少墙框架的弹塑性分析在Perform-3D中的应用

典型框架-剪力墙结构在水平地震作用下,框架部分计算所得的剪力通常都较小,按多道防线的概念设计要求,《高层建筑混凝土结构技术规程》规定框架承担的地震总剪力V_(f)<0.2V_(0)时,框架总剪力应取min(0.2 V_(0),1.5V_(fmax)),当V_(f)≥0.2V_(0)时,框架总剪力不必调整。对于低烈度地区的高层框架-剪力墙结构,设置不多的剪力墙就能满足现行规范标准的要求,此类少墙框剪结构,往往能实现V_(f)≥0.2V_(0),按规范不需调整,则此类框架在罕遇地震作用中作为二道防线时的结构响应值得进一步分析。该文采用基于纤维模型理论的Perform-3D程序对某规则少墙框架结构进行大震作用下的动力弹塑性时程分析,并采用基于性能的抗震设计方法对构件的变形响应、损伤程度进行评估。计算结果表明分析过程合理,采取相应抗震构造措施后,结构竖向抗侧力构件非线性损伤较小,宏观上能实现期望的强柱弱梁的结构响应,整体结构及构件满足既定的变形性能目标。

西安领事馆区丝路国际文化艺术中心剧院结构设计

西安领事馆区丝路国际文化艺术中心剧院结构由钢筋混凝土框架-剪力墙主体与异形空间钢结构外罩组合而成,是具有体型复杂、内部空旷、跨度大等特点的混合结构。主体结构存在楼板不连续、局部不规则两项不规则项。针对不规则项及关键问题,提出加强措施及抗震性能目标。经过计算分析,找出薄弱部分进行加强,验证主体结构满足预设性能目标的要求。通过多模型比较研究发现,钢结构外罩对主体结构的影响不可忽略。对大跨、长悬挑处楼板进行了振动舒适度验算,对大跨转换钢桁架进行了竖向地震工况的补充计算,进行了楼板在温度与地震工况下受力分析。结果表明主体结构满足承载力和正常使用极限状态的要求。

Perform-3D在某钢框架推覆分析中的应用

介绍了推覆分析的基本原理,并运用Perform-3D对某钢框架结构进行了推覆分析,得到结构的能力曲线、目标位移以及层间位移角。

主余震下高层斜交网格筒结构地震响应分析

为研究高层斜交网格筒结构在主余震作用下的地震响应,选取三条真实主余震,分别对主余震中的主震和余震进行调幅,利用Perform-3d对结构进行非线性动力时程分析。分析结果表明:余震会增大结构的地震响应,且当余震峰值加速度PGA大小为主震的0.5倍及以上时,影响更为显著;主余震中主震的PGA越大,其余震对结构地震响应的影响程度就越大。

基于PERFORM-3D的框架核心筒结构抗震性能评估

框架核心筒结构是高层建筑常用的结构体系,如何准确模拟结构在非线性状态的地震响应至关重要。本文建立了某框架核心筒结构动力弹塑性分析模型,分析了大震下结构的变形、耗能以及构件的塑性变形特征,评估结构性能。结果表明结构的抗震性能较好,满足预定的性能目标,PERFORM-3D较适合对结构进行弹塑性分析。

基于Perform-3D的某高层建筑结构抗震性能评估

以美国性能规范ASCE 41相关要求作为结构构件可接受准则,采用Ф1、Ф1+Ф2和Ф1-Ф2三种分布力模态推覆分析得到结构性能指标,并满足规范要求;罕遇地震下结构刚度降低有限,结构处于弱非线性状态,结构变形能力安全储备达到5倍以上,结构具有很好的延性;本工程实例已设计完成,目前正在施工中,采用Perform-3D软件对工程实例进行抗震性能评估,对基于性能的抗震设计方法在实际工程中应用的推广具有参考意义。

基于PERFORM-3D的筒中筒结构弹塑性时程分析与性能评估

采用PERFORM-3D软件及纤维剪力墙单元,通过对一14层筒中筒结构试验模型进行弹塑性时程分析,并与试验结果对比,验证了软件模型的合理性。通过结构在不同烈度情况下的变形分析,具体研究了该结构的层间位移角分布,并参考美国性能规范ASCE41—06,对结构在弹塑性阶段的性能进行评估。得出在高烈度地震动下结构底部剪力墙出现较大塑性变形,以耗散大部分能量,同时给出相应的设计建议,为同类高层结构弹塑性分析提供参考。

基于Perform-3D的剪力墙结构动力弹塑性分析

介绍了在Perform-3D中实现剪力墙结构动力弹塑性分析所需的技术知识,并对个别参数取值给出了建议,同时以某超高层剪力墙结构为例,阐述了应用Perform-3D进行动力弹塑性分析和性能评估的过程,最后对Perform-3D尚需完善改进的功能进行了展望。

Perform-3D在某超限高层性能化设计中的应用

以长沙某300m超限高层建筑为例，在性能化设计过程中采用Perform-3D软件对其进行动力弹塑性时程分析，以了解此超限高层建筑在罕遇地震作用下的整体行为和表现，并评价其抗震性能。分析结果表明，Perform-3D能较好的适应于超限高层结构动力弹塑性时程分析，该结构抗震性能良好，能满足预定设计目标。

基于PERFORM-3D的某超限高层结构动力弹塑性分析

某超限高层办公大楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,为了全面评估其抗震性能水平,借助三维非线性结构分析软件PERFORM-3D对该超限结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,得到了结构的整体地震响应和构件性能状态。分析结果表明,结构满足规范规定的层间位移角要求,各构件基本实现预先设定的抗震性能目标水准。

基于Perform-3D的贵阳某超高层结构动力弹塑性分析

基于Perform-3D对超高层结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,得到了结构的整体地震响应和构件性能状态。分析结果表明,各构件均实现预设的抗震性能目标,结构满足规范规定的抗震性能水准要求。

基于PERFORM-3D某框筒结构抗震性能分析

以高烈度区某框筒结构为例,在罕遇地震下,采用PERFORM-3D软件对该结构进行弹塑性时程分析,从结构层间位移角、基底剪力对结构的抗震性能进行分析。分析表明:该结构层间位移角满足规范限值1/100的要求,结构在罕遇地震下的破坏并不很严重,结构进入塑性化程度不高。

基于性能的新型装配式钢节点混凝土框架结构抗震设计

目的基于一种新型预制装配式钢筋混凝土梁柱节点试验,将现浇钢筋混凝土框架结构(RCF)与新型装配式钢节点混凝土框架结构(PCF)进行抗震性能对比分析,验证PCF结构的安全可靠,从而进行推广应用。方法运用有限元分析软件Perform-3D进行纤维截面建模,自定义组合截面;对RCF结构以及PCF结构进行基于性能的抗震性能分析。结果该新型装配式钢节点混凝土框架结构的极限承载力和最大位移均大于普通现浇钢筋混凝土框架结构,延性较好,能够承担较大剪力,且整体耗能能力更强,抗倒塌性能良好。结论此类新型装配式钢节点满足规范要求,而且能够提高结构的抗震性能。

基于损伤构件的型钢混凝土框架结构抗震性能评估

为实现结构抗震性能的多角度全面评估,基于抗震性能评估的思想,提出了型钢混凝土框架结构基于损伤构件的抗震性能评估方法。对不同型钢混凝土框架结构模型进行增量动力分析,通过各性能水平极限状态下构件破坏数量的分析,明确了型钢混凝土框架结构构件的损伤数量限值,研究成果为型钢混凝土框架结构的抗震性能评估提供理论参考。

贵阳老百货大楼结构动力弹塑性分析

研究结构在罕遇地震作用下的损伤情况、变形性能,探寻结构的薄弱部位和薄弱层是动力弹塑性分析的主要目的,弹塑性分析还可以对结构的抗震性能进行综合评估,进而指导结构设计,保证结构安全。本文以某超高层框架-核心筒为例,采用动力弹塑性三维非线性结构分析软件Perform-3D进行罕遇地震作用下的计算,结果表明:在罕遇地震作用下连梁能够迅速进入损伤,作为结构抗震第一道防线,在整个地震过程中保持很好的耗能作用;框架柱受弯均未达到屈服状态,作为二道防线的框架柱具有较好安全储备;剪力墙应变处在弹性阶段,墙体保持基本完好。

钢管混凝土巨型斜交网格筒体结构非线性分析

钢管混凝土巨型斜交网格体系作为筒中筒结构的外筒,使筒体结构具有很大的抗侧刚度,其抗震性能的研究是迫切的需要.本文根据基于性能的抗震设计方法,采用PERFORM-3D软件的纤维模型对超高层钢管混凝土巨型斜交网格筒中筒结构进行了强震作用下的非线性分析,比较了结构在7、8、9度地震作用下的反应。结果表明该结构体系适用于较高抗震设防地区,为该结构体系的应用提供了依据。

高层建筑结构抗震性能评估实例

基于Perform-3D软件,输入3条地震波对工程实例进行动力弹塑性分析,以ASCE 41规定的构件弹塑性变形量化指标作为可接受准则,对工程实例进行抗震性能评估,结果表明在罕遇地震作用下结构刚度降低有限,结构处于弱非线性状态;层间位移角等性能指标均满足规范要求,满足"强柱弱梁"等设计要求;剪力墙、框架梁(连梁)等构件比预期性能目标好,结构处于运行控制性能阶段,有较多的安全储备。

某超高层抗震性能化设计及弹塑性时程分析

洛阳恒和国际商务会展中心北区酒店办公楼主屋面高184 m,采用钢筋混凝土框架—核心筒结构,属超B级高度高层建筑。针对超限情况,按照《高层建筑混凝土结构技术规程》中结构抗震性能设计方法进行结构设计,并进行罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,对整体结构及结构构件进行了抗震性能评价。分析结果表明,结构具有合理的屈服耗能机制及塑性铰分布,能够达到预定的抗震性能目标,满足规范大震不倒的设防要求。

屈曲约束支撑钢框架的抗震性能分析

参照钢结构设计规范(GB50017-2003)和抗震设计规范(GB50011-2010)设计了一幢10层钢结构框架,并对结构进行简化。采用Perform-3d非线性分析软件进行建模,基于等能量和等效阻尼比原则,在原基本结构中加入合适尺寸的屈曲约束支撑(BRB)组合成屈曲约束支撑钢框架。对原结构和BRB结构进行了非线性推覆分析和动力时程分析,在此基础上分析结构的地震响应,对比原结构与BRB结构的屈服机制。研究结果表明,结构设计时加入屈曲约束支撑可以有效减少结构层间位移响应,大幅减少框架结构所承担的楼层剪力和框架结构构件的塑性耗能比例,充分发挥了屈曲约束支撑作为建筑结构消能构件的耗能作用,大幅提高了结构整体的抗震性能。

填充墙布置方式对弹塑性钢筋混凝土框架隔震结构性能及隔震设计方法的影响

目前钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架隔震体系在设计分析过程中均将填充墙作为非结构构件,未充分考虑填充墙不同布置方式对隔震体系和隔震设计的影响规律。以8层RC框架填充墙隔震体系为研究对象,考虑填充墙平、立面不同分布的10种模型,建立RC框架隔震结构非线性分析有限元模型,探讨填充墙对RC框架隔震体系性能及相应隔震设计方法的影响。结果表明:填充墙的不同布置方式对结构前3阶影响较小,对高阶振型影响显著;现有不考虑填充墙影响的纯框架隔震设计方法得到的减震系数偏小,夸大了减震效果,进行上部结构设计会导致其偏于不安全;填充墙竖向不均匀的隔震结构,在未布置填充墙的楼层会发生刚度突变,尤其是靠近隔震层的下部楼层地震反应突变尤为明显,在强震作用下容易发生破坏;填充墙水平不均匀的隔震结构,X或Y向未布置填充墙时变形突变较明显。因此,建议在隔震设计时要充分考虑填充墙的布置,隔震层以上1~3层尽量布置填充墙,避免出现底部薄弱层而对整个隔震体系安全性产生影响。