主余震序列作用对剪力墙结构动力响应影响分析

为了研究主余震序列作用对高层剪力墙结构动力响应的影响,以某超高层作为研究基础建立了其动力弹塑性分析模型,开展了相关研究工作。选取10个真实主余震序列作用事件,构造了14条主余震序列作用作为输入的地震荷载;以PGA、PGV、PGA/PGV等作为表征地震动强度的指标,计算了结构在主余震序列作用及仅主震作用下的结构塑性耗能、最大残余层间位移角的增量损伤比及Karl Pearson相关系数;分析了主余震序列作用下结构塑性耗能及最大残余层间位移角的特点和地震动强度指标与增量损伤比的相关性。结果表明,主余震序列作用加剧了结构损伤,其塑性耗能增量平均达24%~28%;主余震序列作用下结构最大残余层间位移角有可能增大,也有可能减少。基于塑性耗能的结构主余震增量损伤比与PGV、SED、SI等速度相关的地震动强度表征指标均表现出了较强的相关性,可考虑作为选择和调整主余震序列作用地震波的指标;基于最大残余层间位移角的结构主余震增量损伤比则与地震动强度指标相关性较弱。

8.5度设防区剪力墙结构层间位移角限值探讨

为满足小震作用下结构层间位移角限值的要求,抗震设防高烈度区设计的结构竖向构件多,截面尺寸大,影响建筑使用空间。控制小震作用下的层间位移角除满足舒适度、装饰结构和机械设备正常使用的需求外,主要目的是确保结构大震不倒。根据新疆喀什地区(8.5度设防)128条强震地震动和当地实际工程,参照现行不同规范对层间位移角限值的规定,以层间位移角和高度为控制参数,设计6个剪力墙结构模型,采用基于构件变形的抗震性能评估方法研究大震作用下结构的安全性。结果表明:6个剪力墙结构在8.5度大震作用下均满足“大震不倒”的要求,且在两倍大震作用下具有合理的屈服耗能机制。建议小震作用下新疆喀什地区剪力墙结构的弹性层间位移角限值放松至1/500。

冷弯薄壁型钢三层房屋振动台试验研究

为考察低层冷弯薄壁型钢房屋的抗震性能,进行一个三层足尺模型的振动台试验,得到低层冷弯薄壁型钢房屋结构在水平地震作用下的动力特性、地震反应、破坏机理等,并对其抗震性能进行评估。结果表明:结构在振动过程中表现为局部破坏,墙体骨架基本完好;结构呈剪切型变形形式;9度抗震设防时,多遇地震下结构最大弹性层间位移角为1/934,罕遇地震下结构最大弹塑性层间位移角为1/52,满足抗震规范关于抗震变形验算的相关规定;该房屋体系抗侧力的关键在于墙板的蒙皮作用和抗拔件的抗倾覆作用,因此应保证接缝和边角处自攻螺钉的施工质量,抗拔件应采取有效的防松措施。对结构的抗震能力进行初步评估,表明该房屋在9度多遇地震下的墙体剪力均小于其抗剪承载能力,且具有较高的安全储备。

超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法

由于缺乏可靠的长周期地震动记录,使得设计反应谱在长周期段的取值仍然存在较大的不确定性,而超高层结构的周期长,遭遇长周期成分突出的地震时,往往会遭受比较严重的破坏。指出我国目前采用的设计反应谱在长周期部分与国外反应谱的差别和问题,基于震害实例,分析远场地震的特征和对超高层建筑的影响,提出超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法,并通过实际工程算例进行了验证,表明该控制方法是可行的。

基于性能的平面不规则结构地震易损性分析

针对平面不规则框剪结构,提出基于性能的结构整体地震易损性分析方法。基于性能分析静力弹塑性,根据结构极限损伤状态定义平面不规则框剪结构层间位移角和层间扭转角的4个性能水平限值。通过弹塑性动力时程分析获得结构地震响应。根据超越概率的定义,分别计算层间位移角和层间扭转角极限状态下超越概率。结合地震峰值加速度及超越概率对一平面不规则框剪结构进行基于性能的地震易损性分析,绘制结构的易损性曲线,比较2个指标的易损性曲线,评估结构的抗震性能。研究结果表明:对平面不规则结构进行易损性分析时,应考虑扭转响应对结构的影响,防止高估这类结构的抗震性能。

配筋混凝土砌块砌体剪力墙位移延性设计方法

提出了配筋混凝土砌块砌体剪力墙基于位移延性的设计方法.通过对两片不同长度的矩形配筋混凝土砌块砌体剪力墙墙肢的计算分析,研究了轴压比、高宽比、配筋率和灌孔率对墙体受力性能的影响,结果表明上述几种因素对配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构的延性性能起着重要的作用.提出了配筋混凝土砌块砌体剪力墙结构位移延性比的计算方法和配筋混凝土砌块砌体剪力墙弹塑性层间位移角限值1/300的建议,供设计时参考.

超限型钢混凝土框支剪力墙结构抗震性能评估

通过对普通与带粘滞阻尼器的型钢混凝土框支剪力墙结构进行动力时程分析与静力弹塑性分析,获得结构地震需求曲线和抗震能力曲线,开展抗震性能评估并检验是否达到预期的性能目标;此外,分析了塑性铰的分布与发展,揭示出型钢混凝土框支剪力墙结构的破坏机制.结果表明:粘滞阻尼器有效地降低了型钢混凝土框支剪力墙结构的地震响应,在不同强度地震作用下结构峰值位移和最大层间位移角最大减幅分别为35%和38%,带粘滞阻尼器型钢混凝土框支剪力墙结构的地震需求降幅介于14%～54%之间;型钢混凝土框支剪力墙结构最终形成以梁铰为主的破坏机制,结构破坏时大部分转换构件与剪力墙仍处于弱非线性状态,原结构设计达到"中震作用下框支层与避难层处转换构件与剪力墙仍处于弹性范围"的抗震性能目标.

钢筋混凝土框架顶部钢结构加层层数对结构抗震性能影响研究

以工程实例为背景,研究了一个4层钢筋混凝土框架的顶部增加了不同层数的钢框架后,结构抗震性能指标的变化规律,包括结构周期和频率,以及多遇地震下楼层的最大水平位移、层间位移角、层间剪力等。结果表明,可以根据不同加层设计方案相应的最大层间位移角确定最大加层层数;加层结构层间位移角最大值常出现在加层结构顶部第2层,而原结构下部某一层位也可能在加层后演化成整体结构的薄弱层。加层越多,底层层间剪力值反而越小,这一规律可以为被动抗震设计提供一种新思路。

基于抗侧刚度比的防屈曲支撑钢框架住宅设计及分析

为探讨支撑钢框架结构中支撑的合理设计方法,以抗侧刚度比为控制指标,对一栋20层的钢结构住宅进行防屈曲支撑的优化设计。基于弹塑性时程分析,对比防屈曲支撑框架结构在固定抗侧刚度比与变化抗侧刚度比对结构性能的影响。研究结果表明:在防屈曲支撑总截面面积不变化的情况下,相对于固定抗侧刚度比的结构,采用变化抗侧刚度比结构的最大层间位移角均有所降低,在保证支撑用量不变的前提下,提高了结构整体抗震性能。

框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响

为研究框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响,通过弹塑性有限元软件SNAP建立不同平均层剪切刚度的框架结构,并增设不同刚度比的摇摆墙进行分析比较。结果表明:随着框架-摇摆墙刚度比的增大,结构的层间位移角有不同程度的减小,且层间位移角沿高度方向的分布趋于均匀;原框架结构的平均层剪切刚度越小,框架-摇摆墙刚度比变化的影响越明显;刚度比增大到2.0%时,对结构屈服机制产生影响;框架结构平均层剪切刚度越小,其达到屈服所需的框架-摇摆墙刚度比越大。

轨道交通地下结构抗震设计相关反应加速度法分析

通过梳理轨道交通地下结构抗震设计流程,明确抗震设计方法选择的原则和依据。在阐明反应加速度法基本原理基础上,引出土层地震反应分析的一维等效线性化法,并对影响土层地震反应计算结果关键参数进行讨论。针对一维土层地震反应得到的加速度时程提出合理拟合抛物线型二阶基线方程,可以消除加速度时程长周期随机分量引起的漂移问题,经自然积分可以得到消除基线漂移的位移时程;同时阐明数值分析软件Origin Pro有效解决积分得到位移时程的基线漂移问题并得到合理位移分布的途径和方法。以北京地铁3号线体育中心站为例,详细说明反应加速度法相关各个技术环节实现的方法和结果,并指出反应加速度法或位移法所依据的土层地震反应分析和位移时程的确定具有较强专业性,应做专项咨询分析工作;只有一维土层地震反应分析获得的加速度反应谱及时程客观合理,有限元计算所需相应地震动水平的等效剪切模量才可信;积分得到的位移时程需要有效消除基线漂移影响。只有上述相关结果真实客观可信,有限元计算结果才能模拟真实的土层-地下结构地震反应。

内廊式双跨框架结构扭转效应研究

本文基于一内廊式双跨框架结构实例建立不同偏心率的ABAQUS有限元模型并合理考虑填充墙对框架结构的影响,分析内廊式双跨框架结构体系的扭转效应规律,研究结构偏心率对结构层间位移角和层间扭转角的影响。时程分析结果表明:结构的扭转效应随偏心率增大而增强,结构扭转效应会对层间位移角产生较大影响。根据分析结果本文量化结构在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下偏心率与最大层扭转角角和偏心率与最大层间位移角之间的关系,便于设计时参考。

钢筋混凝土框架柱层间屈服位移角的影响因素分析

收集了国内外181根钢筋混凝土矩形截面柱的抗震性能试验数据,由于各试验因素取值存在差异或缺失,无法直接采用传统的拟合回归方法得到层间屈服位移角与各因素之间的关系。为了将次要因素偏差的影响控制在一定程度,本文提出了一种改进的数据过滤处理方法,并利用编制的程序对每个区间的数据点进行过滤,从而使各区间剩余数据点的次要因素均值尽可能处于同一水平。根据过滤后剩余的数据点,分别探讨了轴压比、纵向配筋率及剪跨比对框架柱层间屈服位移角的影响规律。结果表明,框架柱的层间屈服位移角随轴压比的增大而线性减小,随纵向配筋率的增大而线性增大,而受剪跨比的影响较小。

SATWE软件如何计算刚度比

总结了地震剪力与地震层间位移比、剪切刚度比、剪弯刚度比在《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》中的定义和计算方法。为了帮助SATWE软件用户正确地选择刚度比的设置,结合一个框支剪力墙结构算例,探讨这三种刚度比在SATWE软件里的适用范围及实现过程,并提出在运用SATWE软件进行结构计算时应注意的问题。

基于振动台实验的结构损伤识别研究

选择美国加州大学圣地亚哥分校7层钢筋混凝土剪力墙足尺结构振动台实验,开展结构损伤识别研究,实验采用白噪声、环境振动和不同强度的地震动交替激发,记录地震动激发实验前后的结构反应。基于该记录计算和对比自振频率和振型曲率的变化、剪切波走时及其变化和结构层间位移角,分析发现一层和二层振型曲率较大,走时较长,走时变化也较大,现场检查发现一层和二层的破坏也较为严重,这些参数可用于识别结构损伤程度和定位损伤位置,而自振频率和层间位移角变化仅可反映出结构损伤程度,难以揭示结构损伤位置。

高层建筑结构侧向刚度规则性计算方法研究

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》提出的"层间剪力位移比"的计算方法对侧向刚度规则性的判断存在局限性,在一些特殊情况下会得出不正确的结论,为了解决侧向刚度规则性判断的问题,提出了"层间剪力位移角比"的侧向刚度计算方法,结合算例可以看出,对于以弯曲变形为主的结构,此方法结构概念明确,得出的结论符合工程经验,是对规范方法的很好的补充。

开口剪力墙在建筑扭转不规则中的自身扭转影响

在水平地震荷载作用下因局部楼层扭转不规则对高层建筑物的构件产生的影响进行了探讨.重点分析了楼层整体扭转时开口薄壁剪力墙构件自身扭转所带来的应力变化,结合现行规范推导了弹性层间位移角允许范围内的薄壁开口构件的扭转影响公式,讨论了各种因素同扭转应力大小的关系,最后用实例分析了三种主要的因素变化下剪力墙肢的受扭影响程度和解决方法.

短肢剪力墙结构侧向位移研究

对短肢剪力墙结构的不同高度处墙肢弯矩变化规律进行了分析,得出短肢剪力墙结构侧移曲线呈弯剪型,最大层间位移角在侧移曲线拐点所在层;随着整体系数增大,短肢剪力墙结构侧移曲线拐点下移。对一短肢剪力墙结构工程分析,改变墙肢整体系数得出不同的侧移曲线,其结果与理论分析相一致。

强柱系数对多层钢框架结构动力响应的影响

为明确强柱系数的大小和不同定义形式对典型多层钢框架结构动力响应的影响,以不同强柱系数值(0.9~1.5)和不同定义形式(结构层定义、结构的柱梁节点定义)为研究参量,设计柱脚刚接的典型多层钢框架结构模型,通过强震下的动力时程分析,研究结构模型的最大层间位移、最大层间位移角集中率及构件的塑性变形能量等变化规律。通过研究发现,随着强柱系数的减小,各模型最大层间位移变形及构件塑性变形能量呈现向首层集中的趋势,强柱系数≤1.2且按柱梁节点设计的模型尤其明显,其位移角集中率也较大;而强柱系数≥1.5的模型塑性变形能量基本分布于梁,且分散于1~6层。各模型的地震输入能量速度换算值和塑性变形能量速度换算值大小取决于结构模型的基本周期,与强柱系数大小和定义形式无关。

建筑抗震设计剪重比调整方法讨论

楼层剪重比不小于最小剪重比λmin是结构设计规范中的强制性条文,在设防烈度6度、7度地区,经常出现结构楼层剪重比小于最小剪重比λmin的情况而需要调整剪重比使其满足规范要求。论文分析了规范规定最小剪重比的必要性,评述了在实际结构设计中采用的调整剪重比的方法,指出调整剪重比应结合结构层间位移角综合考虑,以便在保证结构抗震安全的基础上取得较好的结构经济性。