底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应

研究了底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应,通过考虑底部框架和上部砌体协同工作,推导给出了求解该结构形式随机响应的方法,为解决此类结构抗震设计提出了有益建议。

底部框架—抗震墙结构的地震响应有限元分析

以一底部为两层框架抗震墙、上部为四层砖混结构房屋为研究对象,通过运用大型有限元结构分析软件MIDAS/GEN对不同结构方案的分析比较,研究了底部两层在静力和地震作用下的内力分布规律,对提高同类结构的抗震性能具有现实的指导意义。

底部框架—抗震墙结构设计要点和常见问题

文章结合《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001),对底部框架—抗震墙房屋的结构特点和设计要点进行探讨 ,列举一些设计中的常见问题供同行参考。

侧向刚度比对底部框架—抗震墙结构抗震性能影响分析

本文分析了底部框架-抗震墙砌体结构在地震载荷作用下的主要破坏形式，探讨了侧向刚度比对该结构抗震性能的影响，并参照规范要求介绍了手工计算底部框架-抗震墙上、下部分侧向刚度比的简化方法，以资借鉴。

SATWE软件底部框架—抗震墙结构的设计

底部框架—抗震墙结构是建筑结构设计中经常遇到的结构形式,针对该种结构,介绍了应用SATWE软件进行辅助设计的操作流程、方法、参数的合理选择,并提出了设计中应注意的问题。

高性能泡沫混凝土耗能墙-RC框架结构抗震性能数值模拟

为了降低填充墙与框架柱在地震中发生的不利相互作用(如短柱破坏),提出将高性能泡沫混凝土作为耗能墙布置在填充墙与框架柱接触区域,减缓框架柱的损伤;结合现有试验,对耗能墙-RC框架进行模拟,选取模型参数与材料本构关系,划分各构件单元类型,设置构件之间相互作用形式,建立高性能泡沫混凝土耗能墙精细有限元模型;并对耗能墙-RC框架进行滞回加载模拟,以获取其在地震作用下的响应。模拟结果表明,在层间位移角较小时,耗能墙耗能效果不明显,随着层间位移角的增大其耗能能力逐渐显现;当层间位移角为1/109时,耗能墙相比于普通填充墙,耗能能力增加了约30.20%;层间位移角为1/48时,其耗能能力增加了约21.54%。相较于普通填充墙,在相同的位移下,耗能填充墙与框架柱的接触压力最大值减小了约2/3。从模拟结果可以看出,提出的组合墙体对于地震高烈度区填充墙框架抗震设计具有一定的借鉴意义。

装配式轻钢框架-复合轻墙结构抗震性能试验研究

文中主要针对低周反复荷载作用下装配式轻钢框架-复合轻墙结构的力学特性进行了分析,并与常规轻型钢框架进力学特性进行了对比,深入探析粉煤灰层厚度对装配式轻钢框架-复合轻墙结构的抗震性能的影响。结果表明,与轻型钢框架相比,装配式轻钢框架-复合轻墙结构的破坏荷载提升85.5%,破坏刚度提升18.5%,累计耗散能提升83.2%;填充粉煤灰后,装配式轻钢框架-复合轻墙结构的破坏荷载18.5%,破坏刚度变化不大,累计耗散能提升28.6%。总体上,填充粉煤灰可增强装配式轻钢框架-复合轻墙结构的抗震性能。

教学楼框架结构填充墙及首层节点抗震性能分析

为解决砌块填充墙框架结构的地震易损性问题,以山东省济南市某中学双跨外廊式框架结构教学楼为研究对象,运用数值模拟的手段建立三维分析模型,研究结构的整体振型、填充墙的拉损伤特征分布和首层框架节点的抗震性能。结果表明,结构特征值随着振型增加而增大,三阶振型特征值约为一阶振型特征值的2倍;随着振型阶数的增加,结构的固有频率不断增加,而自振周期则不断减小,阶数越大,实测周期与自振周期约接近;存在砌体填充的框架结构,其首层框架柱顶节点发生明显的剪切破坏,最大主拉应变达到1.445×10^(-2),最大主压应变为8.798×10^(-3),破坏形式与斜压杆-桁架机构理论相符。

考虑填充墙力学贡献的规范RC框架办公楼抗震韧性评价

提升建筑结构的抗震韧性是当前工程界抗震减灾的核心任务,根据现代规范设计的钢筋混凝土框架尽管具有较高的抗倒塌安全储备,但其韧性能力并不明确。既有研究在量化结构抗震韧性时,均仅采用结构构件的地震响应作为输入,忽略了非结构构件对整体结构地震响应的影响。针对上述问题,该文根据规范最低要求,设计一栋六层钢筋混凝土框架办公楼,并对其抗震韧性进行评价,明确了该办公楼的抗震韧性与《建筑抗震韧性评价标准》中建议的韧性目标的差距,揭示各类构件对结构韧性的影响。对比研究了填充墙力学贡献对办公楼抗震韧性的影响。研究结果表明:该六层框架办公楼的修复费用主要来源于填充墙和暖通类设备的修复工作,而修复时间主要由结构构件和填充墙的修复时间组成。填充墙的力学贡献会提高该办公楼的抗震韧性,减少结构构件和位移型非结构构件的修复费用和时间约50%,但对加速度型非结构构件的影响较小。

采用拉缝板连接的现浇框架填充墙抗震性能试验研究

为研究拉缝板连接的现浇PVC管空心填充墙对结构抗震性能的影响。试验设计了6榀足尺单层单跨混凝土框架试件,其中:2榀空框架,2榀无拉缝板刚性连接的PVC管空心填充墙框架和2榀有拉缝板柔性连接的PVC管空心填充墙框架,通过对各试件进行低周反复荷载试验,研究了拉缝板连接的现浇填充墙框架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、耗能比和刚度退化等抗震性能指标。同时对拉缝板进行抗压承载力试验和材料拉伸试验。结果表明:加入PVC空心填充墙能提升框架的初始刚度和承载力;有PVC结构拉缝板的试件组的抗震性能介于空框架与无PVC结构拉缝板的试件组之间,加入PVC结构拉缝板能一定程度提高框架的耗能能力,减缓整体框架刚度退化。

框架结构外围护墙酚醛板保温饰面层抗震性能试验研究

制作了4榀钢筋混凝土框架试件,并砌筑填充墙和粘贴酚醛板保温饰面层。通过拟静力试验,研究了不同砌体填充墙的框架,在采用不同粘贴方式和不同粘贴率时粘贴酚醛板保温饰面层的抗震性能及框架的受力特性。试验表明:1)酚醛板保温饰面层和填充墙与框架共同工作,形成斜撑效应共同承担水平地震作用。若框架的受力机理发生改变,将发生框架柱剪切破坏或节点破坏。2)由于酚醛板强度低,地震作用时,粘贴在框架梁柱上的酚醛板发生破坏,保温饰面层与基层脱离,粘贴在顶层梁和边柱上的饰面层,以及填充墙为加气混凝土砌块砌体且粘贴率为20%时粘贴在其他各层梁上的饰面层,地震作用时将会脱落,其余构件上饰面层虽然已与基层脱离但未脱落,应适当增加顶层梁及边柱上塑料锚钉或保持粘贴率不小于50%。3)填充墙为加气混凝土砌块砌体时,填充墙角部砌体受压破坏,粘贴在填充墙上的饰面层空鼓脱落。粘贴形式对饰面层的破坏程度影响不大,粘贴率越小破坏程度越严重。

RC框架填充墙抗震性能提升方法综述

填充墙在地震作用下平面内外均发生严重的破坏,同时,填充墙与周边框架的相互作用使结构发生非延性破坏形态,不符合延性设计理念。文中分析了实际震害中填充墙的破坏形态,利用已有文献,归纳了改善填充墙抗震性能的方法,分析了各种方法的特点,着重对摇摆砌体填充墙进行阐述,并进行了展望。

新型柔性连接开洞填充墙RC框架结构平面外抗震性能

砌体填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构在强地震作用下容易损伤破坏,我国规范建议填充墙与框架之间采用彼此脱开或柔性连接做法,但这也增加了填充墙平面外倒塌的风险。基于此对一种新型柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构进行了平面外的拟静力试验研究,分析了其失效过程、受力特征和破坏模式。结果表明:砌体填充墙RC框架结构平面外承载能力主要依靠于拱承载机制,槽钢轨道可以有效提高框架对填充墙两侧的约束作用,防止填充墙与框架之间的相对滑动,有利于水平拱承载机制的形成。对比普通柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构,采用新型柔性连接的开洞砌体填充墙RC框架结构,平面外的峰值承载力和峰值承载力处割线刚度分别提高了44.14%和9.70%;新型柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构在峰值承载力状态下和极限承载力状态下,其罕遇地震作用加速度相比于普通柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构分别提高了81.03%和77.36%。因此,采用新型柔性连接构造可有效提高开洞砌体填充墙RC框架结构的承载能力,改善开洞砌体填充墙RC框架结构平面外的稳定性,从而提高开洞砌体填充墙RC框架结构平面外的抗震性能。

底部带有屈曲约束支撑的摇摆墙框架结构抗震性能分析

为减小摇摆墙框架结构强震下位移响应及缓解屈曲约束支撑框架的损伤集中效应,基于损伤集中模式,提出了底部带有屈曲约束支撑的摇摆墙框架结构体系。以9层钢框架为基准模型,通过推覆分析和动力时程分析对比研究了该结构体系的抗震性能。分析结果表明:BRB屈服前,该结构体系类似框剪结构,BRB提供抗侧刚度并通过墙体进行传递;BRB屈服后,结构发生摇摆,墙体控制变形模式,BRB通过滞回耗能,可以充分发挥结构各部分的抗震能力。

底部框架-抗震墙砌体结构静力弹塑性分析

为了得到底部框架-抗震墙砌体结构在地震作用下的弹塑性反应,研究了这种结构水平位移模式和水平力模式的分布形式,并采用倒三角分布、均匀分布、倒三角+均匀分布等加载形式对结构进行了静力弹塑性分析.结果表明:水平力模式比位移模式更能准确反映不同地震强度作用下底部框架-抗震墙砌体结构的变形特征;随着地震强度的增加,均匀分布水平力模式的静力弹塑性分析结果更接近时程分析结果.

底部加钢筋混凝土抗震墙的框架结构房屋地震作用空间分析

对底部加抗震墙的框架结构，考虑楼盖平面内变形，进行了地震作用空间分析，以探讨抗震墙的合理设置以及结构的主要受力性能。

钢框架-钢板墙和钢管混凝土柱-钢梁框架结构抗震性能对比分析

为满足建筑工业化的迫切需求,进一步拓展钢框架-钢板墙结构和钢管混凝土柱-钢梁框架结构2种典型结构体系在高烈度区的应用,以某高烈度地区保障性住房建设项目为结构方案原型,分别对其进行多遇地震下的反应谱抗震设计,并补充了弹性动力时程分析验算,同时对比分析了罕遇地震下2种结构的弹塑性抗震性能。结果表明,钢框架-钢板墙结构体系在地震作用下的侧移模式呈弯曲型,塑性铰主要出现在钢板墙附近的梁端和柱端,而钢管混凝土柱-钢梁框架结构体系侧移模式呈剪切型,塑性铰主要出现在结构中间层的梁端。2种结构体系均能够满足预期的抗震设计要求,适用于高烈度区的多高层民用建筑。

带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构抗震性能试验研究

为提高装配式钢筋混凝土框架抗震能力,提出带竖缝混凝土墙的装配式消能减震框架结构体系。通过1个消能子结构试件的低周反复加载试验,考察消能子结构和竖缝混凝土墙设计方法的合理性,分析试件破坏模式、滞回性能、承载力、延性、抗侧刚度及变形特征等。通过有限元分析竖缝混凝土墙的抗震性能,研究带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构的受力机理。结果表明:罕遇地震作用下,消能子结构中梁柱轻微损伤,梁柱节点及齿槽连接区钢筋基本保持弹性,结构损伤主要集中于竖缝混凝土墙;消能子结构的极限位移角为1/30,位移延性系数为3.25,变形和耗能能力良好;消能子结构弹性抗侧刚度理论值与试验值相对误差为10.4%;竖缝混凝土墙模拟和规范计算得到的极限位移和特征点荷载吻合较好;竖缝混凝土墙对实体墙两端梁截面产生附加阻尼力,缝间墙斜撑作用使其外侧和中间墙肢发生差异性破坏。建议带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构在多遇和罕遇地震作用下的层间位移角限值分别按1/800和1/100控制;竖缝混凝土墙设计时应考虑斜撑作用,按压弯剪复合受力进行设计,并加强外侧缝间墙墙肢抗剪配筋构造。

经历平面外损伤的柔性连接填充墙框架结构平面内抗震性能试验研究

为研究墙体构造措施和墙-框连接方式对砌体填充墙框架结构抗震性能的影响,设计制作了1榀空框架、2榀部分柔性连接和2榀全部柔性连接填充墙框架试件,然后在平面外单调静力加载试验的基础上进行了平面内水平低周往复荷载试验,最后结合试验结果对各试件的抗震性能进行综合分析和对比。试验和分析结果表明:墙-柱刚性连接的部分柔性连接方案对结构平面内及平面外水平承载力和初始刚度有利,但从变形能力和延性角度来看,墙-柱柔性连接更有利;全部柔性连接条件下,通过增强填充墙构造可以实现填充墙框架结构平面内及平面外综合抗震性能的改善,其中“井字梁”形式的填充墙构造方案综合抗震性能最优,且有利于降低平面外损伤对平面内抗震性能的影响。

某非完整的底部2层框架—抗震墙砖房结构的地震响应分析

在长期从事建筑工程的鉴定、改造与加固工作中，发现四川省部分抗震设防地区城镇临街的旧建筑中存在一种建于20世纪70—80年代较为普遍的特殊建筑结构形式——局部底层、局部底部2层混合底部框架—抗震墙砖房结构形式（文中简称为非完整的底部2层框架-抗震墙砖房结构）。为了研究该类房屋的抗震性能，采用通用大型有限元软件-ANSYS8．0，对该类结构的1个实际工程的地震响应进行计算分析，依据该实体结构的地震响应分析结果，指出该结构的薄弱部位以及计算应采用的模型和计算方法，为同类房屋的抗震加固和加固计算提供参考。