墙板内置无黏结支撑钢框架滞回性能数值模拟

为深入研究梁柱节点形式、加强方式等对墙板内置无黏结支撑钢框架结构滞回性能的影响,对3个结构试验进行了数值模拟。基于墙板内置支撑构件滞回性能的试验研究,确定出了体现往复作用下支撑钢材强化特性的参数取值.总体上,数值分析得到的结构滞回曲线、构件的屈服或局部屈曲机制等均与试验结果较一致,试验和模拟中支撑分别在层间侧移角约1/463~1/350和1/416~1/305范围内发生屈服,框架在1/50层间侧移角之前塑性发展较少,结构的延性和耗能能力良好,实现了结构1/50侧移角内主要利用支撑屈服耗能的设计意图.1/30侧移角内,框架承载力出现退化前,梁柱刚接结构的骨架曲线呈三折线,可分别由支撑和框架的两折线骨架曲线叠加得到;梁柱铰接的结构在破坏前骨架曲线呈双折线,框架塑性发展甚少.梁端补贴钢板加强后梁端塑性区外移,确保了梁柱刚接节点的强度和框架稳定耗能.人字形支撑铰接框架中一根支撑较早局部破坏后被撑梁大幅弯曲屈服,整个结构的抗侧承载力未出现退化.给出了采用梁、杆单元简化模拟墙板内置支撑钢框架结构滞回性能的方法.

连接墙板内置支撑的钢框架节点加强构造分析

为确保墙板内置无黏结支撑钢框架结构大侧移下利用内置支撑大幅屈服耗能,而钢框架在支撑连接区域处于弹性,通过有限元分析重点考察了支撑形式、支撑连接位置等对连接区域传力机制的影响,以及框架在连接处的加强构造.分析表明,1/50侧移角范围内时,梁端贴板加强后加强段基本处于弹性,非加强梁段的塑性铰位置与加强段端部间水平距离约为梁高的一半,塑性铰处翼缘轻微屈曲或无屈曲时钢梁截面的最大弯矩均接近塑性弯矩.据此,再结合支撑的连接位置和轴力便可确定出梁端内力,并进行节点域抗剪验算.分析还表明,节点域两侧的梁端弯矩按翼缘和腹板的抗弯刚度比例分配后传给节点域,而不是按现行设计规范中仅通过两翼缘的方式进行传递.节点域的柱腹板在剪切屈服后剪切变形大幅增加,增大了结构层间侧移.基于分析结果,给出了钢梁翼缘和腹板以及节点域柱腹板的贴板厚度等设计建议.

支撑跨梁柱铰接的墙板内置无黏结支撑钢框架结构抗震性能分析

对支撑跨梁柱铰接的墙板内置人字形无黏结钢板支撑钢框架结构模型的抗震性能进行了分析。考察了罕遇地震作用下,非支撑跨梁柱连接形式对结构震后残余变形的影响。分析表明,多遇或罕遇地震作用下,非支撑跨梁柱刚接或铰接的10层结构模型与非支撑跨梁柱刚接的30层结构模型层间侧移均满足规范限值要求。罕遇地震作用下,当10层结构模型中非支撑跨采用梁柱铰接的钢框架时,因结构抗侧刚度较小,故层间剪力较小,但楼层侧移和残余变形均较大,最大层间残余侧移角超过0.005。当非支撑跨采用梁柱刚接的钢框架,以及对钢框架按双重抗侧力体系中的受弯框架进行调整加强后,可以大幅减小结构震后的残余变形,最大层间残余侧移角均不超过0.005,但结构用钢量较大。建议对于多层的支撑钢框架结构,在非支撑跨宜采用刚接框架,但并非一定要按双重抗侧力体系调整加强。

绥芬河青云市场套(扩)建工程结构设计与施工措施研究

结合绥芬河青云市场套(扩)建改造工程实践,提出了在施工阶段只在原房屋结构顶侧实现新增套(扩)建框架与原房屋框架的类链杆连接,待新增套(扩)建结构沉降充分后,再实现新旧结构在各层的链杆连接的设计思路。通过在原结构顶与外套框架柱间设置混凝土垫块,并在二外套框架柱间布置并张拉预应力筋,来实现施工阶段外套框架柱与原结构顶的类链杆连接。在新增结构施工完成后,将原结构顶上皮标高处二外套框架柱中预埋钢筋焊接连通,并浇筑一定厚度混凝土,来实现在原结构顶标高处新旧结构间的永久性可靠连接。将原框架节点的后植钢筋与外套框架柱的预埋钢筋焊接连接,来实现新旧结构在各层的链杆连接。为确保施工过程中原房屋的正常使用,提出了用挂模钢桁架来承托内置钢桁架-混凝土组合框架梁施工阶段荷载,用挂模钢箱来承托内置钢箱-混凝土组合次梁施工阶段荷载,用垂直于次梁内置钢箱焊接的型钢主楞来承托楼板荷载的施工阶段自承重混凝土楼盖设计与施工方法。

北川地震遗址结构加固方案设计研究

汶川地震后,北川县区房屋建筑震损严重,多数处于塌而未倒的临界状态,国家将其作为遗址保存并实施了一定的临时性加固措施。针对遗址临时保护现状的问题及不足,基于地震遗址灾害特征及文物保护原则提出了内置轻型钢框架加固方法,并以曲山小学教学楼遗址为研究对象,在数值模拟分析的基础上对遗址震损程度进行了评估,确定了内置钢框架结构布置原则,借助Midas/Civil软件对其加固效果进行了验证。结果表明,该加固方案显著增强了教学楼遗址的承载能力,能够满足地震遗址的保护要求,具有很强的适用性。