钢筋混凝土延性框架设计中梁端弯矩调幅的探讨

阐明了钢筋混凝土梁在弹塑性工作状况下梁端弯矩调幅的原理,分析了钢筋混凝土超静定结构采用弯矩调幅方法进行设计的条件,说明了采用弯矩调幅法进行结构设计对提高结构的抗震性能的必要性,并结合现行规范的相关规定提出了采用该方法进行设计应该注意的问题。

延性框架的设计概念

在强地震作用下要求结构处于弹性状态是没有必要的 ,也是不经济的。在地震区的结构都应设计成延性结构。能够维持承载能力而又具有较大的塑性变形能力的结构称为延性结构。通过对延性结构的分析 。

非延性框架结构多尺度建模与抗震性能分析

为了研究非延性框架结构的抗震性能并开发有效的仿真分析方法,采用有限元软件ABAQUS建立了非延性框架结构的多尺度模型,对其滞回曲线、骨架曲线和中节点的损伤情况进行了分析,并将其与一榀非延性框架试验结果进行了比较、验证,在此基础上建立了非延性框架结构的多尺度建模方法,并用建立的模型与其它分析模型进行了性能比较,最后对影响框架结构抗震性能的因素进行了讨论.结果表明:非延性框架多尺度模型在保证一定计算效率的同时可更为逼真地模拟复杂受力结构的边界状况及其在整体结构响应中的性能.这表明多尺度建模方法能够在计算精度和计算效率之间寻找到一个平衡点,为今后相关研究提供技术支持和参考.

砼框架结构延性设计探讨

砼框架结构延性设计是砼框架结构超载时实现延性破坏(受拉破坏)的保证。砼框架结构延性设计要遵循四强四弱的设计原则,满足框架结构延性设计的条件,按抗震和非抗震不同要求采用不同方法。

考虑余震影响的非延性RC框架模型振动台试验

本文对1∶2比例非延性RC框架进行了主余震序列作用下的振动台试验,并对模型的破坏形态、动力特性以及位移反应等进行了分析。输入的主余震序列为三组真实地震动,加载方案采用两个方向分别单向加载以及双向同时加载。实验结果显示:结构的破坏主要发生在梁柱与节点的连接处;随着主余震序列幅值的增大,结构的损伤逐步累积导致结构一阶周期变大;真实主余震序列对结构的损伤与其频率特性密切相关。

延性钢框架结构地震模拟试验及数值分析方法研究进展综述

延性钢框架结构在地震高烈度区的应用具有显著优势,全面综述了国内外学者针对不同节点形式的延性钢框架在地震模拟试验和数值分析方法等方面取得的研究成果,包括地震模拟试验模型的选择及相似率应用、数值分析方法的合理选择,多精度计算模型的应用等内容,为此类新型延性钢框架进一步的研究工作及设计方法制定提供参考,同时促进其在我国钢结构工程中的应用。

考虑主余震序列影响的低延性钢筋混凝土框架易损性分析

主余震序列作用下余震对主震已受损结构会造成附加损伤,甚至引起倒塌,特别是对低延性结构。目前对低延性结构在主余震作用下抗震性能的分析与评估研究还不充分。根据低延性钢筋混凝土框架的破坏特点,考虑其梁柱节点的剪切破坏、柱的弯剪破坏以及强度、刚度退化行为和梁端纵向钢筋粘结滑移破坏,利用OpenSees有限元软件建立了一6层3跨低延性钢筋混凝土框架结构的精细分析模型。选取真实记录的主余震序列和基于重复法构造的主余震序列,并考虑余震方向性、余震次数的影响。以不同的主余震序列作为输入,对低延性钢筋混凝土框架结构模型进行动力分析,获得不同损伤状态对应的地震易损性曲线,进而分析不同主余震序列作用对其抗震性能的影响。分析结果表明,该文提出的低延性结构精细分析模型能很好地模拟低延性结构梁柱节点由剪切作用引起的刚度和强度退化现象。相对于仅有主震作用,主余震序列作用下低延性钢筋混凝土框架结构对应损伤状态的超越概率提高,且随着结构损伤程度的加剧,提高越明显。基于重复法构造的主余震序列作用下对应损伤状态的超越概率高于真实记录的主余震序列作用下的超越概率。不同的余震作用方向,对相应损伤状态的超越概率有一定的影响。增加余震作用的次数,也会增加相应损伤状态的超越概率。

非对称配钢钢骨混凝土柱-钢梁框架节点延性试验研究

对4个T形配钢柱-钢梁节点和4个L形配钢柱-钢梁节点进行了低周反复拟静力试验,研究了非对称配钢钢骨混凝土柱-钢梁框架节点的延性性能和耗能能力。试验考虑了轴压比、混凝土强度等级和核心区配箍率等参数对节点延性分析的影响,并对在相同条件下T型试件和L型试件延性进行对比分析,观察了节点的受力过程和破坏形态,分析了不同因素对滞回特性的影响。结果表明,试件的延性随着轴压比的增大而减小,随着混凝土强度增加而减小,随着核心区配箍率的增大而增大;在轴压比、核心区配箍率及混凝土强度等条件相同情况下,L形试件受到偏心扭转的影响,T形试件延性较L形延性好。

非延性钢筋混凝土框架抗震加固性能

针对非延性钢筋混凝土框架抗震性能差的缺陷,调研国外文献及相关试验数据,结合我国规范原则,得出一套简单快捷、切实可行的加固方案,分析其加固后的性能,并提出设计建议及材料构造措施。为类似结构的设计及加固改造提供借鉴和参考。

CFRP加固震损非延性RC框架抗震性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)加固震损非延性钢筋混凝土(RC)框架抗震性能,制作并完成了1榀1/2缩尺两层两跨非延性RC框架子结构试件加固前后的拟静力试验.将试件加载至峰值承载力,对采用外包CFRP法对震损节点处进行加固后的试件进行试验研究,获得了CFRP加固震损非延性RC框架的破坏形态与滞回曲线,分析了其刚度、强度、延性和耗能等抗震性能指标,并与完好结构进行对比.分析结果表明:CFRP加固对提高震损非延性钢筋混凝土框架结构的最大水平承载力、初始刚度有限,对其耗能能力提升明显;加固结构的平均位移延性系数为2.81;当其最大层间位移角到达1/50时,加固结构依然具有较大的安全储备空间,加固后的震损非延性RC框架结构可以用于地震区.

延性节点钢框架结构损伤多重分步识别仿真

延性节点钢框架结构损伤会对建筑整体稳定性和抗震性造成严重影响,因此保证延性节点钢框架结构一直处于健康状态具有重要的现实意义。针对主成分分析方法、基于统计矩方法和模态参数识别方法等三种传统结构损伤识别方法准确性低的问题,研究一种新的延性节点钢框架结构损伤多重分步识别方法。方法首先利用无线传感器系统采集延性节点钢框架结构的振动响应数据,然后利用主成分分析方法对响应数据进行降维处理,再然后利用小波分析方法定位结构损伤位置,最后利用人工免疫算法确定钢框架结构损伤程度。结果表明,与三种传统结构损伤识别方法相比,利用本方法进行延性节点钢框架结构损伤识别,F分数值更接近1,由此证明本方法识别损伤的准确性更高。

延性钢框架设计方法研究

介绍了1994年美国Northridge地震和1995年日本Kobe地震中钢框架结构断裂模式,指出利用钢框架结构梁柱新型延性节点进行延性设计是预防脆性断裂的主要途径;然后讨论了钢框架非线性分析的各种方法,以及钢框架延性设计的步骤和注意事项。

盖板加强型新型延性钢框架振动台试验模型等效设计

新型延性钢框架因其良好的抗震性能在地震高烈度区应用优势明显,文章介绍缩尺比例为1∶2的考虑楼板效应的盖板加强型新型延性钢框架振动台试验模型等效设计的关键问题,包括原型与模型的相似率应用、有限元数值模拟、地震波的缩放、欠人工质量模型的设计、模型与振动台的连接支座设计、动静态测试分析系统的应用等,以促进此类延性钢框架的设计理论发展与工程应用。

大跨度特殊延性桁架式框架抗震性能分析

特殊延性桁架式框架(STMF)是美国规范采纳的一种高延性钢结构体系。首先分析其在国内鲜有应用的限制因素,推导出考虑轴力及次弯矩影响的消能段极限抗剪承载力,然后根据预设性能目标、极限状态下非消能段满足弹性验算的要求推导消能段长度L;选取的有效范围,最后根据我国抗震设计准则,对大跨度STMF案例进行弹性设计及静力推覆分析,探讨STMF体系应用于国内工程的设计方法,论证现有研究成果在超大跨度(L>20m)工程中的适用性。研究结果表明:根据推导结果可以快速确定合理的消能段长度,实现极限状态下塑性变形集中在消能段,而非消能段桁架和框架柱仍处于弹性状态的设计理念;美国规范规定消能段范围不得有显著竖向荷载布置、跨度L≤20m、上下弦应取相同截面,充分考虑消能段弦杆承受的轴力及次弯矩影响时,STMF结构可以适当突破上述限制,且其抗震性能依旧良好。

人字形延性中心支撑钢框架的抗震设计与分析

讨论美国钢结构抗震设计规程中人字形延性中心支撑钢框架的抗震设计和分析。在强震作用下的基本设计理念为:钢支撑框架中的塑性变形集中于支撑上,通过支撑受拉屈服和受压屈曲来消耗能量,其他结构构件需保持弹性。结合1栋9层支撑钢框架,阐述美国钢结构抗震设计规程的相关具体规定,并得到设计建议:支撑截面的选择受到局部宽厚比的限制;框架梁截面的尺寸由强度控制,主要考虑由于支撑受拉屈服和受压屈曲所形成的竖向不平衡力的作用;框架柱截面的尺寸由考虑所有受压支撑移去时的结构模型控制。

中美规范钢筋混凝土框架延性设计的对比研究

针对影响钢筋混凝土框架结构延性的主要因素,对中美规范进行对比。指出中国规范的延性设计较美国规范更具体明确,具有针对性。

论砼框架结构抗震设计

在砼框架结构抗震设计中,应充分考虑地震的破坏作用,合理设定抗震目标,满足设计的基本要求,采用科学的设计方法,建立有效的抗震机制。

钢框架梁腹板开孔型连接节点力学性能试验研究

钢框架梁柱节点的连接性能研究引起国内外的广泛关注,尤其是通过改善节点的变形性能从而提高结构的延性已成为钢结构研究的焦点。依据“强柱弱梁”的抗震设计原则,按照控制塑性铰位置的思路,对梁腹板上开孔的节点形式进行了反复荷载历程下的五个试件试验研究,探讨了梁柱节点区域内截面应力分布规律、滞回性能、节点破坏模式及极限承载能力,并利用ANSYS进行详细计算和对比分析。此外,通过一个单跨框架结构利用ABAQUS有限元程序计算分析,初步探讨了不同塑性铰位置对结构延性的影响。理论计算及试验结果表明,合理采用此类节点,可以使节点破坏模式从脆性破坏转变为梁的局部屈曲破坏,降低连接焊缝脆性破坏的可能性,达到了控制塑性铰位置的目的,从而改善框架结构的整体延性。

在多层及高层建筑结构初步设计中延性柱设计的实用方法

本文指出延性柱设计是设计延性框架结构的关键，阐述了控制剪跨比和轴压比是设计延性柱的两个基本的、重要的因素，提出了多层及高层建筑结构设计中，同时满足剪跨比和轴压比的实用方法。编制了“满足剪跨比、轴压比双限值的最大柱网参考表”，为建筑和结构设计人员在多层及高层建筑初步设计时，对层数层高的确定、柱网的布置、材料的选用等提供了一个快速直观的参考依据。