基于Pushdown分析的RC框架抗连续倒塌承载力研究

目的分析了典型钢筋混凝土框架的抗连续倒塌承载力规律,为抗连续倒塌设计和研究提供参考.方法采用非线性静力Pushdown方法,对不同抗震设防烈度的非整体现浇板框架和整体现浇板框架的抗连续倒塌承载力进行了分析和对比.结果层间不均匀内力是导致多层框架梁共同作用时相对承载力偏低的原因.梁机制和悬链线机制作用下框架结构的抗倒塌承载力分别由框架梁的抗弯承载力和抗拉承载力决定.结论抗震设计增强了框架在梁机制作用下的抗连续倒塌承载力,而对悬链线机制作用下的抗连续倒塌承载力提高有限.楼板显著增强了框架在梁机制作用下的抗连续倒塌承载力,而对悬链线机制作用下的抗连续倒塌承载力的增强效果则取决于参与工作的楼板宽度.

宜宾长江公路大桥斜拉桥抗震性能评价

采用单梁式有限元模型对宜宾长江公路大桥斜拉桥的动力特性和地震响应进行了计算,考虑了桩-土相互作用和群桩效应,采用反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应的对比分析。计算结果表明:桥梁结构的抗震性能满足要求;抗震结构体系采用弹性索梁-塔连接体系是合适的,还可进一步降低弹性索刚度或者采用弹性索+阻尼器体系来减小桥梁地震反应;建议大跨度斜拉桥应该采用反应谱法和时程分析法同时计算,结构内力和变形以这两种方法计算结果的较大值作为抗震设计的依据。

CFRP索和钢索斜拉桥地震响应分析与抗震验算

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)索和钢索斜拉桥在地震响应和抗震性能方面的差异,以苏通长江公路大桥为参考建立了有限元动力学模型。采用等轴向刚度准则进行钢索和CFRP索的替换,利用时程分析法比较了不同索斜拉桥的地震响应值,并进行了抗震验算和评价。结果表明:相对钢索斜拉桥,CFRP索斜拉桥的自振频率有明显提高,位移和内力地震响应值减小,响应衰减较快,且抗震性能优势明显,其原因是CFRP索斜拉桥自重轻、索桥耦合振动的概率小、索的材料阻尼大等;所得结论可为CFRP索在大跨斜拉桥中的应用提供参考。

我国高层建筑抗震设计的若干问题

回顾与分析了我国高层建筑的发展；讨论了我国高层建筑结构抗震设计的几个问题：材料与结构体系，构件变形能力与轴压比，弹塑性时程分析与弹塑性静力分析，以及基于位移的抗震设计。

基于性能设计的钢筋混凝土框架结构易损性分析

根据我国新抗震规范对7度区的钢筋混凝土框架进行基于性能的结构设计,采用OpenSees建立相应的结构非线性分析模型,进行多地震波作用下的结构增量动力分析和结构易损性分析。分析结果表明:在同一地震动强度作用下,性能要求越高的结构超越规定的极限状态的概率越小,其抗倒塌储备系数CMR值越大;大震作用下,结构的倒塌概率满足美国ATC关于"大震不倒"的设防要求,巨震作用下,高性能的结构倒塌概率明显比其他结构低;但用美国ATC单一的评价指标,本文七层框架按低性能水平设计的结构抗倒塌储备系数CMR值不能满足要求;因此如何针对我国规范的性能水平,建立对应的CMR评判多指标体系,应是当前亟待解决的问题之一。

群落生土建筑的抗地震倒塌加固措施

目前我国仍存在大量生土建筑房屋,其中不乏以群落形式存在的民居。为了保护居民的生命安全和历史文化遗产,亟需提高该类房屋的抗地震倒塌能力。针对群落生土建筑的特点,本文提出了采用薄壁型钢条带加固生土墙体并采用角钢加固屋盖和独立柱的加固方案,该方案便于施工且节约成本。为验证加固方案的有效性,选取一典型生土建筑,通过数值仿真动力计算方法进行地震倒塌过程分析,对比分析其在加固前后的响应,结果表明,采用本文提出的加固措施能显著提高生土建筑的抗地震倒塌能力。

不同设防烈度下RC框架结构的抗侧向倒塌能力

地震作用下建筑结构的抗侧向倒塌能力是抗震性能评价的基础。选取4个结构整体性能参数作为结构抗侧向倒塌能力评价指标,分别为结构强屈比、超强系数、延性系数和延展系数。按中国现行规范设计了12个RC框架结构,考虑侧向力分布形式和设防烈度的影响,采用Pushover方法对结构进行计算,并根据能力曲线和结构整体性能参数对结构抗侧向倒塌能力进行评价。结果表明:结构整体性能参数能从强度储备和变形能力两个方面对结构抗侧向倒塌能力进行分析;随着设防烈度和结构高度的提高,侧向力分布形式对结构抗侧向倒塌能力的影响增大;设防烈度对结构强屈比和结构延展系数的影响较小,对结构超强系数和结构延性系数的影响较大;随着设防烈度的提高,结构超强系数减小,而结构延性系数增大。

海南某大跨斜拉桥抗震性能分析

采用三主梁精细有限元模型对海南某斜拉桥的地震响应进行计算分析.进行了反应谱和几何非线性时程分析法地震响应的对比分析.计算结果表明:该桥的桥塔刚度满足要求,主梁刚度基本满足要求,主梁顺桥向的弹性约束和阻尼装置对减小顺桥向位移有一定的作用,但在罕遇地震作用下存在动力失稳的可能性,因此对主梁位移的限制应更严格,从而提高其整体的抗震性能.

基于IDA方法的高层剪力墙结构抗震能力影响因素分析

介绍了IDA方法的基本原理和分析步骤,采用Etabs软件对12个不同设防烈度、不同层数的高层剪力墙结构进行增量动力分析,给出了各结构模型在不同性能水平的最大层间位移角,并探讨了抗震设防等级和高度对剪力墙结构抗震能力的影响。研究表明,随着抗震设防等级的提高,结构的抗震能力会有显著的提升,而随着结构高度的增加,结构的抗震能力会相应降低。

螺栓端板连接节点加固后承载性能有限元分析

已有试验表明,螺栓端板连接梁柱节点具有良好的受力性能,但节点刚度较小,循环荷载作用下破坏模式以螺栓拉断为主。当建成的结构由于各种因素螺栓端板节点承载性能不能满足要求时,需要进行加固以提高节点刚度和承载力,改善其抗震性能,本文提出了在柱腹板加斜向加劲肋,并对端板进行焊接的加固方案。有限元分析表明加固后节点的刚度、延性和承载力都得到提高。静力加载时,荷载-位移曲线在达到峰值后出现平缓的下降段;循环加载时,节点破坏模式是梁翼缘发生局部屈曲形成塑性较,滞回曲线饱满。由于使用了焊缝,节点有可能发生脆性破坏,加固中应尽量使用较小尺寸的焊缝,施工中也应保证焊缝的质量,减小残余应力。

不同时期建造的混凝土框架结构建筑物抗震能力评估

目的研究依据不同时期《建筑抗震设计规范》建造的混凝土框架结构建筑物抗震能力的差异.方法基于Pushover分析方法,建立依据不同的《建筑抗震设计规范》建造混凝土框架结构三维分析模型,采用SAP2000软件对结构进行分析,根据能力谱法,将Pushover曲线转换为能力谱曲线,将规范中的设计反应谱转换得到弹塑性需求谱,通过能力谱和需求谱的叠加,求出结构的性能点,进而得到结构的顶点位移及塑性铰分布、层间位移角和楼层位移,从而得到框架结构的抗震能力.结果通过一个5层混凝土框架结构教学楼的抗震能力分析,分别得到依据我国1974年、1989年和2001年《建筑抗震设计规范》建造的建筑物能力谱曲线和达到性能点时的塑性铰发展过程.结论依据不同的《建筑抗震设计规范》建造的建筑物抗震能力差异明显,建议在抗震能力评估时,应给予充分考虑.

冷弯中厚壁轴压方矩形钢管柱抗震可靠度分析

收集了Q235和Q345冷弯厚壁方矩管的材料不定性、几何不定性、稳定设计计算模式不定性以及短柱的承载力数据.在此基础上运用一次二阶矩法进行了抗震及非抗震设计可靠度分析.最终给出Q235和Q345冷弯厚壁型钢构件强度和稳定设计抗力分项系数以及承载力抗震调整系数建议值,为相关技术标准的修编提供了依据.

BRB-钢管高强混凝土结构的抗震性能分析

为了研究屈曲约束支撑-钢管高强混凝土框架结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能,结合我国抗震规范,利用通用有限元分析软件SAP2000对设置了屈曲约束支撑的三层钢管高强混凝土框架结构进行静力弹塑性分析,得到了该结构在地震作用下的能力曲线、层间位移、顶点位移和塑性铰分布情况等相关参数,并对其抗震性能进行了分析.结果表明,框架中设置的屈曲约束支撑可有效提高钢管高强混凝土结构的抗震性能,满足结构抗震性能的要求.

石家庄市村镇民房抗震性能调查分析

通过对石家庄市村镇民房的调查 ,将其简化成若干种典型结构模型 ,按照国家相应抗震设防烈度等参数要求进行了抗震验算 ,对村镇民房的抗震能力现状进行了分析研究 。

国家游泳中心子结构模型抗震能力分析

国家游泳中心子结构模型分析结果与试验对比表明,焊接空心球(半球)节点对子结构模型整体刚度有较大贡献,用带刚域的集中塑性铰杆单元建立的分析模型能较好地模拟子结构模型的弹塑性性能.采用该分析模型,分别用能力谱法和弹塑性时程分析法对子结构模型进行罕遇地震反应分析.结果表明,两种方法的计算结果很接近;罕遇地震作用下子结构模型仅少量杆件屈服,整体上处于弹性,具有很强的抗震能力.

L形钢管混凝土组合柱抗震性能分析及水平承载力设计方法

为研究不同构造参数对L形双板连接钢管混凝土组合柱(LCFST-D柱)抗震性能的影响规律,通过建立有限元模型并与已有试验结果进行对比,在验证模型合理准确的基础上,对轴压比、钢管截面尺寸、宽厚比、连接板厚度、长细比、混凝土及钢材强度进行参数化分析。结果表明:轴压比小于0.6时,提高轴压比可以适当提高峰值荷载;随着轴压比的继续增大,峰值荷载都降低;单肢截面尺寸的增加,可以明显提高承载力、延性、耗能能力和极限变形能力;随着长细比的增加,承载力急剧降低,但耗能能力提高;连接板厚度的减小可以提高耗能能力。水平承载力设计公式预测值与试验值吻合良好,平均误差小于6%。

基于能量方法设计的人字形中心支撑钢框架抗近场地震倒塌能力研究

近年来国内外学者提出了各有特色的性态的设计方法,但其设计结果是否满足结构抗倒塌安全储备的基本要求,尚需进行研究。依据美国FEMAP695的结构抗地震倒塌性能评估体系,采用增量动力时程分析法,对近场地震下按文献[1]基于MECE谱能量设计方法设计的人字形中心支撑钢框架进行了抗强震倒塌富余度及易损性分析,以评估此能量设计方法的可行性。结果表明:基于文献[1]方法设计的人字形中心支撑钢框架的抗震倒塌富余度CMR值及易损性指标均满足要求,文献[1]的设计方法是可信的。

RC框架结构地震倒塌性能分析

本文提出了以最大层间位移角和损伤指数双向控制的地震倒塌准则,选取已有的地震动记录,基于增量动力分析方法揭示了楼层高度、结构高宽比、框架柱轴压比及楼板约束强度等诸主要影响因素对RC框架结构地震倒塌易损性能的影响规律,进而对其抗地震倒塌能力进行了定量化的评价。本文的研究为评估RC框架结构体系的抗地震倒塌性能提供了一定的理论支撑和工程意义。

广州西塔抗侧力结构超强能力分析

为了分析广州西塔模型结构振动台试验在9度罕遇地震作用后损伤较小的主要原因,研究抗侧力结构的抗震超强能力,以及验证广东省标准DBJ/T 15-92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》(简称“《省高规》”)抗震设计反应谱的安全可靠性,采用广州西塔原型结构(简称“GZTP结构”)以及基于《省高规》重新进行抗震设计的结构(简称“NGZT结构”),进行反应谱分析、弹性和弹塑性动力时程分析,分析基于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》抗震设计反应谱、《省高规》抗震设计反应谱计算的楼层剪力、倾覆力矩分布模式的差异及其主要原因,并计算抗侧力结构的超强系数。分析结果表明,GZTP结构(风荷载控制设计的抗侧力体系)实际具备了“大震不坏”的抗震能力;GZTP结构基于倾覆力矩的超强系数为7.6,弹塑性增量动力时程分析确定的基底屈服倾覆力矩超过8度罕遇地震作用的弹性抗震需求,能够解释7度抗震设防的GZTP结构在9度罕遇地震作用后刚度退化小,未出现明显损伤破坏的振动台试验结果;NGZT结构基于倾覆力矩的超强系数为10.3。

锁铆连接冷弯薄壁型钢剪力墙抗震性能研究

锁铆连接具有力学性能好、连接效率高等优势,将其应用于冷弯薄壁型钢剪力墙,以改善该类剪力墙刚度差、承载力弱和工业化程度低等问题。通过对3个锁铆连接冷弯薄壁型钢剪力墙和1个螺钉连接冷弯薄壁型钢剪力墙进行低周往复加载试验,得到墙体的破坏模式、延性、耗能能力、承载力和刚度退化情况,研究铆钉间距(50~150 mm)对剪力墙抗震性能的影响;根据剪力墙的损伤状态和性能化设计目标,建议其弹性和弹塑性层间位移角限值;基于OpenSees有限元软件,提出锁铆连接剪力墙的非线性简化分析模型及整体结构的高效抗震性能分析方法;在此基础上,对整体结构进行增量动力时程分析,评估锁铆连接冷弯薄壁型钢结构的抗震性能。研究结果表明:锁铆连接冷弯薄壁型钢剪力墙的主要破坏模式包括钢板屈曲、锁铆连接失效、边立柱畸变屈曲和导轨撕裂;钢板边缘铆钉间距对其抗震性能有较大影响;减小铆钉间距可有效提高剪力墙的承载力、刚度、延性、变形和能量耗散能力,且可改善其刚度突变现象;采用1/300作为锁铆连接剪力墙弹性层间位移角限值、1/50作为弹塑性层间位移角限值安全可行;非线性简化分析模型可较精确地模拟剪力墙的滞回性能;锁铆连接冷弯薄壁型钢结构的抗震性能满足规范要求。