超大和罕遇地震下水工框架结构性能及其减震的对比

为了解水工框架结构在超大和罕遇地震下的破坏特征及防屈曲支撑对该结构抗震性能的改善效果,以某工程的水工框架结构为例,利用MSC Marc建立有限元模型,对土耳其7.8级地震和罕遇地震下水工框架结构的性能及防屈曲支撑对水工框架结构抗震性能的改善效果进行了对比分析。结果表明:(1)在土耳其地震作用下,水工框架结构的楼层位移、层间位移角及大梁挠度较罕遇地震下大幅增加,梁柱节点新增塑性铰,结构破坏加剧。(2)防屈曲支撑对罕遇地震下水工框架结构抗震性能的改善效果明显,启闭大梁的挠度满足了规范的限值。(3)防屈曲支撑对土耳其地震下水工框架结构抗震性能的改善效果不佳。研究结果可为罕遇地震下利用防屈曲支撑改善水工框架结构抗震性能提供数据参考。

极罕遇地震下单跨框架结构倒塌破坏机理研究

随着第五代GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》中极罕遇地震概念的提出,有必要探讨在极罕遇地震作用下单跨框架结构的倒塌破坏机理。利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA对单跨框架结构在极罕遇地震作用下的倒塌过程进行模拟,通过合理选取参数和模型,再现单跨框架结构倒塌破坏的全过程,揭示极罕遇地震作用下单跨框架结构的倒塌破坏机理,为既有单跨框架结构的鉴定与加固提供理论依据。结果显示:在极罕遇地震作用下与多跨结构相比单跨框架结构抗震防线单薄,结构冗余度不足,且结构底层柱端出现塑性铰是引起单跨结构倒塌的主要原因。

组合式消能减震技术在医疗建筑中的应用分析

文章介绍了一种组合式消能减震技术在某医疗建筑中的应用,该组合式消能减震技术选用位移型的屈曲约束支撑和速度型黏滞阻尼器,将两种不同类型的技术产品组合,既可以给建筑提供有效的抗侧刚度,又能实现较大的附加阻尼比,可满足医疗建筑设防地震正常使用的要求。对某医疗建筑进行组合式减震分析,结果表明,在罕遇地震下,组合式减震可充分利用金属材料的弹塑性和黏滞滞回变形耗散和吸收地震能量,有效降低结构的地震响应,提高建筑的抗震安全储备水平。

某高层悬挂结构地震响应分析

为实现首层广阔的公共开放空间,上海某高层建筑采用屋顶桁架悬挂20层办公楼层。为正确地评估该高层悬挂结构在罕遇地震活动下的弹塑性行为,研究在罕遇地震下的变形形态和构件损伤情况,文中利用ETABS分析软件,选取7组7度50年超越概率2%的地震波三向输入,考虑材料非线性和几何非线性,对该结构进行罕遇地震弹塑性时程分析。分析结果表明,结构在罕遇地震下的弹塑性层间位移角满足规范要求,无严重破坏或者倒塌,罕遇地震下性能表现合理可靠。可为相关悬挂结构设计提供参考与借鉴。

装配式混凝土框剪结构节点消能减震研究

为推进装配式混凝土结构在当前建筑产业调整和转型升级,梁柱连接节点既是其受力核心部位,又是薄弱部位,探索节点消能减损技术是当前研究难点。通过对一栋位于8度区(0.3g)、Ⅱ类场地的装配式框架建筑,将多工况节点消能减震技术应用于装配式混凝土框剪结构,对其进行罕遇地震波作用下的抗震性能仿真分析。结果表明:不同工况消能技术对装配式结构上部节点连接部位减损效果差距显著,装配式混凝土框架建筑节点连接薄弱部位仍是地震损害的关键。可见,对于高烈度地区预制装配式框剪结构设计时,节点连接处需强化耗能设计,提高框架薄弱部位的抗震减损能力。

极罕遇地震下大底板双塔楼PC隔震结构抗震性能分析

为研究极罕遇地震作用下大底板双塔楼PC隔震结构的抗震性能,采用ANSYS有限元软件对大底板双塔楼RC隔震结构和PC隔震结构进行了有限元模拟.对比分析了罕遇、极罕遇地震作用下两种结构的楼层位移响应、底板应力分布等动力响应和能量耗散情况.结果表明:相比RC结构,PC结构的自振周期和楼层位移响应增大,顶层加速度减小,上部结构塑性耗能增加,损伤严重;极罕遇地震作用下,两结构的隔震层变形显著增大,但耗能能力相对降低,上部结构耗能占比增大,建议在隔震设计时考虑使用较大直径隔震支座;极罕遇地震作用下,两结构塔楼连接位置处的大底板应力峰值均明显增大,故设计时应对塔楼连接位置采取相应的加强措施.

某高层建筑连体结构设计研究

以某高层建筑连体结构为案例,针对其建筑总高度不高、连接体体量相对较大的特点,对连接体两侧的主体结构进行了框架-剪力墙结构、屈曲约束支撑框架结构、框架结构三种结构体系的选型分析,并对连接体所采用的钢桁架形式进行了优化选型分析,最终采用了主体结构为框架结构、连接体钢桁架以腹杆受拉为主的整体结构形式。研究了该连体结构的自振特性、层间刚度及层间位移角的分布特征。对该连体结构的一些关键问题进行了研究,包括连接体钢桁架上下弦楼板应力、关键构件和节点的设计、抗连续倒塌能力以及构件性能目标和大震下结构的变形和损伤情况。分析结果表明,该高层连体结构的结构选型合理,结构具有较好的整体性,关键构件和节点的设计均能达到预设的性能目标且构造合理,连体结构具有较好的抗连续倒塌能力,可满足大震不倒的性能目标要求。

罕遇地震下大高宽比高层剪力墙结构抗震性能分析

为确保大高宽比高层剪力墙结构的抗震安全,应对该结构进行抗震性能分析。采用弹塑性有限元理论,利用Etabs、盈建科等软件建立有限元模型,对层间位移角、顶点位移、顶点加速度、基底剪力等指标对结构内力的影响进行分析。同时,比较多遇地震与罕遇地震作用下的剪力墙损伤分析,结果表明:罕遇地震下基底剪力会增大近5倍,应适当增加底部加强区剪力墙配筋率以提高结构抗震性能;罕遇地震下,结构顶点位移、顶点加速度及底部弯矩的影响较大,对结构层间位移角的影响较小;此外,大高宽比剪力墙结构底部容易受到破坏。分析结果可为大高宽比高层剪力墙结构的抗震性能分析提供参考。

极罕遇地震作用下隔震结构碰撞响应与隔离缝宽度研究

以上部结构分别为3、5、7、9层的LRB(铅芯橡胶隔震支座)基础隔震结构为研究对象,通过大量的弹塑性时程分析,对罕遇和极罕遇地震作用下基础隔震结构无碰撞、与限位墙以及与相邻基础固定结构发生碰撞时的地震响应、隔离缝宽度等进行了研究和对比分析。结果表明,在极罕遇地震作用下,对于上部结构屈服强度比一定、刚度在一定范围内变化的LRB基础隔震结构,会与相邻结构发生碰撞并且上部结构的破坏程度差异很大;当允许基础隔震结构与限位墙或与基础固定结构发生碰撞,上部结构进入一定的塑性状态且具有相同的延性需求时,上部结构刚度较大的基础隔震结构反而需要较大的隔离缝宽度;随着基础隔震结构以及相邻基础固定结构楼层数的增加,避免碰撞所需的隔离缝宽度逐渐增大。

上海中银金融中心罕遇地震弹塑性时程分析

上海临港西岛金融中心由南北双塔楼及裙房组成,塔楼结构高度均为195m,结构体系采用框架+巨型支撑-核心筒结构,结合34F单侧悬挑平台形成结构加强层(设置悬挑桁架和环桁架)。对结构进行7度(0.1g)的罕遇地震弹塑性时程分析,结果表明结构在罕遇地震作用下发生损伤,使得弹塑性分析的基底剪力较弹性分析的基底剪力小;X方向最大层间位移角为1/155,Y方向最大层间位移角为1/169,均小于1/100的规范限值要求,结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形满足性能目标;大部分连梁发生中度~重度损伤,核心筒和巨型支撑局部出现轻度损伤,框架柱、悬挑桁架、伸臂桁架和环桁架基本保持弹性,无损伤,加强层楼板在核心筒角部区域发生中度损伤,伸臂桁架弦杆区域发生严重损伤。

新型混合装配式剪力墙结构罕遇地震动力弹塑性分析

基于非线性有限元分析软件MSC.Marc,对一个10层新型混合装配式剪力墙结构进行了罕遇地震作用下动力弹塑性分析。分析结果表明,罕遇地震作用下,连梁应力较大,起到耗能作用;墙肢受压损伤主要出现在1层-3层墙体暗柱处,暗柱内的纵筋屈服;内外墙协同工作性能良好。新型混合装配式剪力墙结构弹塑性层间位移角满足规范要求的1/120限值要求,结构具有较好的抗震性能,满足大震不倒的性能要求。

深圳宝安国际机场卫星厅主楼钢结构分缝分析与研究

对深圳宝安国际机场卫星厅整体主楼、分缝主楼进行了多点多向输入和单点多向输入的多遇地震反应分析,研究了屋盖分缝对钢结构关键构件内力、结构位移的影响;对整体主楼、分缝主楼进行了罕遇地震作用下的地震反应分析和温度应力分析,对比了整体主楼、分缝主楼关键构件的损伤状况,探讨了钢结构分缝后关键构件内力、楼板应力的变化。分析结果表明:多遇地震作用下,钢结构分缝后行波对结构的影响明显减小,使得钢结构下弦轴力、腹杆轴力和框架柱内力明显减小;伸缩缝两侧相邻点的X、Y、Z向最大位移差分别为41、20、16mm,分缝处的措施应考虑地震产生位移差的影响;罕遇地震作用下,分缝后钢结构对下部混凝土柱的约束作用降低,支撑屋盖混凝土柱、钢结构弦杆、网架腹杆损伤情况明显减小;伸缩缝降低了结构的温度作用。

近场罕遇地震作用下干字型输电塔减震控制研究

采用ANSYS建立干字型输电塔的有限元模型,并在输电塔塔头和塔身布置SMA阻尼器,在10条近场罕遇地震波作用下分析干字型输电塔的塔顶位移、塔顶加速度、关键截面轴应力和基底反力等响应指标,研究SMA阻尼器的减震控制效果。结果表明,在近场罕遇地震波作用下,安装SMA阻尼器后可减小输电塔的塔顶位移、塔顶加速度和关键截面轴应力等响应,但输电塔基底反力有所增大,在输电塔结构设计、施工及维护中应引起关注。

旭辉七里庄综合楼超限异形墙结构设计

旭辉七里庄综合楼项目建筑方案来自美国斯蒂文·霍尔建筑师事务所,结构形态较不规则。地上采用剪力墙结构体系,局部剪力墙在地下2层顶板进行转换,基础采用筏板以增强整体性。本工程属于特别不规则结构,设计时采取了对应加强措施。使用SATWE和ETABS软件对多遇地震下结构进行分析,主要整体指标均满足规范要求。此外,针对此不规则结构还进行了一系列专项分析,包括异形墙体分析、性能化设计与剪力墙型钢布置、中震楼板应力分析、舒适度分析、温度作用分析和大震弹塑性分析。结果表明,本工程结构设计安全合理,可以满足抗震设防要求并实现预期建筑功能。

东江之星超高框架-核心筒结构抗震超限设计

东江之星商业中心项目位于广东省东莞市,抗震设防烈度为6度(0.05g)。18号商业、办公楼房屋高度247.85m,为超B级高度高层建筑,采用框架-核心筒结构,存在超高、局部楼层楼板不连续、穿层柱等超限项。为保证结构的抗震性能,项目采用了延性较好的内置钢管叠合柱。根据项目特点确定合理的抗震性能目标,采用多种有限元计算软件对结构进行小震、中震弹性分析及大震弹塑性分析。

医院建筑中隔震结构的设计及分析

分析了隔震层高度对建筑结构的影响,详细阐述了三种不同层高的隔震层结构分析模型。分析结果表明,上部结构及隔震层支柱、支墩设计可不考虑隔震层高度在一定范围内变化带来的影响。

某重离子治疗中心结构设计重难点分析

随着社会科技经济不断发展,重离子技术治疗癌症已成为医学界公认的先进有效的放射治疗方法,某重离子治疗中心其建筑主要特点为:为了屏蔽辐射,工艺装置区通常需采用厚墙厚板的大体积混凝土结构;另为满足装配式建筑要求,通常需采用特殊的钢框架-剪力墙结构。针对该重离子治疗中心的上述特点,通过结构小震弹性分析、楼板应力分析及大震塑形损伤发展分析,对特殊结构薄弱处进行判定并提出相关增强措施;对转换梁及穿层柱等关键构件,通过应力分析、屈曲分析以及各工况包络设计来保证相关的安全度;通过对防辐射厚墙、厚板构件优化设计,降低施工难度及工程造价。为同类建筑提供了结构设计经验。

罕遇地震作用下水电站厂房上部结构破坏模式研究

为揭示水电站厂房结构在罕遇地震作用下的破坏模式与抗震安全储备,基于ABAQUS平台,采用混凝土损伤塑性模型描述厂房混凝土,并通过子程序编程实现黏弹性人工边界以模拟无限地基,将人工波加速度峰值调整为罕遇地震对应的0.331g,针对某水电站厂房结构开展了动力非线性时程分析。结果表明,罕遇地震作用下厂房结构的破坏模式具体表现为下游立柱严重开裂、上游立柱开裂、上游墙底部开裂以及下游立柱出现轻微压损伤,混凝土损伤状态、钢筋应力、层间位移角均表明厂房结构自身具有较高的抗震安全储备,整体破坏程度在"可修"的水平。但上下游墙在顺河向的不协调运动会导致屋顶网架动应力非常突出,网架存在垮塌的风险,水电站厂房的抗震设计中应该充分重视屋顶网架与上下游墙的连接方式。

某带穿层柱框架结构的抗震性能分析

文章以某带穿层柱框架结构商业建筑为例,通过对该结构进行多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析,并结合大震推覆计算分析了结构整体和穿层柱受力性能。分析结果表明,在大震作用下,结构整体及穿层柱具有较好的承载和变形能力,能够达到期望的性能指标。抗震性能分析找出了抗震薄弱构件以指导结构设计,可供类似工程参考。

抗震结构总输入能量及其影响因素分析

采用时程分析法综合考虑各种影响因素分析了单自由度弹性和弹塑性体系、多自由度弹性和弹塑性体系剪切型、弯曲型以及剪弯型结构在罕遇地震作用下的总输入能量反应及其受各类因素影响的规律，得出了上述结构的总输入能量谱曲线，提出了多自由度体系及弹塑性能量分析简化分析方法的建议，为寻求基于能量准则的结构抗震设计方法和完善结构抗震双重破坏准则提供了一定的依据。