基于桥梁系数的非线性静力分析方法评估

以桥梁系数作为参照标准,分别采用真实地震波反应谱和设计反应谱作为地震需求,对比分析了4种非线性静力方法(承载力反应谱法、N2法、改进的模态Pushover分析法和自适应承载力反应谱法)对钢筋混凝土连续桥梁结构的计算准确性。研究表明:随着地震强度的增大,4种非线性静力分析方法得到的计算结果逐渐接近于非线性动力分析的计算结果;对于采用真实地震波的情况,N2法给出了最接近动力分析的结果,而对于采用设计反应谱的情况,4种非线性静力分析方法得到的结果之间差别非常小。

增量动力分析方法及其在性能评估中的应用

介绍了结构在不同性能水准下能力的确定方法——增量动力分析法(IDA),结果表明增量动力分析能够准确地反映出结构在大震下的真实行为。

考虑SSI三种效应的桩基础RC梁式桥抗震性能评估方法研究

桩-土-桥动力相互作用是桥梁抗震研究的热点和难点问题,需合理考虑地基土柔度效应、运动学效应及阻尼效应的影响。采用基于性能点轨迹法的结构非线性静力分析方法,引入FEMA440针对土-结相互作用运动学效应、地基阻尼效应的地震动需求谱修正算法,探讨建立综合考虑桩-土相互作用三种效应的桩基础RC桥梁的抗震性能评估方法。以某高速公路RC连续梁桥为算例,分别以三种设计谱及相应的人工波为输入进行非线性静、动力方法验算对比,两个水准下的计算结果表明所建议方法在补充考虑后两种效应后,地震响应略小于以考虑第一种效应为主的动力时程法,所建议方法能有效评估桩基础桥梁在预期地震需求下的抗震性能。

基于OpenSees的钢筋混凝土平面框架抗连续倒塌能力分析

采用Pushdown方法对移除柱后的钢筋混凝土平面框架进行抗连续倒塌能力分析.探究楼层层数对结构抗连续倒塌承载力的影响以及移柱后结构的空腹桁架效应,同时提出一种计算移柱后钢筋混凝土框架结构体系可靠度的方法.通过对约束梁、单层平面框架和多层平面框架的拟静力试验进行模拟,验证基于OpenSees建立的有限元模型的正确性.分别对2层、4层、6层及8层的4跨钢筋混凝土平面框架进行分析,得到其Pushdown曲线及框架梁轴力曲线,通过Pushdown曲线计算承载力放大系数,利用框架梁钢筋应变的相对大小设定框架梁层间相关性.结果表明:随着楼层的增加,单层平均承载力降低,结构体系连续倒塌概率增大.

附加黏滞阻尼器结构简化分析方法

介绍了FEMA273给出的传统结构线性静力分析方法,并用该法分析附加粘滞流体阻尼器结构,给出了附加粘滞流体阻尼器结构抗震性能评估的具体分析方法。为了验证所提方法的精确性,对设计好的附加黏滞阻尼器结构进行了非线性动力分析,动力分析使用的人工波加速度反应谱形状与设计消能结构时使用的设计反应谱相匹配。实例分析结果表明,该方法能快速、有效地评估附加流体阻尼器结构在大震作用下的抗震性能,特别是在消能结构初步设计和分析阶段。

钢筋混凝土框架结构位移放大系数能力分析

结构位移放大系数能力值是预测结构最大变形能力,确定结构之间最小距离,防止结构在地震作用时因相互碰撞而发生倒塌的关键设计参数。但是目前我国结构抗震规范中并没有引入结构位移放大系数的概念。考虑不同设防烈度,不同层数严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构振动台试验数据和拟静力试验数据对有限元模型进行验证。分别采用非线性静力方法和非线性动力方法,对所设计典型结构的地震反应进行了分析,得到了按现行抗震规范所设计结构的位移放大系数能力值的取值及其变化规律。分析结果表明,采用结构位移放大系数能力值,可以预测结构临界倒塌状态时的结构最大弹塑性变形。按我国现行抗震规范设计的VI、VII、VIII度RC框架结构,位移放大系数能力值的最小值分别为15、10、5,具有良好的变形能力。结构位移放大系数与结构反应修正系数的比值(Cd/R)在0.8～1.2范围内,这和NEHRP推荐条文中的取值相近,但稍微偏大。

钢筋混凝土框架结构延性折减系数能力分析

结构延性折减系数反映了结构非弹性变形能力的大小,它是基于承载力抗震设计中确定的设计地震力的关键因素,也是基于性能抗震设计中确定的等延性非弹性反应谱的主要依据。考虑不同设防烈度、不同层数,严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构拟静力试验数据对有限元模型进行验证。通过比较弹性与非弹性体系在同一强度地震动作用下的反应,得到了按现行抗震规范所设计的结构延性折减系数能力值的取值及其变化规律。结果表明,采用结构延性折减系数能力值,可以定量评定结构在强震作用下的非弹性耗能能力。按我国现行抗震规范设计的6、7、8度的RC框架结构,结构延性折减系数能力值的最小值分别为3.7、3.5、3.2。

钢筋混凝土框架结构反应修正系数能力分析

目的研究我国现行抗震规范所设计结构的反应修正系数能力值的取值及其变化规律,解决我国现行抗震规范对不同材料的所有结构体系均采用单一的结构影响系数,无法体现不同结构形式的延性区别的问题.方法分别考虑VI、VII、VIII三个设防烈度,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)设计了17个不同层数的钢筋混凝土框架结构.通过结构拟静力试验对Open Sees有限元模型进行验证,并对钢筋混凝土框架结构的地震反应进行非线性静力分析.结果按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)设计的VI、VII、VIII度钢筋混凝土框架结构,反应修正系数能力值的最小值分别为15、10、5;与美国UBC规范规定值8相比,其最低值取值较保守.结论通过得到的结构反应修正系数能力值,可以综合量化评估"临界倒塌状态"时,结构承载能力和非弹性变形能力.

抗震设计中静力非线性分析方法对比研究

静力非线性分析方法作为一种简便而且有效的结构抗震能力评价工具,近年来受到广大学者的关注。在国内外有关理论和方法的基础上,对几种静力非线性分析方法进行了简要评述,重点介绍了能力谱法,指出了它们各自的特点和存在的问题。

Push-over方法中不同加载方式对求解结构反应的影响

论述了利用非线性静力分析方法和D值法计算结构刚度的差异,以及产生差异的原因。在目前国内理论计算或者实际工程中较常用的是D值法,但是经过计算分析发现,用D值法计算出来的刚度与实际结构有很大的差异,并且D值法只能计算出结构弹性阶段的刚度,而当结构进入塑性状态,结构退化之后的刚度以及屈服位移,D值法则无能为力。所以采用钢结构模型重点介绍非线性静力分析方法在计算结构刚度上的优越性,希望能给国内专家做理论分析或者实际工程时提供参考。

采用两种恢复力模型计算结构在地震作用下反应的比较

论述了利用非线性静力分析方法和D值法计算结构刚度的差异,以及产生差异的原因。在目前国内理论计算或者实际工程中较常用的是D值法,但是经过计算分析发现用D值法计算出来的刚度与实际结构有很大的差异,并且D值法只能计算出结构弹性阶段的刚度,而当结构进入塑性状态,结构退化之后的刚度以及屈服位移,D值法则无能为力。为了比较两种方法在计算结构反应方面的差异,对一算例建立模型进行计算,结果表明,F模型具有更接近工程实际情况的优越性。

桥梁易损性曲线计算方法研究

易损性曲线在结构抗震评估方面有着非常重要的作用,计算易损性曲线的方法也越来越多地被研究和发展。针对钢筋混凝土连续梁桥结构,以曲率延性为判断不同损坏等级的依据,采用四种非线性静力分析方法(承载力反应谱法、N2法、改进的模态Pushover分析法以及自适应承载力反应谱法)计算其在地震作用下的易损性曲线,并以动力分析结果作为方法比较的标准值,对比以上四种静力方法计算的结果。研究表明,N2方法不仅可以大大缩短计算时间,并且可以给出十分接近非线性动力分析的结果。

竖向不规则框架结构连续性倒塌分析

国内外学者利用非线性静力方法进行结构倒塌分析时,研究对象主要集中在规则的结构形式,而针对大量出现的造型独特的竖向不规则建筑的倒塌研究还相对较少。本文基于拆除构件法,利用SAP2000结构有限元软件,对竖向不规则多层框架结构进行了基于非线性静力Pushdown方法的抗连续性倒塌研究。分别研究了拆除同一结构中不同部位构件、不同层数塔楼结构中相同部位构件后剩余结构的承载力变化情况,研究结果表明:拆除竖向承重柱后的剩余结构承载力,随着上部塔楼层数的增加以及拆柱位置的上升而出现不同程度的降低;加强裙楼顶部水平向承重构件,可以使塔楼底部构件破坏后的剩余结构更好地发挥悬链线机制,并防止剩余结构发生无明显征兆的连续性倒塌。

基于非线性静力弹塑性分析的独柱式连续梁稳定性研究

本文首先阐述了忽视桥梁的稳定问题会带来严重的后果,分析独柱式桥墩失稳的几种常见情况,提出利用非线性静力弹塑性分析方法分析桥梁稳定问题并阐述该方法的基本原理。然后利用非线性静力弹塑性分析方法分析不同墩梁连接情况下的桥梁失稳问题,利用该方法得出桥梁失稳全过程荷载位移曲线并分析比较了本文案例中不同连接方式下桥梁失稳的荷载系数,分析得出一般结论。由此可推广到复杂桥梁的稳定问题研究中。

关于推覆分析中不同加载方式的比较

本文阐述了利用非线性静力分析方法和D值法计算结构刚度的不同，以及产生不同的原因。D值法较常用，但是经过实践发现用D值法计算出来的结果与实际工程存在不小差异，并且D值法只能计算出结构弹性阶段的刚度，而当结构进入塑性状态，结构退化之后的刚度以及屈服位移，D值法则无能为力。所以采用钢结构模型重点介绍非线性静力分析方法在计算结构刚度上的优越性，希望能给国内专家做理论分析或者实际工程时提供参考。

重庆英利大厦超高层结构设计

对重庆英利大厦超高层建筑的结构方案进行了分析比较。对复杂风环境中立面弧形收进的建筑进行了风洞试验,确定主楼的风荷载体型系数等设计参数。采用多个程序对结构进行了计算,各项计算指标均满足规范要求。还对整体结构进行了7度罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,结果表明,主体结构能够保持较好的工作状态。

某超高层建筑主楼结构选型与分析

对一栋超高层建筑采用三种不同结构体系进行比较,最终确定采用钢框架-支撑结构体系,其中层1～4为型钢混凝土结构。采用SATWE,ETABS程序对结构进行多遇地震作用下的计算,各项计算指标均满足规范要求。并对整体结构进行了弹性动力时程分析补充计算和罕遇地震作用下静力弹塑性分析。计算结果表明,该结构体系是安全可行的。