单斜杆偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的滞回性能分析

采用曲壳单元和梁单元相结合的非线性有限元分析模型,自编计算程序,分析了单斜杆偏心支撑钢框架在循环荷载作用下滞回的性能,提出了相应的抗震设计对策和建议。

单斜杆偏心支撑钢框架的弹性抗侧刚度

为了明确单斜杆偏心支撑框架结构体系的传力路径和内力分配,便于计算层间侧移和耗能连梁转角,采用结构力学方法给出了单斜杆偏心支撑框架结构在侧向力作用下的耗能连梁剪力和支撑轴力表达式,依据小变形假定和胡克定律,推导出了单斜杆偏心支撑的弹性抗侧刚度,通过30个算例分析表明:弹性抗侧刚度计算公式误差仅为10%左右;耗能连梁剪力和支撑轴力计算公式具有较高的精度,可用来确定构件的弹性内力,并提出了支撑斜杆的简化设计方法.

改进加盖板法梁柱连接节点用于单斜杆偏心支撑结构的抗震性能研究

提出了一种剪切型耗能梁段与柱连接节点的改进加盖板方案,旨在满足梁端抗弯、抗剪承载力的同时,放松对耗能梁段的约束,使耗能梁段能充分发展剪切塑性变形以耗散更多的地震能量。对于改进加盖板方案,采用1∶3缩尺模型进行了拟静力试验,并利用ANSYS软件建立的有限元分析模型进行了理论分析。试验和理论分析的结果表明,采用改进加盖板方案的单斜杆偏心支撑结构,不仅可以保证结构在中小地震和正常使用时的刚度,还具有很好的抗震耗能能力、变形能力和足够的抗侧移能力,并且施工工艺简单,便于推广应用。

单斜杆偏心支撑钢框架结构影响系数

不同结构体系的设计地震作用与结构影响系数有关。结构影响系数取决于结构延性、强度储备等。采用ANSYS软件及大量的地震波记录,对基于《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)设计的9个单斜杆偏心支撑钢框架结构进行增量动力分析,进而对其结构影响系数进行研究,分析结构层数、跨度、跨数和自振周期变化与结构影响系数的关系,提出结构影响系数建议值,为工程设计提供参考。

单斜杆型偏心支撑钢框架的地震反应分析

偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强,是适用于高烈度地震区的一种有效的抗侧力结构体系。采用梁单元与壳单元相结合的非线性有限元模型,对单斜杆型偏心支撑钢框架进行弹塑性时程分析,研究耗能梁段的长度、腹板高厚比和加劲肋间距的变化对单斜杆型偏心支撑钢框架结构抗震性能的影响,提出了相应的抗震设计建议。