双重抗震结构体系

提出了双重抗震结构体系,讨论了其抗震设防目标和设计原则.介绍了一个经受1995年神户大地震的双重抗震结构工程实例.对基于双重抗震概念提出的一种新型剪力墙的抗震性能进行了试验研究.基于单自由度体系的非线性动力分析研究了双重抗震结构体系的设计参数.

双重抗震结构及其设计参数的分析研究

本文根据多道抗震设防概念，对双重抗震结构的设防目标进行了探讨，明确了主、 次结构的功能．文中利用单自由度双重结构分析模型，对主、次结构的合理参数关系进行了 计算分析，提出了有关抗震设计建议。有关结果同样也适用于滞迟型减震控制结构。

关于双重抗震准则在多层砖混结构设计中应用的探讨

本文把双重抗震准则的概念引入多层砖混结构的设计计算中,在现行抗震设计规范给出的计算公式的基础上,提出了按双重抗震准则思想进行计算的方法.

双重抗震结构体系在高层建筑中的应用

针对近年来几次大地震中 ,传统抗震结构体系在结构抗震性能控制方面存在的不足 ,提出了双重抗震结构体系的概念 ,讨论了其抗震性能控制目标和设计原则 ,并介绍了高层建筑结构中采用双重抗震结构体系的几个例子 。

基于“伪弹塑性”分析的双重抗震防线设计方法

对理想的框架-核心筒结构双重抗震防线破坏模式进行剖析,提出"适度设防、合理破坏"的双重抗震防线控制目标,明确目标内涵的要点。提出一种"伪弹塑性"分析方法的思路和操作步骤,通过该方法可以得到框架-核心筒结构满足双重抗震防线性能的外框柱承载能力需求。基于此,提出"一种新的二道防线设计方法",该方法无需控制外框柱按照刚度分配的地震剪力比例,而是直接采用一种精确的截面和配筋设计方法即可实现二道防线的性能要求。最后通过一个案例初步验证了新方法的有效性。

钢管混凝土组合异形柱框剪结构的抗震研究

钢管混凝土组合异形柱框架剪力墙结构是一种新型混合结构体系,该体系应用于高层钢结构住宅.主要研究在钢管混凝土组合异形柱框架剪力墙结构上加偏心支撑,改变偏心支撑的耗能梁段对结构进行时程分析,分析比较结构的位移、位移角、剪力、顶点加速度时程曲线变化.探索偏心支撑的不同耗能梁段对结构的抗震影响.探索外框架和剪力墙承担剪力的大小,判定该结构能否形成双重抗震结构体系.当A形支撑耗能梁段取剪切屈服型时,结构的抗震性能最好,结构刚度大、剪力分配均匀并形成双重抗震结构.该结构体系有着广阔的发展前景,目前国内对该体系的抗震性能研究还处于空白阶段,故对该结构进行抗震性能分析具有重要意义.

双功能带缝剪力墙的弹塑性地震动力反应分析

本文根据双功能带缝剪力墙的试验研究，利用所建立的弹塑性受力分析模型对其进行了受力全过程非线性分析，理论分析结果与试验结果吻合较好。根据双重抗震结构模型，由双功能带缝剪力墙反复荷载试验得到滞回曲线，选择了Takeda滑移型滞回模型，对其进行了弹塑性地震反应分析。分析结果表明，双功能带缝剪力墙具有较好的抗震性能。

框架-核心筒结构框架承担最小剪力比例限制的合理性

规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10%,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议.为探讨其合理性,设计了5个钢筋混凝土框架-核心筒结构,主要的变化参数为框架刚度、框架强度和连梁的形式.利用PERFORM-3D软件进行了弹性反应谱分析和小震、中震和大震下的动力时程分析,考察了各个结构的响应规律.分析表明:当框架部分按刚度计算承担的剪力最大值小于基底总剪力的10%时,增大框架刚度的做法不经济,结构的抗震性能反而更差;增大框架强度的做法减小了框架梁的损伤,改善了结构的抗震性能,但没有形成有效的"强柱弱梁"机制;采用宽连梁和可更换连梁都可以使核心筒自身具有双重抗震体系特征,连梁耗能能力的提高有效地保护了墙肢和外框架,结构的抗震性能得到了显著改善.

新型减震耗能住宅结构体系

文中提出了一种新型减震耗能结构体系——框架格构剪力墙双重抗震结构体系。对基于双重抗震概念提出的一种新型格构复合剪力墙进行了试验研究。

联肢钢板-混凝土组合剪力墙性能化设计方法及静力弹塑性分析

为代替传统的钢筋混凝土剪力墙,充分发挥组合剪力墙结构体系的良好抗震性能,使其易于满足9度抗震设防的设计要求,同时控制墙肢的厚度,以便获取更大的建筑使用面积,钢板-混凝土组合剪力墙被设计应用于9度区高层建筑结构中。根据LEELATAVIWAT等提出的塑性设计方法,并结合对应的内力调整措施,对基于能量平衡的组合联肢剪力墙结构塑性设计方法进行了相关梳理和推导。并且在9度抗震设防条件下,基于此方法设计了12个联肢组合剪力墙结构算例,采用ABAQUS有限元软件对12个算例进行静力弹塑性分析及抗震性能研究。同时对各个结构算例的静力推覆曲线、结构整体屈服、墙肢内力、连梁剪力发展规律以及结构耦连比指标发展规律进行讨论分析。结果表明,12个结构算例中,耦连比的发展规律在单向推覆分析中符合理论和设计的基本预期,说明联肢组合剪力墙结构的"双重抗震防线"机制目标在基于能量平衡的塑性设计方法中能够较好地得到实现。

墙脚可更换PEC剪力墙滞回性能研究

目前对于部分外包组合剪力墙(PEC剪力墙)基于震后可恢复性能设计方法的研究却很少,一定程度上限制该结构的发展与应用。为使PEC剪力墙的震后恢复,防屈曲支撑阻尼器被选作可更换构件,代替PEC剪力墙震后易于破坏的墙脚,通过有限元分析软件ABAQUS,模拟了恒定轴压下的普通PEC剪力墙的水平低周循环加载试验,对此剪力墙进行了有限元分析研究,同时与原结构滞回性能进行对比。结果表明:带可更换墙角构件的PEC墙结构具有良好的抗震能力、滞回曲线饱满且稳定、耗能能力优于普通PEC剪力墙、是一种双重防线的抗震结构体系。

“双碳”目标下的结构抗震设计思路

“碳达峰”和“碳中和”控制目标是我国指导经济发展方向的重要国策。由于建筑行业是碳排放的“大户”,该行业各个环节的碳排放量控制程度直接关系着国家整体“双碳”控制目标的成败。一方面,减少建筑材料的使用必然是实现“双碳”建筑的一种有效方法,这就要求在设计阶段应采用更加科学和高效的设计方法和设计理念。另一方面,建筑结构在地震作用下的安全性是结构设计的最重要目标之一。但传统的抗震设计方法一般是以提高结构自身抗震能力为主要手段来实现减小地震灾害,这必然在一定程度上将增加建筑材料的使用。为了解决“双碳”设计目标和保证结构足够抗震安全性两者间的矛盾,需要从抗震设计思路上进行优化和改进。从概念层面论述了结构专业范畴内“双碳”目标与结构抗震设计的关系,探讨了既满足“双碳”思想又不降低结构抗震安全性的设计思路。一方面,提出了对不同抗震烈度地区建筑结构采用不同抗震手段的设计思路。对于处于低烈度区(6度及以下)及地震组合工况不起控制作用的中等烈度区(7度)的结构,可降低结构延性方面的要求,通过提高抗震承载力实现抗震安全性;对于处于高烈度区(8度及以上)及地震组合工况起控制作用的中等烈度区(7度)的结构,应采用更加符合“双碳”目标的结构体系,如减震结构、隔震结构、自复位结构、摇摆结构、双重抗震结构等,通过提高耗能、隔震等手段降低结构自身的抗震代价。另一方面,提出了采用“IO状态”来控制结构抗震设计目标的概念。对于国务院第744号令《建筑工程抗震管理条例》所规定的重点设防类建筑,若过高要求其弹性承载力,必然会明显增加建筑材料的使用,不符合“双碳”设计的理念。基于对结构安全性和经济性的综合考虑,可允许在设防地震作用下发生少量塑性发展。关于其塑性发展的控制程度,可借鉴美国规范中的“IO状态”。

钢框架-偏心支撑结构体系在高烈度区工程中的应用研究

在结构方案设计阶段,对常见的8种结构体系进行了较为详细的分析对比,最终采用框架(矩形钢管混凝土柱+钢梁)-偏心支撑结构体系。提出了消能梁段数值模型,采用PERFORM-3D软件进行了整体结构在大震作用下动力弹塑性分析,评估其抗震性能及塑性发展过程。结果表明,此类结构通过控制框架剪力分担率,可形成双重抗震防线。在小震、中震作用下结构抗侧刚度较大,大震作用下消能梁段首先剪切屈服,整个抗侧体系存在明显的抗侧演化过程,耗能能力强、抗震性能良好且经济合理。基于大震作用下消能梁段塑性转角需求设计腹板加劲肋,此方法保证结构设计与性能目标要求的一致性。