基于弹性时程分析的高层钢框架结构抗震优化研究

本文通过分析高层钢结构抗震性能的影响因素,采用时程分析法对某工程进行抗震设计。研究表明影响钢结构抗震性能的因素包括地震波、结构刚度、结构阻尼及结构质量等。本研究通过优化结构刚度、阻尼等结构参数,使项目满足钢结构抗震设计要求。

高层钢框架结构的薄弱层加强与最弱失效模式控制

主要研究通过加强薄弱层的方法对高层钢框架结构的最弱失效模式进行控制的方法。首先,给出了结构的非线性计算模型和倒塌失效模式判别准则;然后,利用均匀损伤的概念,给出了高层钢框架结构的损伤模型及结构的变截面位置;最后,重点研究了高层钢框架结构的最弱失效模式中的薄弱层的加强准则。通过加强最弱失效模式中的薄弱层,可消除结构的最弱失效模式,验证了本文中地震失效模式控制方法的有效性。本文的研究表明,通过加强最弱失效模式中的薄弱层,可使高层钢框架结构的失效模式得到控制。

基于MC随机有限元法高层钢框架结构抗风可靠性分析

从可靠度理论出发,基于概率理论探讨蒙特卡罗(Monte Carlo)随机有限元法的基本原理,采用有限元分析软件AN-SYS提供的APDL语言,将结构分析与其PDS模块的统计分析能力相结合,编写基于拉丁超立方抽样法的蒙特卡罗随机有限元法程序,对某高层钢框架结构工程进行风载作用下的可靠性分析。计算结果表明,本文采用的方法具有较高的计算精度和效率,适于解决结构可靠性分析问题。

屈曲约束支撑在高层钢框架结构中的减震控制研究

为了研究屈曲约束支撑在高层钢框架结构中的减震效果,利用有限元分析软件SAP2000分别对纯框架、普通支撑框架和屈曲约束支撑框架3种模型进行了罕遇地震作用下的非线性时程分析。通过对时程分析结果进行对比,得出了在高层钢框架结构中设置屈曲约束支撑可以大幅度提高结构的抗震性能。

高层钢框架结构考虑P-Δ效应的弹性层间有害位移的简化计算

高层钢框架结构在水平荷载作用下,层间位移包含有害位移和无害位移两部分。在结构侧移的传统计算中,通常忽略P-Δ效应的影响;在二阶侧移计算中,也未从有害位移的角度进一步分析,这对较柔的高层钢框架结构来说会造成较大的误差。因此,针对这一问题,提出了高层钢框架结构考虑P-Δ效应影响的弹性层间有害位移的简化计算方法。通过采用简化方法和对角撑法对一个承受水平均布荷载的15层纯钢框架结构进行模拟计算对比,并讨论了P-Δ效应对层间有害位移的影响。结果表明提出的简化方法实用可行,能够很好地满足工程的实际需求。

浅析高层钢框架结构施工技法

通过对钢框架结构施工工艺进行详细的介绍。钢框架结构的施工必须要与土建等其它单位进行密切配合,做到统筹兼顾,才能高效、高质量地完成施工任务。

楼面阻尼器作用下高层钢框架结构抗震控制研究

基于有限元分析软件SAP2000,结合湖南电视台最新演播大楼,建立设置了楼面调频质量阻尼器的高层钢框架结构的有限元模型。首先控制阻尼器各参数相同,以不同的布置形式作用于结构,通过线性时程分析方法对布置了阻尼器的结构在罕遇地震作用下的层间剪力、层间位移、顶层加速度和位移进行分析,得到不同布置方案下阻尼器的控制效果规律、特点及最佳布置方式。以此为基础研究不同质量比对阻尼器控制效果的影响。结果表明,阻尼器布置在外侧并适当增加质量比可以提升阻尼器的控制效果,研究结果可为同类型高层钢框架结构阻尼器的布置提供参考。

强地震作用下高层钢框架结构管廊消防应急异常信号特征研究

现有的强地震作用下高层钢框架结构管廊消防应急异常信号特征分析方法存在着异常信号检测效率低、分析准确性差的难题,为了解决上述问题,提出强地震作用下高层钢框架结构管廊消防应急异常信号特征分析方法研究。为了简化分析过程,构建高层钢框架结构管廊模型,以此为基础,采用差分超限法对消防应急异常信号进行检测,以检测出的消防应急异常信号为基础通过SVMS算法对其特征进行提取,将其输入到有限元分析公式中,得到高层钢框架结构管廊刚度值,对高层钢框架结构管廊稳定性进行判别,实现了强地震作用下高层钢框架结构管廊消防应急异常信号特征的分析。通过测试得到,与现有消防应急异常信号特征分析方法相比较,提出的消防应急异常信号特征分析方法极大的提升了异常信号检测效率与分析准确性,充分说明提出方法具备更好的性能。

火灾全过程中高层钢框架结构抗连续性倒塌性能及控制措施

建筑内部火灾的发生、发展过程较为复杂,采用标准升温曲线会造成过于保守或偏于不安全的结果。为研究火灾升降温全过程中三维部分铰接钢框架结构(周边刚接、内部铰接)的抗连续性倒塌性能,分析火灾场景、防火等级和支撑布置对结构倒塌的影响。研究表明:钢框架结构是否倒塌主要受升温段持续时间的影响,倒塌模式呈现明显的侧移式和下沉式特点,倒塌时间可偏保守地取为钢柱温度达到550℃时对应的时刻,结构受火的严重程度与其构件的防火等级有关,较高的防火等级可以防止结构在升温段发生倒塌,但也可能导致结构在降温段倒塌;为防止框架梁端在升温段和降温段发生断裂,梁端受拉承载力应分别不低于梁屈服荷载的30%和100%。在实际设计中,建议在顶层整层布置水平支撑体系,并在周边和内部布置竖向支撑体系,以防止结构发生倒塌;建议在确定结构的耐火等级时,应考虑可能发生的火灾场景,尤其要重视"长时-低温受火"的危险性。

钢框架结构中钢柱剪切恢复力特性试验研究

对设外挂板高层钢框架结构在罕遇地震作用下的弹塑性反应分析中钢框架柱的剪切恢复力特性进行了试验研究。以北京建国门外长富宫中心为背景,对11、14和18层单柱采用1/2比例模型,在不同的轴向压力下按剪切变形分别做了恢复力特性试验,得到了相应的恢复力特性曲线,确定了初始刚度、屈服位移和屈服刚度等一系列重要参数。根据这些参数,经计算得出了各层单柱的参数值,可供结构弹塑性地震反应分析使用。

钢框架结构中钢柱剪切恢复力特性试验研究

本文就设外挂板高层钢框架结构在罕遇地震作用下的弹塑性反应分析中钢框架柱的剪切恢复力特性进行了试验研究。本试验研究以北京建国门外的长富宫中心为背景，对１１、１４和１８层单柱采用１／２比例模型，在不同的轴向压力下按剪切变形分别做了恢复力特性试验，得到了相应的恢复力特性曲线，确定了初始刚度、屈服位移和屈服刚度待一系列重要的特性参数。

基于刚柔指标的高层钢框架抗震韧性评估

不同建筑物具有不同的固有动力特性,结合建筑物的结构高度和基本周期可表示为结构刚柔指标,结构的刚柔属性会使得建筑物的震时位移响应和加速度响应不同,进而出现了震后损失情况的差异。以偏刚性钢框架(RF)和偏柔性钢框架(FF)各一栋为研究对象,基于设防地震和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果和由建筑信息模型得到的构件易损性数据,按照我国《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591−2020)对高层钢框架结构进行抗震韧性评估。RF和FF的评估结果显示:RF的层间位移角响应更小、楼面加速度响应更大,FF的响应则相反,说明各类结构构件和非结构构件的修复费用比例、修复时间以及造成的人员损失与结构刚柔指标有关。

某钢框架高层建筑抗震结构设计分析

针对某钢框架高层建筑结构体系进行结构设计与验算分析，介绍工程地上结构和地下基础概念设计的基本概况，给出结构的抗震性能力的要求，采用ETABS和ABAQUS软件分别对建筑结构进行多遇和罕遇地震作用下的反应程度，综合对比分析结构在不同强度不同地震位置用下的内力响应和位移，和提出结构超限设计的有效处理方法。对比分析结果显示，概念设计对于高层结构方案的合理、有效选取起关键性作用；对结构中地上结构薄弱部位采取加强处理方法；加强楼层的合理布置有利于降低结构变形、提高结构的抗震能力；弹性动力分析弹塑性动力分析可准确地反映结构中薄弱部位，从而能更好的去有针对性的采取加强抗震能力的加强措施。

高层钢框架二阶位移及内力实用计算方法

提出的高层钢框架结构的二阶位移及内力的简化计算方法 ,力学概念清晰 ,便于分析 ,适合于手算且具有工程所需要的良好精度 ,可作为高屋建筑结构设计P—Δ效应的实用手算方法 .

粘滞阻尼墙用于高层钢框架减震控制研究

为了研究粘滞阻尼墙对高层钢框架结构的减震控制效果,本研究采用SAP2000结构分析软件模拟钢框架结构的计算模型,进行无控和有控下结构地震响应的对比分析,来研究粘滞阻尼墙的减震效果。结果表明:钢框架中适量的布置粘滞阻尼墙是一种有效的减震方法。

高层钢框架二阶位移及内力实用计算方法

提出的高层钢框架结构的二阶位移及内力的简化计算方法,力学概念清晰,便于分析,适合于手算且具有工程所需要的良好精度,可作为高层建筑结构设计P-△效应的实用手算方法.

高层轻型钢结构住宅的设计与研究

论述了高层轻型钢结构住宅的设计方法和特点 ,结合钢结构住宅的设计 。

钢框架采用粘滞阻尼器的减震控制研究

本文使用SAP2000对设置粘滞阻尼器高层钢框架进行时程分析,并对其减震效果进行了大量的分析和对比,选择出阻尼器布置较为合理的方案。计算结果表明,粘滞阻尼器布置在层间位移或层间位移角较大的楼层,减震效果较为明显,是一种适合于高层钢框架结构的减震系统。

浅谈对钢结构施工焊接变形的分析与防范

钢结构具有强度高、塑性好的优点,但钢结构截面小、板厚薄,变形问题突出。高层钢结构安装过程中,变形累加也相当大,加上原材料的缺陷以及构件制作、施工、使用过程中不合理的工艺等原因,高层钢结构框架的变形问题更加突出。而焊接变形是高层钢结构框架变形的主要构成因素,所以必须给予高度重视,焊接变形的模拟和控制很值得研究。本文研究对象为高层钢框架结构施工焊接变形,主要阐述现阶段的钢结构施工焊接变形的种类、成因、减少方法和矫正措施。

H型钢梁柱外伸端板螺栓连接节点的性能研究

根据H型钢梁柱外伸端板螺栓连接节点的简化力学模型，提出用节点尺寸来计算节点初始转动刚度Ri的计算公式，通过与试验结果比较，验证了初始转动刚度Ri的计算公式的正确性；并对节点的破坏形式、抗震性能及影响节点初始转动刚度的因素进行了分析讨论。