考虑整体和构件几何缺陷的隐式框架-支撑结构动力弹塑性二阶效应分析

通过对ETABS软件进行二次开发,给出《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)直接分析设计法在ETABS软件中的实现方式。在此基础上,以山东某高层住宅项目采用的隐式框架-支撑结构体系为例,采用考虑结构整体初始几何缺陷和构件初始缺陷的动力弹塑性分析方法,分析该结构在大震作用下的动力响应和两种缺陷对结构抗震性能的影响。分析结果表明:罕遇地震作用下,有无考虑缺陷和二阶效应时得到的结构最大层间位移角均未超过1/50限值,支撑起到了第一道抗震防线的作用,框架柱保持弹性,满足"强框架,弱支撑"的设计要求。考虑缺陷和二阶效应会使结构最大层间位移角有所增加,根据结构二阶效应系数和延性系数可近似估算二阶效应对最大层间位移角的放大系数;对于高延性结构,在进行动力弹塑性分析时,应考虑缺陷和二阶效应对结构抗震性能的影响。

某椭球面网壳设计与弹塑性大位移全过程分析

对椭球面网壳结构进行合理选型及节点构造设计,整体计算表明结构构件满足强度、刚度和整体稳定性的要求。对完善模型和缺陷模型进行了线弹性屈曲分析,获得了安全系数的上限解。线弹性几何非线性全过程分析表明,缺陷模型的安全系数与完善模型相差较大,故结构在进行线弹性几何非线性分析时必须引入整体初始几何缺陷。对结构进行了弹塑性大位移全过程分析,给出了缺陷模型的破坏全过程及极限承载力;在同时考虑材料非线性和几何非线性时,缺陷对极限承载力影响较小。分别对短轴一侧半跨荷载模型、长轴一侧半跨荷载模型、柱脚铰接模型、无斜杆模型进行弹塑性大位移全过程分析,可知工程设计中应考虑半跨荷载的影响、边界条件对极限承载力影响较大、合理的支撑布置可以提高结构的安全系数。