多层RC框架复合结构体系层间刚度优化设计方法研究

历次震害表明多层RC框架结构广泛出现以柱铰机制为根本原因的层屈服倒塌模式,研究表明采用附加抗侧构件形成复合结构体系能有效提高结构的抗地震倒塌能力。以控制多层RC框架各层层间位移一致,避免薄弱层出现为性能目标,提出了一种简单实用的获得结构各层最优抗侧构件刚度需求的设计方法,即基于静力弹塑性分析的刚度迭代方法。该设计方法能够考虑结构非线性性能的影响,并可自主设定设防目标,符合基于性态的抗震设计思想。最后给出一个抗震设计算例,并对其进行了抗震性能评估。

频率与振型对剪切型结构层间刚度的灵敏度分析

模态参数如固有频率和振型对剪切型结构的层间刚度灵敏度是不一致的,本文重点理论推导了频率和振型对剪切型结构层间刚度的一阶灵敏度,通过数值算例发现,频率对剪切型结构层间刚度的一阶灵敏度高于振型。

层间刚度比在某旧有底框住宅楼安全鉴定中的影响

通过对某旧有底框住宅楼的鉴定,得出当第2层与底层的层间侧向刚度比过大或过小时,均不能满足抗震安全要求;当对底框结构进行由于第2层与底层的层间侧向刚度比过小的加固时,可采取开缝等措施削弱首层抗震墙刚度的方式进行,同时应注意对开缝边缘进行加固。

底部两层框剪砖房层间侧移刚度比的合理取值

底部框剪结构多层砖房在城市建设中应用广泛。这种房屋的特点是由两种承重和抗侧力体系构成的,以典型房屋为基础,编制了剪切型结构弹塑性动力时程分析通用程序,通过减小剪力墙厚度、数量或材料标号的方法,其它层的质量和刚度不变,采用多种层间侧移刚度比以及多种层数进行了弹塑性动力分析,讨论了这类房屋相邻层间侧移刚度比的合理取值问题。可供工程设计和编制有关的规范、规程参考。

集中剪切型系统的层间参数识别法

提出了一种集中剪切型系统的层间参数识别法。对于层状地基 -基础 -框架这一集中剪切型系统 ,将层间刚度和阻尼从总体系统中分离出来 ,依据最小二乘识别法则 ,导出了层间刚度和阻尼这些层间参数识别的递推方程 ,以此为基础建立了该系统的层间参数识别方法。并以人工模拟系统输入和输出的方法 ,对一位于三层粘性土上的框架结构系统 ,实施了参数识别的全过程。结果表明 ,所建立的系统参数识别方法 ,对识别初始值的要求较低 ,且具有良好的识别精度。

浅析填充墙对底层架空结构刚度的影响——由台湾维冠大楼坍塌想到的

通过实际震害介绍了填充墙竖向不均匀布置对结构刚度的不利影响。根据力学概念,对各类竖向构件的抗侧力刚度进行了比较与分析。最后结合算例,阐述了通过在底层布置适当的抗震墙以平衡层间刚度差的计算方法,并介绍了相关的配筋方法与构造措施。

钢结构加层混凝土框架结构Pushover分析侧向力分布研究

针对钢结构加层混凝土框架结构,考虑地震作用下其层间刚度变化的影响,提出了一种计算侧向力分布的方法——层间刚度侧向力分布法。通过对一钢结构加层混凝土框架结构进行推覆分析,得到各楼层侧移、层间位移角和塑性铰分布情况,并与时程分析结果进行了比较分析。结果表明,文中方法推覆分析得到的楼层侧移和层间位移角与时程分析结果吻合较好,塑性铰分布情况也较一致,并且本方法得到的推覆曲线是推覆计算结果的下限,用于结构的抗震评估更安全。

层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别

提出了一种层状地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。根据集中剪切型系数的运动特征 ,将层间刚度和阻尼从总体系统中分离出来 ,依据最小二乘识别法则 ,导出了层间刚度和阻尼这些层间参数识别的递推方程 ,以此为基础建立了地基—基础—框架相互作用系统的参数识别方法。并以人工模拟系统输入和输出的方法 ,对一位于三层粘性土上的框架结构系统 ,实施了参数识别的全过程。结果表明 ,所建立的系统参数识别方法 ,对识别初始值的要求较低 ,且具有良好的识别精度。

底层框架抗震墙房屋的结构设计

底部框架-抗震墙房屋在历次地震中震害均较严重,做好该类结构的设计,满足抗震设防的要求,是结构设计的重点、难点。本文通过对某底层框架-抗震墙房屋结构设计的分析、总结,对该类房屋在结构设计中应注意的层间刚度比的控制、过渡层的加强措施等方面进行了阐述。

底商多层砌体房屋地震破坏机理及加固研究

“小震大害”是我国地震灾害的真实写照，其中房屋的严重破坏和倒塌是造成人员伤亡和财产损失的重要原因。而底商多层砌体结构房屋是地震中破坏和倒塌最严重的一类房屋。在汶川地震极震区，这种类型房屋倒塌率达80％。底商多层砌体结构房屋在我国长江以南地区的中小城市非常普遍，据不完全统计，我国现存该类型的房屋约200万栋，涉及居住人口1．2亿。研究该类型结构抗震机理及对现有房屋的加固方法是当前防震减灾的迫切需求。

框架-BRB结构考虑弯曲型变形的抗侧刚度及设计参数

由于目前框架-BRB结构设计方法是基于结构层间位移全部由楼层剪切型变形造成,忽视了结构弯曲型变形的影响.为了准确计算防屈曲支撑提供的层间抗侧刚度,在现有层间剪切模型分析方法基础上,讨论结构弯曲型变形对框架-BRB结构影响规律.提出考虑结构弯曲变形下的层间抗侧刚度计算公式,并通过有限元方法验证.提出了抗侧刚度变化系数,考虑结构在弯曲型变形下BRB的相关设计参数的计算,抗侧刚度变化系数可应用在等效线性化设计方法中.

钢筋混凝土框-撑结构在多层建筑设计中的探讨

在已有试验研究成果的基础上,针对钢筋混凝土框架-支撑结构的特性,对比分析了框架结构、框架-支撑结构、框架-剪力墙结构的受力特点,提出设置支撑能够有效地提高多层框架结构的抗侧刚度、抗扭刚度以及解决不规则结构平面偏心的问题。对支撑体系在高烈度区框架结构设计中的应用提出一些建议及探讨。

高层建筑结构设计中控制参数电算调整方法

阐明各控制参数的实质含义,总结了《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》和《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3—2002)》对各控制参数的要求,探讨了各控制参数不满足规范要求时的调整方法,总结了快速建模试算的技巧和竖向承重构件原则布置。

某底层框架——抗震墙房屋的结构设计

底部框架——抗震墙房屋在历次地震中震害均较严重,做好该类结构的设计,满足抗震设防的要求,是结构设计的重点、难点。本文通过对某底层框架——抗震墙房屋结构设计的分析、总结,对该类房屋在结构设计中应注意的层间刚度比的控制、过渡层的加强措施等方面进行了阐述。

沥青罩面层对玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土路面温缩应力的影响研究

在连续配筋混凝土路面中,混凝土板在温降和干缩的作用下产生横向开裂。为研究沥青罩面层(AC层)对玄武岩纤维连续配筋水泥混凝土板(CRC层)的温缩应力的影响,通过构建有限元模型,并在模型中以修正混凝土线膨胀系数表征混凝土干缩,对AC层的影响展开分析。结果表明:AC层对CRC混凝土位移、玄武岩纤维筋(BFRP筋)的应力和位移影响较小,但对混凝土应力影响十分显著。当AC层与CRC层的剪切刚度系数从0.1 MPa/mm增大至1.1 MPa/mm时,混凝土最大拉应力从1.709 MPa增加至2.042 MPa,增幅为19.5%。该规律对采用钢筋的CRCP同样适用。

水泥混凝土路面层间剪切刚度试验研究

利用可模拟竖向应力的水平剪切试验仪,对层间经乳化沥青、土工布和沥青混凝土夹层处置的水泥稳定碎石水泥混凝土路面进行剪切试验,得到了路面结构在结合和分离两种状态时的水平剪切刚度,并分为两个阶段对层间抗剪能力进行了评价。结果表明:当层间黏结时,使用乳化沥青处置的试件克服层间黏结所需的剪力最大、土工布次之、沥青混凝土夹层最小,此时层间处置措施的选择需要在降低面层弯拉应力和温度应力间寻求平衡;与层间黏结的试件相比,层间分离后,剪切刚度大幅降低,路面结构分析时只有选择相应状态的层间剪切刚度才能保证结果的可靠性。

水稳基层水泥路面层间剪切刚度的实测与修正

为准确表征水泥混凝土路面基-面层层间接触参数,研发了可反映层间法向压应力差异的水平剪切试验仪,分2个阶段测定了层间经乳化沥青、土工布和沥青混凝土夹层等3种措施处置的水泥稳定碎石基层水泥混凝土路面的层间粘结-滑移曲线;通过回归分析建立了层间平均剪切刚度和法向压应力的关系模型;采用试算法确定了当量单圆荷载下层间剪切面的大小,并基于简单迭代法对层间平均剪切刚度进行了压应力修正,最终推荐了3种层间处置措施下的层间当量剪切刚度。研究结果表明:Ⅰ阶段的剪切试验中,层间使用乳化沥青处置的试件克服层间粘结所需的剪力最大、土工布次之、沥青混凝土夹层最小,基-面层粘结状态与层间处置措施显著相关,并直接影响着路面的结构行为,层间处置措施选择时需要在降低面层荷载应力和温度应力之间寻求平衡;与Ⅰ阶段的剪切结果相比,Ⅱ阶段的剪切试验中,3种试件的抗剪能力均显著减弱,平均剪切刚度大幅下降,不同使用阶段的路面结构层间剪切刚度差异巨大,路面结构分析时层间抗剪参数的选择须与使用状态相适应。

钢筋混凝土结构中剪力墙的层间侧移刚度

在钢筋混凝土剪力墙结构及框架-剪力墙结构中,剪力墙的层间侧移刚度比较复杂,与结构层高、各层墙的弯曲刚度以及剪力墙所受水平作用力的分布形式等有关。主要特点是结构底层的层间侧移刚度大,往上则逐层减小。在设计中,应按具体结构及所受的水平作用力而具体分析。

基于环境激励测试的开元寺塔动力性能分析

采用环境随机激励技术对定州开元寺塔的动力特性进行现场测试,提出一种新的空间测点布置方案——同向平行测试法,利用该方法可以对开元寺塔平动及扭转模态分量进行有效测量。基于现场实测数据,结合Welch自功率谱密度法和随机子空间法得到砖塔的自振频率、振型等参数,并反演推算出砖塔结构的层间刚度。研究表明砖塔东北侧新砌筑结构层间刚度普遍大于东南侧旧塔体结构,随着高度的增加砖塔的层间刚度逐渐减小。基于动力测试分析数据,建立并修正了ABAQUS有限元模型。有限元模型模态分析结果与实测结果对比误差较小,说明模型较为可靠,可以为古塔的后续动力响应分析提供数值模型。

底框结构地震倒塌模式及其抗倒塌方法研究

底框结构应用广泛且震害严重,在地震倒塌房屋中占据很大比例。通过对震害资料的分析,总结了底框结构的震害类型,倒塌模式分为底框层倒塌、过渡层倒塌、整体倒塌,其中底框层倒塌情况偏多。然后数值分析底框结构的抗震性能,发现在强震下易于出现脆性破坏,结构突然倒塌。在此基础上,研究确定底框结构的抗震措施,在满足合理层间刚度比的前提下加设翼墙以提高结构的抗倒塌能力,并通过定量分析明确了加设翼墙对提高抗倒塌能力的有效性。尽管对不同地震波下抗震能力的提升幅度有所差别,合理加设翼墙对结构抗震能力确有很大的提高作用。