摇摆桁架-BRB-钢框架体系地震失效模式与抗震性能分析

建筑结构抗震设计所希望的结构地震失效模式是完全梁铰式失效,由于各种不确定性的存在,在实际地震中,结构是否能发生完全梁铰式失效是无法预知的。而防屈曲支撑构件(BRB)延性较大,在地震作用下可稳定地耗散地震输入结构的能量。鉴于此该文提出了一种摇摆桁架-BRB-钢框架体系,采用静力推覆分析方法,识别出了结构的主要地震失效模式,对其失效路径以进行了分析;对传统钢框架结构、摇摆桁架-钢框架体系、摇摆桁架-BRB-钢框架体系在小震、中震、大震作用下进行时程分析,并基于峰值层间位移角评价了三种结构的抗震性能。结果表明摇摆桁架-BRB-钢框架体系,在结构耗能减震、失效模式的优化控制,降低结构的残余变形等方面均起到了重要作用,新结构的侧向变形较传统钢框架结构更加均匀,结构整体参与耗能的能力更强。

摇摆桁架-钢框架结构的刚度比需求及地震响应分析

摇摆墙体系作为一种具有良好工程应用前景的新型结构形式被越来越多的工程人员所接受,但其自重大、易开裂、增大结构质量等问题一直困扰着广大科研人员。考虑到传统的摇摆墙体系的诸多不足,该文提出了摇摆桁架-钢框架体系,并对摇摆桁架的设计方法进行了探索与研究,给出了基于需求刚度比的设计建议。基于小、中、大震作用下的时程分析,对耗能构件的能量耗散以及累积位移延性进行了分析,研究了摇摆桁架-钢框架体系塑性铰形成过程以及结构的地震失效模式。结果表明,采用摇摆桁架-钢框架体系能显著改善、优化和控制钢框架结构的地震失效模式,提高结构的抗震性能。摇摆桁架体系作为-种新型摇摆结构,其功能可恢复性明显高于传统的抗震设计结构。

柱脚不同连接形式钢框架-摇摆墙结构抗震性能对比分析

增设摇摆墙后框架结构地震下柱脚仍会发生一定程度的塑性损伤,将柱脚设置为铰接或提离后有望减轻上述缺陷。以三层、六层和九层钢框架为基准模型,分别建立柱脚固接、铰接及提离三种框架-摇摆墙结构模型并进行动力弹塑性时程分析,对比各结构最大侧向位移、层间位移角、峰值加速度、层间剪力、墙体剪力和弯矩等;进一步建立耗能连梁固接和铰接的对比模型,研究连梁连接方式对结构抗震性能的影响。结果表明:三层模型中柱脚固接时侧向位移、层间位移角、加速度、层间剪力及摇摆墙墙体剪力的控制效果最优,六层、九层模型中分别对应柱脚提离和柱脚铰接效果最好;摇摆墙墙体剪力图和弯矩图分别呈现“C形”和“反C形”,柱脚固接时墙体弯矩均为最小,与层数无关。柱脚固接耗能连梁两端采用固接最优,柱脚铰接和柱脚提离时耗能连梁两端采用铰接形式效果更优。此分析可为框架-摇摆墙结构进一步推广应用提供参考。

双重耗能摇摆桁架-钢框架结构体系的抗震性能分析

为了提高结构的抗震性能,提出了一种双重耗能摇摆桁架-钢框架结构体系,即在摇摆桁架和钢框架连接处安装黏滞阻尼器,并在桁架底部设置自复位支撑(SCED)。建立了该系统的数值模型,并与摇摆桁架-钢框架对比分析,以研究其在地震下的抗震性能。结果表明:黏滞阻尼器在地震作用下充分发挥耗能能力,自复位支撑在地震作用下的残余应变基本为零,并能为结构提供足够的自复位能力,结构的抗震性能得到了很大提高。

钢框架-桁架新型结构体系抗震性能分析

为改善钢框架-支撑结构体系中支撑易屈服问题,简化钢框架-钢板剪力墙结构体系中剪力墙的受力,结合钢框架-钢板剪力墙结构体系中钢板剪力墙"拉力带"受力特性和两侧开缝钢板剪力墙简化模型,提出了一种新型结构体系——钢框架-桁架结构体系。对钢框架-桁架新型结构体系进行了介绍,通过SAP2000建立了钢框架-桁架结构体系模型,对这一新型结构体系进行了模态分析、反应谱分析和线性时程分析并与钢框架-钢板深梁结构体系和纯钢框架结构体系进行了对比。分析结果表明钢框架-桁架结构体系有较高结构抗侧刚度;在地震作用下,钢框架-桁架结构体系与钢框架-钢板深梁结构体系具有相似的动力特性,在一定条件下利用钢框架-桁架结构体系简化和等效钢框架-钢板深梁结构体系是合理的。

基于数据中心产品的模块-钢框架复合体系探讨

随着人们沟通方式的丰富和多样化,数据中心作为互联网信息传播的渠道和平台,扮演着越来越重要的角色。2022年2月,我国启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,对数据中心的建设提出了新的需求。然而,传统的数据中心建设周期长、施工过程复杂,模块化数据中心的建筑层数有限、抗侧性较差。针对这些不足,提出一种基于数据中心产品的模块-钢框架复合体系,该体系可以在提高建设效率的同时,保证结构的安全性,降低建设成本。

高层钢结构框架-中心支撑体系设计要点

对于高层建筑钢结构框架-中心支撑体系,在设计时应使钢柱的刚度和承载能力符合要求;保证钢梁的抗剪性能满足要求;尽量避免轴压比超过规定的限制值。基于案例工程的结构特点,从结构构造、材料选择、节点连接和抗震计算分析等方面角度,提出保证结构安全性的保护措施建议:使用钢管混凝土柱;节点选择为贯穿型板式连接。

钢框架-支撑体系二阶分析的高效非迭代方法

通过一定的等效原则 ,将结构的二阶效应转化为结构的负刚度 ,并通过合成法将框架 -支撑体系等效为一根剪切型悬臂柱和弯曲型悬臂柱的并联等效模型。使用该等效刚度并联模型只需按一阶方法分析可得二阶分析结果 ,避免了常规方法的反复迭代 ,计算速度快 ,所需机时少 。

高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用

基于某实际工程案例,建立分别采用普通钢材和高性能钢材情况下的结构模型进行设计计算,对其自振周期、侧移、用钢量进行对比分析,对高性能钢材在钢框架-中心支撑结构体系设计中的应用进行探讨。提出建议:在保证侧移要求的情况下高性能钢材应优先用于柱。

轻钢交错桁架结构体系与钢框架的对比分析

介绍了轻钢交错桁架结构体系的主要特点，通过对某工程分别采用交错桁架结构和框架结构方案的对比分析，表明交错桁架结构体系是一种灵活大空间建筑体系和受力性能优良的结构体系，综合经济效益显著，应在我国得到推广和应用。

钢框架-无黏结内藏钢板支撑剪力墙双重体系抗震性能分析

通过对钢框架-无黏结内藏钢板支撑剪力墙(支撑墙板)双重抗侧力体系抗震设计的探讨和抗震性能分析,考察钢框架部分抗侧承载力的调整对结构抗震性能的影响。时程分析表明:总体上,随框架的调整加强,结构层间侧移及构件的塑性发展程度减小,人字形支撑承受的楼层重力减小,有益于支撑墙板的受力,拉、压支撑的滞回曲线关于原点较对称,但结构用钢量和楼层剪力增大。推覆分析表明:结构最大层间侧移角达1/50时,调整加强的框架塑性发展减幅不明显。综合分析结果,建议双重体系设计中框架的调整加强,宜按照删除支撑后的框架能独立承担结构底部总剪力的25%来进行。

框架-支撑体系钢结构大型购物场加固方法分析

结合工程实例,本文对框架-支撑体系钢结构大型购物场的加固方法进行了讨论。分析对比了不同加固方法的特点、施工难易程度、经济效果等。为工程实践提供参考。

钢框架-支撑体系多层学生公寓结构设计

介绍了某6层全装配钢结构学生公寓的设计情况。结构主体采用钢框架-支撑体系,楼板采用SP预应力空心楼板,内外墙采用轻质墙板。本工程的实践表明:这种体系受力可靠,施工速度快,经济指标合理。

国家体育馆型钢混凝土框架-钢支撑抗震体系设计与研究

对大跨度超大空间体育场馆抗震体系设计提出新的布局和思路,成功地将型钢混凝土框架-钢支撑体系运用到国家体育馆的抗震设计中,对这种新型结构布局产生的问题和特点进行分析。由于钢支撑的斜向交接,更增加了型钢梁柱节点的复杂性,对新型平面三向交叉变截面节点建立力学模型并对其力学特征予以探讨。对复杂型钢节点及截面的开孔影响进行比较和分析,解决型钢与钢筋的结合问题。

考虑二阶效应的高层钢结构框架-支撑体系简捷分析

为了探讨高层钢结构中框架 -支撑体系二阶分析的简捷算法 ,本文从简化结构分析模型入手 ,通过刚度等效原则 ,将支撑和框架的二阶效应分别等效为各自的负刚度 ,将支撑斜杆的抗剪作用等效为楼盖处的弹簧 ,并通过合成法将框架 -支撑体系等效为剪切型等效柱与弯曲型等效柱的并联模型。从而可按一阶分析方法建立结构的刚度方程并求解。该法可避免常规二阶分析的反复迭代 ,计算速度快 ,所用机时少。文末通过数值算例检验了该模型的适用性和可靠性。

基于延性需求的钢框架-中心支撑体系参数研究

钢框架-中心支撑结构(Steel Concentrically Braced Frame,简称CBF)是钢结构领域一种典型的双重抗侧力体系,由于该结构具有较大的初始抗侧刚度,支撑失效后框架部分仍能够提供强度和刚度,实际工程中得到了广泛应用。本文以单自由度钢框架-支撑体系为基础,定义了反映框架和支撑间刚度与强度比例关系的两个基本参数,按照我国现行抗震规范选取了20条不同场地的地震记录,基于延性运动方程对CBF体系进行了延性时程反应分析,建立了地震作用下单自由度CBF体系延性需求谱,分析过程中考虑了重力二阶效应和场地效应的影响。最终,依据结构延性能力和延性需求谱确定了基本参数的取值范围和CBF体系的临界周期,为此类结构的抗震设计提供重要参考。

钢框架-支撑体系中各类支撑变形型式的划分

提出多高层钢框架-支撑体系在水平荷载作用下内力和变形的计算应依支撑的变形型式的不同而采取不同的计算方法.并重点分析了各类支撑在不同荷载作用下的的变形特点,从而划分其变形型式,作为选择内力和变形计算方法的依据.

重力-抗侧力可分钢框架体系受力性能分析

为研究重力-抗侧力可分钢框架体系的受力性能,以某个实际工程为建筑方案,利用ETABS和PKPM软件建立了15层的重力-抗侧力可分钢框架体系和刚接钢框架体系的结构模型,在地震作用下对2种体系进行弹性和弹塑性分析。经过对比分析后得到了以下结论:在用钢量基本相同的情况下,重力-抗侧力可分钢框架体系的抗侧刚度和结构性能与刚接钢框架体系的抗侧刚度和结构性能相近;重力-抗侧力可分钢框架体系的抗弯框架受力充分,塑性铰较少,能够更好地耗散地震能量;重力-抗侧力可分钢框架体系内侧梁柱的截面较小,能够有效解决钢结构建筑露梁露柱的问题;重力-抗侧力可分钢框架体系与刚接钢框架体系相比拥有大量的铰接节点,能够降低施工难度,大大缩短建设周期,具有更好的经济效益和社会效益。

交错桁架结构体系与钢框架的性能对比分析

简要介绍了交错桁架结构体系的基本组成和主要特点,并通过有限元分析方法对交错桁架结构体系和框架结构体系进行比较分析,结果表明交错桁架结构体系是一种灵活的大空间建筑体系和受力性能优良的新型结构体系,综合经济效益显著,适应我国建筑业发展的需要,应得到深人的研究和广泛的推广应用。

日照对钢框架-筒体体系施工阶段的影响分析

研究了钢框架-钢筋混凝土筒体体系(S+RC)施工阶段在日照作用下,核芯筒和外框架的侧向与竖向变形问题.在分析S+RC结构施工特点和日照辐射作用的基础上,设计出日照温差计算工况,给出了4种日照温差作用温度计算工况参数.以大连世界贸易大厦结构为例建立了分段施工的计算模型,并利用有限元程序SAP2000,对模型在2种施工方案下的不同施工阶段的日照作用进行了分析,得出核芯筒和外框架在各施工段侧向跟竖向的最大变形曲线.分析结果表明,不同施工阶段筒体顶部侧向变形值在6～30 mm之间,竖向最大变形近7 mm;外钢框架侧向和竖向变形分别在2～20 mm与4～27 mm之间,由此可见日照对S+RC结构体系施工阶段的影响不容忽视.