考虑周期折减的结构弹性时程分析调整方法

针对结构弹性时程分析时无法考虑周期折减的问题展开研究,通过对比结构时程分析的过程中,地震波的选取是否考虑周期折减的差异,提出采用增大系数放大时程分析法输入地震波有效峰值加速度以及地震响应;考虑弹性时程分析过程中,周期折减对结构地震作用的增大效应。理论分析增大系数取值的影响因素,并基于单自由度体系对比两种调整方法的效果及差异,采用实际算例以验证所提出弹性时程分析中考虑周期折减调整方法的有效性。结果表明:增大系数的取值与周期折减系数、结构自振周期及场地特征周期等因素有关;对于单自由度体系,两种调整方法具有完全相同的调整效果;按文章提出方法考虑周期折减的算例结构,弹性时程分析所得各楼层地震剪力及层间位移角与考虑周期折减的反应谱(CQC)计算结果均较为接近。

考虑刚度折减的弹性二阶分析法在双跨排架结构中的运用

在框架结构设计中,构件的二阶效应采用一种实用且高效的考虑构件刚度折减的弹性有限元法来分析,该方法既能考虑结构的几何非线性又能考虑材料非线性,其准确性主要依赖于对构件刚度折减系数取值的合理性,但目前尚缺乏对排架结构的刚度折减系数的研究。以34个典型单层双跨等高排架结构为研究对象,进行最不利荷载条件下的弹性二阶分析和静力非线性分析,以排架结构整体二阶效应等效为基准,提出适用于双跨排架柱的统一刚度折减系数建议值;通过对多个双跨排架结构的非线性分析结果对比,验证了考虑刚度折减的弹性二阶分析法应用于排架结构的有效性,以及其刚度折减系数取值的合理性。

基于刚度折减法的地铁盾构下穿带裂缝地下商贸城影响分析

为研究结构裂缝采用刚度等效的可行性,依托某地铁区间盾构下穿带裂缝地下商贸城工程项目,采用AN-SYS有限元软件对商贸城结构裂缝进行刚度折减处理,得到合理的刚度折减-裂缝等效关系,再运用FLAC3D有限差分软件建立刚度折减等效裂缝的地层-结构模型,并与现场实测数据进行验证。结果表明:(1)通过反复试算调整结构刚度折减系数组合,当x、z向刚度折减系数为0.95,y向刚度折减系数为0.8时,折减方式的内力大小及分布和接触方式计算的结果十分接近;(2)商贸城考虑裂缝与不考虑裂缝时地表沉降和结构的变形规律相似,数值基本一致,表明现状结构裂缝对商贸城结构的整体刚度影响较小,但在裂缝处存在应力集中现象,因此建议在盾构下穿前对商贸城结构裂缝进行补强处理;(3)通过现场实测,验证了采用刚度折减法模拟裂缝是可行的,同时提出地表及商贸城结构的沉降变形不超过15 mm的限值。

考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数

用经过刚度折减的二阶弹性分析来考虑有侧移框架二阶效应的简化设计方法已初步被我国规范所接受。考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的合理取值应以钢筋混凝土框架非弹性分析为基础,按框架顶点位移和各层层间位移相近似的原则来确定。再通过与美国、新西兰等国家现行的刚度折减方案的对比,为规范修订提供钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的建议方案。

连梁刚度折减系数对剪力墙结构的影响研究

剪力墙结构在进行地震计算时,按照相关规范要求连梁的刚度可折减,折减方式的不同对剪力墙结构整体刚度和构件内力等结果影响较大。设计人员通常给定全楼统一的连梁刚度折减系数,这种简化做法会导致结构刚度和构件受力与实际不符。本文对9栋典型剪力墙结构进行了非线性分析,研究了连梁刚度折减系数对剪力墙结构整体指标和构件内力的影响,并给出了剪力墙结构设计时连梁刚度折减系数的确定方法建议。

石化压缩机厂房矩形钢管混凝土柱刚度计算对比分析

利用Midas软件建模,对比计算了矩形钢管混凝土、混凝土和H型钢3种不同截面类型柱工业厂房的侧向位移,结果显示钢管混凝土柱刚度提高优势明显。钢管混凝土是1种组合材料,基于目前组合材料刚度的叠加折减理论,列举了国内外规范换算刚度的计算公式,相关规范将混凝土和钢管的线性叠加折减得到钢管混凝土组合截面刚度刚度,混凝土刚度的折减考虑混凝土开裂。为了研究钢-砼组合构件界面间相互作用的影响,通过Abaqus软件对钢管混凝土柱中钢-砼组合构件的相互作用建模并进行有限元分析,对比了钢管混凝土柱在受压,受弯等不同的工况下应力应变状态,分析了钢管混凝土容易破坏的部位,为计算和设计提供了依据。

双曲拱桥局部折减刚度模型分析

本文通过对不同操作程度下双曲拱桥进行模态分析,利用现场模态测试得到桥梁实际模态进行拟合,提出局部刚度折减模型,并通过东山大桥的加固设计与施工监控对该模型的适用性进行了验证。

城市规则桥梁桥墩刚度折减分析及抗震验算

基于延性设计理论分别用反应谱法、刚度折减的反应谱法和时程分析法对城市规则桥梁双柱墩进行地震反应分析,并选用刚度折减的反应谱法进行了抗震验算,提出了双柱墩地震反应分析方法的优化建议,以供参考.

PMM纤维铰在排架结构刚度折减系数取值中的运用

目前钢筋混凝土排架结构的设计多数基于弹性假定。但在实际工程中,排架结构受力常伴随着混凝土开裂,钢筋与混凝土黏结滑移等现象,而排架结构的二阶效应常使结构刚度退化进一步加重。因此,在对排架结构进行分析的过程中,对材料非线性时二阶效应的计算就显得十分必要。在工程设计中较为切实可行的方法是引入考虑刚度折减的弹性二阶分析法,其准确性很大程度取决于刚度折减系数的取值,笔者试图通过基于材料模型的PMM纤维铰找到合理的排架结构刚度折减系数。

内嵌填充墙体框架结构抗震性能分析及抗侧刚度公式

结构初始刚度是工程抗震设计中的重要参数,在内嵌蒸压加气混凝土(ALC)板框架结构拟静力试验的基础上,基于试验现象,提出了一种填充墙体-框架结构相互作用模型并推导出结构初始刚度计算公式。建立5组28个有限元模型,研究梁柱线刚度比、墙体高宽比、嵌缝材料弹性模量、墙体弹性模量和厚度对填充墙体刚度贡献的影响。研究发现:填充墙体的刚度贡献主要受局部压缩的影响,其贡献程度与墙体-框架抗侧刚度之比呈负相关。基于此,通过拟合得到了墙体刚度折减系数a_(w)关系式,通过与试验结果的对比,结果表明:该文提出的内嵌填充墙体框架初始刚度计算公式结果准确,可以为工程实践提供参考。

排架柱抗弯刚度折减系数探讨

采用构件折减刚度考虑二阶效应的弹性有限元法是新纳入中国《混凝土结构设计规范》较先进的结构分析设计方法,该方法的准确程度主要依赖构件折减刚度取值的合理性.鉴于该规范尚缺乏确定排架柱相应折减刚度的分析研究成果,以单跨工业厂房变阶排架柱为研究对象,通过对一系列典型排架结构算例进行最不利荷载条件下的非弹性有限元全过程模拟,并采用折减刚度的弹性二阶分析所得柱顶侧向位移与非弹性有限元模拟的柱顶位移等效为条件,选定了适用于排架柱的刚度折减系数后,再以所选刚度折减系数完成的弹性二阶分析所求得的各控制截面内力与非弹性有限元模拟结果的相符性证实了初选排架柱刚度折减系数的合理性.

基于磁流变弹性体的汽车减振系统仿真分析

为了实现汽车减振效果实时可调,提高驾乘舒适性,采用了一种新型智能材料—磁流变弹性体(MRE)作为汽车悬架系统的核心材料,运用Matlab Simulink软件建立了汽车减振系统仿真模型,并相应建立了实验装置,通过计算获得了该系统模型在不同磁场下的等效阻尼和等效刚度,对其减振效果进行了仿真和实验分析。研究结果表明,磁流变弹性体应用于汽车减振系统有效并可以实现减振效果可调。

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。

RC框架结构构件刚度折减系数的取值方法研究

为得到构件刚度折减系数,基于等能量准则,提出刚度折减系数的简化取值方法,构建该方法在等效弹性反应谱法中的迭代流程。以8度区Ⅱ类场地的RC框架结构为算例,讨论了反应谱的选取对分析结果的影响,并对比简化的等效弹性反应谱法与动力弹塑性时程分析的结果,验证了该方法对结构位移响应预测的有效性。

刚度折减对梁桥受力性能影响的试验研究

梁桥的刚度随其裂缝的增加和钢筋的锈蚀而衰减。通过对带裂缝工作的T梁桥进行理论和试验对比分析,表明采用全截面抗弯刚度和0.65倍全截面抗弯刚度计算出挠度差值很大,且0.65倍全截面抗弯刚度计算出挠度与实际工程较为接近,说明带裂缝工作和钢筋锈蚀的梁桥对构件刚度折减很大。

壳体屈曲分析中关于能力减弱系数的剖析

工程中通常采用有限元中的线性屈曲方法和非线性屈曲方法来求解壳体的屈曲载荷。对于复杂结构(如钢安全壳),若直接采用非线性屈曲方法求解,除计算工作量大外,还不容易得到符合实际要求的临界载荷。因此,工程中常通过线弹性方法来获得符合实际要求的临界载荷。介绍了壳体屈曲的线弹性理论解,然后利用ANSYS软件求解圆柱壳受轴向和侧向外压的屈曲载荷,并与理论解进行了对比;最后通过对比前人的试验结果与线弹性理论得到的上临界值来剖析"能力减弱系数"的含义和合理性。结果表明:采用线弹性方法来求解壳体屈曲问题是可行的,但必须进一步考虑"能力减弱系数"、"安全系数"和"塑性折减系数"后才能得到工程上所需的临界屈曲载荷值。

具有离散弹性支承结构的自由振动分析及其它的简化模型修正

本文对目前工程中的具有离散弹性支承结构的自由振动问题(例如,火车轨道、桥梁、离散柱支承双曲冷却塔等)作了较详细的分析讨论。在文中:1.指出了采用等效刚度的简化连续弹性支承模型在分析动力问题中可能产生的一种不合理性。2.对具有离散弹性支承的连续梁、圆环梁,文中采用普通的三角级数求和约定式,得到了这二种结构的固有频率的计算显式.3.在采用等效刚度简化中,文中引用能量渐近原理,给出了计算固有频率的一个修正公式,从而改进了人们以前所采用的简化模型公式。

地下连续墙刚度对地铁车站结构的影响

在已有的车站及地下连续墙的二维有限元模型基础上,针对地下连续墙不同刚度对主体结构的影响进行研究,深入分析了既有深基坑地下连续墙的刚度对车站结构设计内力及实际配筋的影响,按使用阶段结构受力的最不利荷载组合情况的极限包络建立模型。利用有限元软件计算分析地下连续墙考虑不同刚度时与车站结构协同受力情况,对包括地下连续墙在内的围护结构共同作用进行优化设计,可有效提高材料利用率,节约社会资源。

弹塑性分析确定连梁刚度折减系数方法的应用

中震或大震作用下,通过连梁的损伤耗能保证主体结构的安全。目前结构设计时一般对全楼采用统一的连梁刚度折减系数,这与实际结构中连梁损伤情况不符,也将影响结构中剪力墙受力。通过对结构进行弹塑性分析,得到连梁的损伤状态,进而计算得到连梁刚度折减系数。通过对实际工程进行计算,可以得到如下结论：不同部位的连梁刚度折减系数不同;连梁刚度折减系数受初始配筋影响很小;但受地震波的影响较大,不同的地震波会得到不同的刚度折减系数。