住宅建筑中非结构构件等效侧力设计方法中位置系数取值研究

最近的几次震害调查发现,经过抗震设计的结构在地震中表现出良好的抗震性能,而非结构构件破坏严重,不仅导致巨大的经济损失,还对应急救援与防灾减灾非常不利。因此加强非结构构件的抗震设计是必要的。《建筑抗震设计规范》主要推荐采用等效侧力法作为非结构构件的设计方法。位置系数是等效侧力法中的关键参数,反映了主体结构对地震的放大作用,但因为强震观测数量的限制,各国规范中位置系数的取值差异较大。本文以住宅建筑为例,通过多个算例分析,研究了位置系数沿建筑高度的分布规律及建筑顶点处位置系数的取值,为住宅建筑中非结构构件的抗震设计提供参考。研究发现位置系数沿建筑高度不是线性变化的,且我国规范中建筑顶点处位置系数统一取2.0可能低估了低层住宅中非结构构件在地震作用下的响应。

某超限高层圆钢管混凝土柱框架结构抗震设计

本工程位于南京市玄武区,为采用圆钢管混凝土柱框架结构体系、且具有四项不规则的超限高层建筑,建筑主要功能为商业。本文主要介绍了该项目工程概况、结构布置、超限情况和对应的抗震设计性能目标,并对结构进行了多遇地震作用下的弹性分析、罕遇地震作用下的弹塑性时程分析和楼板应力专项分析。分析结果表明:结构能够满足抗震性能设计目标要求,结构强度和刚度指标满足设计要求;结构塑性铰主要出现在框架梁端部和框架柱柱脚部位,满足“强柱弱梁”的设计要求;进入塑性后,结构耗能能够有效降低基底剪力,框架梁、柱损伤可控;设防地震作用下,楼板应力均较小,楼板能够有效传递地震作用。总体来说,本结构能够实现预期的性能目标,结构方案基本可行。

结构-设备相互作用对某工业厂房地震反应的影响

工业建筑中的设备往往体量大,重量大,可能对主体结构的动力特性产生明显的影响,从而影响结构的抗震性能。本文以某包含五组大型风管设备的屈曲约束支撑钢筋混凝土框架结构工业厂房为研究对象,分析结构-设备耦联体系在罕遇地震作用下的地震反应分析。为此,采用各向异性的壳单元模拟风管保温板,并与钢结构骨架一起形成风管的有限元模型。为考察风管对主体结构地震反应的影响,比较了仅有主体结构、将风管设备按等效质量考虑的主体结构和结构-设备耦联体系等三个模型的最大地震反应。分析结果表明,对于本文算例,在线弹性和弹塑性分析中,结构-设备相互作用都会对主体结构的最大反应产生明显的影响,但是影响规律比较复杂,尚有待进一步深入分析。

某教学楼框架结构的黏滞阻尼器减震加固设计

介绍了位于抗震设防烈度Ⅶ度区的某中学6层教学楼所采用的黏滞流体阻尼器的消能减震加固的计算和设计.该教学楼为现浇混凝土框架结构,考虑到其建筑使用功能和抗震要求,在1～6层优化布置了52套黏滞流体阻尼器,时程分析结果表明：黏滞流体阻尼器可大量耗散地震动能量,显著降低了结构的地震响应.

减震设计与抗震设计RC框架结构抗地震倒塌能力对比

与传统抗震设计不同,结构的消能减震设计通过在结构上设置减震装置以消耗地震输入能量,达到减轻主体结构地震响应的目的,在满足相同的设计要求下,减震设计结构由于阻尼器的耗能作用,其截面尺寸或配筋较抗震设计结构有一定的优化。根据我国抗震规范,按传统抗震方法和消能减震方法分别设计了一组钢筋混凝土框架结构。采用基于动力增量时程分析方法的结构抗倒塌易损性分析流程,对不同设计方法所设计的框架结构的抗地震倒塌能力和抗倒塌安全储备进行了定量评价,并对计算结果进行了对比分析。根据分析结果提出了提高高烈度区减震设计框架结构抗倒塌能力的相关措施,并通过算例验证了所提措施的有效性。

强震作用下附设粘滞阻尼器RC框架结构的耗能机制与抗倒塌性能研究

大量震害调查结果表明强震作用下普通RC框架结构很难避免出现薄弱层的累积耗能集中,以致结构倒塌。作为一种已推广应用的耗能装置,粘滞流体阻尼器可在不改变原有结构体系刚度分布的前提下有效耗散地震输入能量,提高结构抗倒塌性能。根据中国现行抗震规范设计了三组不同高度的RC框架结构,并分别进行了附设粘滞阻尼器的消能减震设计。采用弹塑性时程分析方法对各结构进行了地震响应计算,对比了减震前后结构的累积滞回耗能分布模式和耗能机制,并且采用基于IDA的结构抗倒塌易损性分析方法,定量评价了各结构的抗地震倒塌能力和抗倒塌安全储备。结果表明,附设粘滞阻尼器可显著改善RC框架结构的耗能机制,降低主结构构件的损伤程度,有效提高结构的抗倒塌性能。

某高烈度区超限减震框剪结构弹塑性地震响应影响因素分析

对位于高烈度区、采用黏滞流体阻尼器减震设计的某高度超限钢筋混凝土框架-剪力墙结构进行弹塑性时程分析,研究了地震波幅值、黏滞流体阻尼器的阻尼系数和阻尼指数对该结构弹塑性地震响应的影响。采用MARC软件对整体结构进行建模与弹塑性时程分析,并基于MARC软件介绍了模拟混凝土梁、柱的纤维梁模型,模拟剪力墙的分层壳模型与黏滞流体阻尼器的模拟方法。分析结果表明:地震波幅值增大时,阻尼器的减震效果降低;阻尼指数不变时,结构的弹塑性地震响应随阻尼系数的增大而减小;阻尼系数不变时,结构的弹塑性地震响应随阻尼指数的增大而增大;但是结构在罕遇地震作用下的响应对阻尼系数和阻尼指数的变化不敏感,因此阻尼器参数的优化可以只考虑多遇地震作用。