基于能量平衡的既有建筑结构抗震加固性能化设计方法研究

由于规范标准对结构抗震设计要求的不断提高以及结构在长期服役过程中性能的逐渐劣化,既有建筑结构的抗震性能不再满足设计要求,开展其抗震加固设计研究势在必行。然而,目前的加固设计方法往往需要大量的非线性动力计算反复迭代,增加了设计的难度,降低了其适用性。基于能量平衡概念,提出适用于增设消能减震装置的既有建筑结构抗震加固性能化设计方法。该方法考虑了多地震水准性能目标,设计过程中无需开展非线性动力计算,且迭代次数少。采用所提方法对Benchmark钢框架结构进行加固设计,通过非线性动力分析评估了加固前和加固后结构的抗震性能。研究结果表明:加固后,所有楼层的位移角均明显降低,小震、中震和大震时的平均降幅约为20%,可见加固后结构抗震性能得到了显著改善;加固结构在小震、中震和大震下的层间位移角均与设计值吻合,实现了预期的层间位移角和屋顶位移角目标,验证了所提方法的有效性;所提方法设计的阻尼器在小震时整体保持弹性状态,在中震和大震时进入屈服耗能状态,实现了预期的耗能机制,且阻尼器延性需求沿楼层的分布较为均匀,进一步表明了设计方法的合理性。研究成果可为既有建筑结构的抗震性能加固设计提供参考。

结构抗震概念设计在房屋建筑中的应用分析

建筑结构的设计非常关键,特别是对于其抗震性能的影响,应引起足够的重视。在进行一项建筑项目的结构设计时,通过对建筑的结构抗震概念设计进行科学的使用,既可以提升建筑结构的设计品质,又可以在某种程度上对其进行推广。因此,要想保证建筑工程的结构设计满足工程建设的需求,就需要提高建筑物的安全和稳定程度,以保障人们的人身和财产安全。

多层建筑结构设计中抗震概念设计的应用探讨

为了保证整个建筑物的施工质量,保证建筑物的可靠性和安全性,可以使建筑物的整体抗震性能达到最优。在多层房屋的设计中,通过不断地改进其抗震性能设计,还需要对整个工程实际需求加以考虑。为了更好地建设工程项目,需要明确意识到应用抗震概念设计的关键作用,严格遵循抗震理念应用原则和设计方式,确保该种理念运用的科学性与合理性。本文通过探究抗震概念设计的应用原则,结合多层建筑的结构要求以及地震的响应机理,进一步总结抗震概念设计在多层建筑结构设计中的相关应用,强调其在提高多层建筑抗震性能中的关键作用,为多层建筑结构设计提供有价值的参考和借鉴。

结构抗震设计的能量分析方法研究述评

近十余年来,关于能量分析方法在结构抗震设计中的应用问题受到国内外地震工程界的普遍关注,被认为是今后结构抗震设计理论的发展方向.本文从结构抗震设计中的地面运动输入及其参数的选取、结构地震响应分析、结构地震破坏状态评估和具体设计方法等四个方面,对能量分析方法的研究现状进行了综合分析和评述.

基于结构能量分析的抗震设计新方法的研究

概要介绍了多自由度结构能量分析方法,根据单自由度体系得到的输入能量谱,研究分析了多自由度与单自由度输入能量和耗能的等效性问题,并对一座钢筋混凝土框架结构算例进行了能量计算,对计算结果进行了分析,为能量分析设计方法应用于结构抗震设计进行有益的探索。

山区桥梁的抗震概念设计

山区桥梁因为地形和施工条件等的限制,给设计带来很大的问题,使得结构不规则,影响了桥梁的抗震能力。且由于山地震动效应等复杂因素的影响,该类桥梁的抗震计算往往不能很好地反映真实的地震反应。概念设计通过长期积累的实际设计经验和理论研究的成果,从总体上把握设计的原则,是非常重要和有意义的。本文针对山区桥梁的特点,对山区桥梁的抗震概念设计方法进行了探讨。

跨断层地表破裂带桥梁震害研究及抗震概念设计

针对跨断层地表断裂带桥梁工程抗震设计及防御对策中存在的问题,整理、分析了国内外历次地震中跨越断层地表断裂带桥梁的震害资料,得出了发震断层类型、桥梁结构形式(上部结构、支座和下部结构)、平面线形等对桥梁结构损坏程度的影响规律,并指出在设计之初未对可能出现的断层地表破裂予以考虑或考虑不充分是地震中桥梁严重损毁的重要原因。在此基础上,提出了包括设防思路、结构形式、抗震措施等方面的跨断层地表破裂带桥梁抗震概念设计。

大跨度斜拉桥的抗震概念设计

基于斜拉桥的基本动态性能的分析 ,结合地震位移反应谱和加速度反应谱 ,并利用飘浮体系简化分析模型 ,从结构体系的设计中 ,提出了斜拉桥的抗震概念设计方法 .考虑通过改善桥塔结构形式 ,有效地控制桥塔和桥墩承担的地震力和上部结构的地震位移 .并通过对某桥梁工程进行抗震分析 ,提出了立体桥塔的抗震设计方案 。

浅析传统结构抗震概念设计思想形成的一般规律

抗震概念设计是抗震设计规范的重要组成部分。本文将抗震设计规范中基于工程实践经验和震害经验的设计内容称之为传统(狭义)的概念设计思想,并对其定义进行了讨论,使之更趋完善。此外,还论述了它的特点,并运用辩证唯物主义方法,进一步探索了传统(狭义)的抗震概念设计思想发展和形成的一般规律,即内外结合、刚柔相济、强弱分明、权衡利弊和有备无患。

大跨度拱桥抗震概念设计方法

由于定量分析中存在诸多的不确定性因素,大跨度拱桥需要重视抗震概念设计。给出了国内外大跨度拱桥的典型震害并进行了成因分析。从工程场地选择、合理的桥梁结构体系和布置方案等方面探讨了大跨度拱桥抗震概念设计的总体要求。从采用高强材料、提高整体延性、设置赘余构件与设置多道抗震防线方面给出了大跨度拱桥避免地震脆性破坏的设计原则。基于雅鲁藏布江大桥,提出了主要构件与次要构件的划分方法及设计原则,阐述了拱肋选材、主梁布置、横撑及辅助墩的概念设计,给出了应用减隔震技术、具有多道抗震防线及结构分层次延性破坏的抗震概念设计方法。

重视抗震概念设计提高工程设计质量

依据高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)和建筑抗震设计规范(GB50011-2001)中有关加强概念设计的部分内容,阐述了抗震概念设计的含义、产生及一般原则。从结构的简单性、整体性、规则性、均匀性、结构的刚度和抗震能力等方面加以论述。目的是使工程技术人员重视抗震概念设计,提高建筑工程设计质量。

从欧洲抗震设计规范的一般规定浅谈结构抗震概念设计的重要性

由于地震的作用以及在这种作用下的结构与构件的受力状况的复杂性和不确定性,结构抗震设计的计算假定与实际情况存在各种差异,甚至有时还根本无法计算。因此在这种情况下,为确保抗震结构性能,就不得不依赖结构抗震的概念设计。结构抗震概念设计是指工程师们根据结构地震破坏的形态和长期积累的实际工程经验等总结形成的符合工程师专业知识的基本设计原则和设计思想。本文简述了欧洲抗震设计规范EC8中关于结构抗震概念设计的基本原则和一般规定,探讨了结构抗震概念设计的目的及其在工程应用中的重要性,指出目前我国还没有一套全面系统的结构抗震概念设计理论。为切实地做好结构抗震设计工作,确保结构的安全耐久性,结构抗震概念设计理论的研究将是一项非常重要而有意义的工作。

基于抗震概念设计的密肋复合墙新型抗震结构体系

以512汶川大地震震害调查为基础,从抗震概念设计的角度出发,对建筑结构的典型震害进行了分析,指出设置多道防线、合理刚度布置、增强整体性能、重视非结构构件等对于保证结构抗震安全的重要意义,并结合课题组多年的研究成果,提出了一种具备多道抗震防线的刚度可调型密肋复合墙新型抗震结构体系,探讨了其对于改善结构抗震性能所起的积极作用.

多跨连续梁桥横桥向抗震的概念设计

连续梁桥是具有较好抗震性能的桥型之一.针对某桥梁工程进行抗震分析,利用连续梁桥等效模型的简化分析,并结合反应谱理论探讨桥墩刚度的分布对横桥向抗震性能的影响.提出对于坚实的地基,应采取在独柱墩上设置纵向竖缝的方案调整刚度分布;而针对软土地基则应采取改变制动墩或伸缩缝的位置,并在关键点将独柱墩分解为双柱墩的方案,以改善受力.2种方案的目的都是要尽量减小转动位移,从而提高横桥向抗震性能.并利用SAP2000进行了横桥向反应谱分析与验证.研究结果可应用于地震区连续梁桥的概念设计中.

基于能量转换的机械产品概念设计自动化研究与实现

提出了能量链原理,从设计本质的层面上指出,机械产品创新设计求解的本质过程即是选择合适的能量转换原理及确定支持相应能量转换的结构方案的过程。在广义定位原理与能量链原理的基础上,建立了相应的概念设计产品信息模型,构建了支持能量转换推理的机械产品概念设计过程模型以及支持功能—结构自动映射过程的概念零件编码体系。介绍了基于该原理开发的概念设计CAD软件系统——DARFAD。

近断层区的输入能量设计谱及其在基于能量抗震设计中的应用

研究并确定输入能量设计谱是建立基于性能抗震设计和评估能量方法的必要基础。选取断层15km投影距离内的224条强震记录讨论场地类型和断层距等因素的影响,建议了近场地震的输入能量设计谱(EIDS),在与实际记录及日本等国已有抗震规范比较后表明,所建议的设计能量谱能较好地反映近断层区潜在能量需求,在此基础上形成了基于能量的桥梁结构抗震评估设计方法,并用3座实际RC桥墩进行算例验证证明了所建议方法的可行性,表明基于既有抗震规范设计的桥梁结构仍有必要进行考虑近断层效应的耗能能力验算。

高层建筑抗震概念设计

对结构抗震设计来说,"概念设计"远比"计算设计"更重要,但为了创新,建筑师不会过多地考虑抗震的"概念设计",因此不规则和特别不规则的建筑物越来越多,这是非常不利于抗震的,但结构师往往要做出让步。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)使得抗震的概念设计更具体、更明确,通过对条款和若干问题的的解析,结构师可以据此处理好建筑设计与结构安全的关系。

连续梁桥的抗震能力概念设计

连续梁桥应用广泛,对确保交通网络畅通具有举足轻重的作用。通常情况下由于地形条件、路线走向等非抗震因素影响致使桥梁结构的抗震体系不合理,导致抗震能力不足。基于抗震设计的基本原则,对桥梁结构灵活处理能有效获得良好的抗震体系。结合地震中桥梁震害以及工程经验等,探讨与分析了抗震概念设计的基本原则,并通过实例分析说明了抗震概念设计能从根本上提高桥梁的抗震性能,为实现经济有效的抗震设防提供有益参考。

概念设计在结构抗震设计中的应用

结合青川中学实例,在建筑场地的规划选址、建筑结构的总体布置、抗震结构体系的选择、非结构构件的处理等方面论述了建筑抗震设计中的概念设计,阐述了建筑结构抗震设计的方法和措施,以达到合理抗震设计的目的。

基于能量被动耗能结构抗震设计方法的研究

将结构前两阶振型各自等效为单自由度,采用模态pushover分析确定各等效单自由度的屈服强度系数和延性系数,然后由反应谱计算各阶振型耗散能量需求,利用各振型能量分布曲线,求得各层耗散能量需求,叠加得到各层地震总能量需求,据此确定耗能装置的类型及设计参数。运用该方法对9层钢框架进行了设计,并通过非线性动力分析进行了验证,结果表明该方法精确度符合实际工程需求。