不同性能水平下600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究

基于性能抗震设计思想的600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究,对于推广高强钢筋混凝土柱的应用至关重要。通过17根HTRB630高强钢筋混凝土柱试件和3根HRB400钢筋混凝土柱试件的拟静力试验研究了其抗震性能。与HRB400钢筋混凝土柱相比,HTRB630高强钢筋混凝土柱的滞回曲线的形状没有发生明显改变,试件具有较好的承载能力和延性。将基于Kunnath损伤模型计算的损伤指数与试验中测量的损伤指数范围进行了比较,结果表明,Kunnath损伤模型可以准确计算HTRB630高强钢筋混凝土柱的损伤指标。根据HTRB630高强钢筋混凝土柱的破坏特点,以屈服点、峰值点和极限点作为高强钢筋混凝土柱的性能水平控制点。基于性能抗震设计的思想,将600 MPa级高强钢筋混凝土柱的性能水平划分为5个性能水平,即正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和接近倒塌性能水平。结合参考文献中600 MPa级高强钢筋混凝土柱的试验数据,对65个600 MPa级高强钢筋混凝土柱各特征点的位移角进行了相对频率统计分析,得到了600 MPa级高强钢筋混凝土柱在暂时使用、修复后使用和接近倒塌3个性能水平下具有超过90%安全保证率的位移角限值分别为1/150、1/80和1/60。

地铁车辆基地全框支剪力墙结构层间位移角限值讨论

车辆基地全框支剪力墙结构是新型的结构形式,在工程实践中有对底部框架侧向刚度控制得过于严格的现象,相关设计标准中要求底部框架层间位移角不宜大于1/2 000。讨论了控制上部剪力墙结构层间位移角的依据、目的和计算中存在的问题,比较了底盘平面大小对底部框架层间位移角的影响。建议车辆基地全框支剪力墙结构上部剪力墙的层间位移角限值按广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92—2021)取为多遇地震作用下1/450;在保证上部剪力墙先于底部框支框架屈服的前提下,大幅度放松底部框架层间位移角限值及非两区八类建筑全框支剪力墙减隔震结构层间位移角限值,也取为多遇地震作用下1/450。实现合理的屈服机制尤为重要。

基于深度学习的框架结构首层位移角预测技术

基于深度学习的方法,首先拟合现浇框架节点弯矩转角曲线,得到同等条件下装配式框架的节点刚度,然后对一榀现浇及装配式框架进行数值模拟,得到2种框架结构在同一地震荷载作用下的首层层间位移角,用神经网络拟合同一条件下现浇及装配式框架首层层间位移角的二维曲面关系。通过有限元模拟验证预测结果精度较高,该网络可用于装配式框架结构的首层层间位移角预测,减少计算成本,节约时间,适用于工程实践。

层间位移角在错层结构中计算问题探讨

层间位移角是按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比。它反映了结构的侧向刚度。规范对层间位移角是有一定的限值的,对不同的结构高度和体系,有不同的限值,限制了结构的最小刚度。因此,本文将以层间位移角为分析对象,分析层间位移角的基本概念、常见问题,通过实际应用来深入理解层间位移角的知识,最后介绍几点控制层间位移角的策略,以期为研究这一领域的设计和施工人员提供一定的指导与帮助。

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。

基于卷积神经网络的框架剪力墙结构层间位移角预测

采用机器学习等智能算法预测结构时程响应时,通常将地震动的某项静态指标作为输入来考虑。这种处理方法丢失了地震动记录本身的时程特性。本文提出将地震动记录处理成二维张量来处理其时程信息,以一栋框架剪力墙结构为对象,通过数据集构造、网络模型搭建和参数优化,训练卷积神经网络(CNN)来预测结构的最大层间位移角。此外,还采用人工神经网络(ANN)以及长短时记忆神经网络(LSTM)进行对比分析,研究结果表明:CNN与LSTM能够有效地预测弹性状态下的结构层间位移角,且CNN的预测精度最高,训练耗时最少。

风机塔架水平位移角计算方法与应用

风力发动机塔架顶端水平位移过大易引起振动从而影响运行安全,许多学者提出积分计算塔架水平位移公式。鉴于此,运用动量定理推导了风轮传递的水平推力公式,利用叠加原理给出了多阶柱位移公式,是避免了复杂积分的风机塔架水平位移角简化计算方法,并结合措美哲古风电场风机塔架给出了应用实例。

型钢混凝土剪力墙基于性能的有害层间位移角限值研究

剪力墙结构在地震作用下墙肢底部塑性发展区的高度并不一定等于结构层高,若以塑性发展区的转角限值作为剪力墙结构的层间有害位移角限值,可能导致不准确的结果.本文提出在计算型钢混凝土剪力墙层间有害位移角限值时,应考虑层高与墙肢长度比值的影响.根据型钢混凝土剪力墙的损伤破坏特征及抗侧承载力下降程度,提出其抗震性能等级的划分方法.结合经过验证的三维有限元模型分析,得到不同性能等级的型钢混凝土剪力墙有害层间位移角的限值.分析了不同设计参数对不同性能等级的型钢混凝土剪力墙位移角限值的影响,并拟合位移角限值的计算公式.得到了不同性能等级位移角限值的统计特征值,为型钢混凝土剪力墙结构基于性能的抗震设计与分析提供参考.

砖砌体结构层间位移角的探讨

基于结构性能的抗震设计要求,采用层间位移角作为结构性能水准的评价指标易于被工程师所接受。首先讨论钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构在不同性能水准的层间位移角的取值规定,在此基础上对砌体结构墙体及模型试验结果进行统计分析,给出砌体结构的不同性能水准的层间位移角建议取值,供工程应用参考。

BRB应用于混凝土框架的弹性层间位移角限值与设计建议

BRB钢支撑即屈曲约束支撑,因其具有承受轴向压力不会发生屈曲、受拉与受压承载力相当、滞回曲线饱满、耗能能力和低周疲劳性能良好等优点,在美国、日本及我国台湾等地区的建筑结构中应用较广。混凝土框架结构,是一种常见的建筑结构形式,其设计简单,施工方便,但是框架结构的抗侧刚度低,在罕遇地震下容易发生较大的侧移甚至是倒塌,而将BRB应用于混凝土框架结构,组成的框架-支撑结构体系,可以很好地解决这一问题。然而现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对钢支撑-混凝土框架的层间位移角限值的规定不尽合理,本文从结构抗震的性能目标出发,对BRB钢支撑-混凝土框架的弹性层间位移角限值进行了研究,并提出了BRB在混凝土框架结构应用中的设计建议。

钢筋混凝土框架结构层间位移角与构件变形关系研究

层间位移角已作为检验建筑结构抗震性能的主要指标之一而被广泛应用。为实现该指标在钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计中的应用,研究了层间位移角与构件变形之间的关系。首先,采用对部分子结构的弹性理论分析得到了弹性阶段梁变形对层间位移角贡献比例的计算公式。接着,采用对15层钢筋混凝土框架整体结构的非线性地震反应计算结果的统计分析得到了在塑性阶段梁变形对层间位移角的贡献比例回归计算公式。所建立的计算公式反映了梁与柱的相对刚度和强度比例、层间塑性变形程度的影响。最后,应用该方法进行了一算例分析,计算结果和试验结果比较一致。利用本文提出的计算方法可以方便地把对框架结构的层间位移需求转变为对梁、柱构件的变形要求。

层间位移角比在高层转换结构抗震设计中的应用

高层建筑结构转换层的质量和刚度较大。随着转换梁质量和刚度的增加,转换层上下结构的层间位移角差距明显增大,仅限制转换层上下结构侧向刚度比无法有效控制结构地震作用效应。定义层间位移角比为转换层下部与上部结构层间位移角的最大比值。计算分析发现,采用层间位移角比对结构进行控制可以得到比较好的抗震性能。

地震作用下中美规范RC结构层间位移角限值的对比研究

为研究地震作用下我国规范层间位移角限值的合理性,将其与美国规范的层间位移角限值进行对比。基于等位移原理推导中美规范层间位移角限值的对比方法,提出中美规范层间位移角限值富裕度指标β。设计框架、剪力墙、框架-剪力墙和框架-核心筒等80个典型RC结构模型,验证结构在设防烈度地震作用下处于弱非线性。分析结构体系、场地类别和设防烈度对β的影响,结果显示,模型的β值均大于1,说明中国规范层间位移角限值比美国规范更为严格。以β作为修正系数,将四种结构体系的位移角限值统一调整为1/500,重新设计16个模型,采用基于构件变形的抗震性能评估方法,验证层间位移角限值调整后结构在强震下的安全性。建议:多遇地震作用下RC结构层间位移角限值可取1/500。

钢筋混凝土抗震墙墙肢约束边缘构件基于弹塑性层间位移角的设计

通过对两片长度不同的矩形截面钢筋混凝土抗震墙墙肢的计算分析 ,研究不同轴压比、不同层高的墙肢 ,为达到设定的层间弹塑性位移角 ,墙肢两端应设置的约束边缘构件的长度及其配箍特征值的大小 ;讨论了按《建筑抗震设计规范》(GB5 0 0 1 1— 2 0 0 1 )

对建筑结构抗震变形验算中层间位移角取值的认识

结构的抗震变形验算是基于性能的结构抗震设计的一项重要内容,当前各国抗震设计规范多采用层间位移角作为结构变形的控制指标。对层间位移角限值的确定进行了简要论述,并对其中设计水准与变形验算的关系、非弹性反应分析的不完善性和不规则结构的变形验算标准等问题进行了一定的讨论。

城市轨道交通矩形地下结构层间位移角研究

城市轨道交通矩形地下结构抗震设计时,除了强度验算外,还需要变形验算。矩形地下结构在横截面一般可简化为矩形框架,可以使用层间位移角作为变形控制指标。参考地面建筑框架结构层间位移角的已有成果,通过分析地面建筑和地下建筑的异同,并统计了国内46组钢管混凝土框架和145组型钢混凝土框架的层间位移角的试验数据,结合城市轨道交通结构的特点和我国的国情,得出了城市轨道交通矩形地下结构的层间位移角的不同性能要求下的限值:小震、中震、大震下的限值分别为1/550、1/250、1/70。

钢筋混凝土剪力墙位移角统计分析

收集了68片国内钢筋混凝土悬臂剪力墙低周反复水平荷载的试验结果,对剪力墙各位移角进行了统计分析。根据统计结果,得出悬臂剪力墙开裂、屈服和极限位移角与轴压比、配箍特征值、边缘构件约束长度之间的线性回归关系。认为当量化以开裂为标志的位移性能目标时,应着重考虑配箍特征值和边缘构件约束的影响;当量化以屈服为标志的位移性能目标时,应着重考虑轴压比的影响。并在此基础上提出了可供参考的各性能水准下的层间位移角限值。

转换层结构楼层侧向刚度的有害位移角控制法

提出采用有害位移角来控制带转换层高层建筑结构的侧向刚度.通过对大量不同结构布置、不同剪力墙厚度的带转换层的高层建筑结构的计算分析,将楼层有害位移角比小于等于0.9作为带转换层的高层建筑结构楼层侧向刚度的控制准则.同时,采用有限元计算模型分析了转换层上下部剪力墙刚度、转换梁刚度、转换层层高等因素对杆系模型的有害位移角计算的影响,得出了修正的有害位移角比值法,并提出了工程应用建议.

钢筋混凝土剪力墙结构层间位移角与构件变形的关系研究

为实现变形指标——层间位移角在剪力墙结构基于性能的抗震设计中的应用,研究了层间位移角与构件变形之间的关系。首先,通过弹性分析得到了层间位移角与构件变形关系的计算公式。然后对不同楼层数的3个剪力墙结构进行了弹塑性时程分析,研究了结构在各性能状态下层间位移角与构件变形之间的关系。通过对计算结果的统计分析建立了弹塑性层间位移角与构件变形关系的计算公式。利用提出的方法可以直接、较为简便地将结构的整体变形转换为构件变形。

FRP加固RC框架柱关键位移角统计及性能水平量化

对国内外学者122根FRP加固RC柱伪静力试验的关键位移角进行了统计分析。分别给出了柱纵筋屈服荷载、柱侧弯峰值荷载、柱侧弯极限荷载所对应位移角d的限值—可靠度关系。当可靠度为95%左右时,纵筋屈服荷载、峰值荷载、极限荷载所对应的关键位移角d_y、d_m、d_u分别为1/240、1/110和1/60。对关键位移角d进行了RC柱自身特征参数及FRP加固量参数的单因素分析。结果表明,原柱自身特征参数轴压比n,FRP加固量λf显著影响d_y;纵筋率ρs,混凝土轴心抗压强度fc显著影响d_m;FRP加固量参数λf显著影响du。并依据分析结果将各参数范围分段,给出分段内的关键位移角d的限值—可靠度关系。最终,从适应性、经济可修行及安全性三方面将FRP柱性能划分为4个性能等级,选取d_y、d_r、d_m、d_u作为相应性能水平等级的指标限值。