底层自复位框架结构抗震性能分析

采用有限元软件ABAQUS,以8度(0.2g)设防的地区为例,建立多层多跨的普通框架结构和底层自复位框架结构三维有限元模型。选取4条地震动,分别以0.07g、0.4g的峰值加速度输入结构,进行弹塑性时程分析,对比两个结构在地震作用下的动力响应及破坏模式。数值模拟结果表明:自复位框架结构的层间位移角与普通框架结构相近,均在规范限值内;罕遇地震作用下,损伤主要集中于底部两层的梁端。底层自复位结构的柱脚损伤小于普通框架结构,其残余位移角小于普通框架结构。

基于分布参数模型的摇摆墙-框架结构协同性能分析

为了研究自复位摇摆墙-框架(rocking wall-moment frame,RWMF)结构的协同工作性能,利用所提出的分布参数模型对自复位RWMF结构的协同工作原理与基本影响规律进行研究,建立并求解了完整的静力和动力方程;得到RWMF结构的侧移、内力和各阶动态响应的闭合解,通过参数分析研究框架与摇摆墙(rocking wall,RW)之间的刚度特征值λ和RW底部旋转约束R_(f)对协同性能的影响,并采用层间位移集中系数(inter-story drift concentration factor,DCF)量化RW与框架之间的协同性能。结果表明:RW的设计应满足λ<10,否则,RW对协同性能的影响将微乎其微;当λ值适中时,RW底部约束可以增进协同作用,R_(f)>5后,其约束的继续增大不会再增进RW与框架间的协同效果;当λ和R_(f)取1≤λ≤5∩0.1<R_(f)≤10时,自复位RWMF结构可以在分布均匀性和减小主体框架损伤之间实现平衡,达到最优的协同性能。

新型装配式干连接自复位框架结构理论分析和抗震性能有限元研究

我国目前采用的“三水准、两阶段”的抗震设计方法允许结构在地震作用下发生塑性变形,但因地震的复杂性与不确定性,导致结构、构件产生较大残余变形,造成震后修复困难或无法修复的情况。因此,采用直接基于位移的抗震设计方法求解地震作用并对自复位框架进行设计,对结构进行动力弹塑性时程分析。结果表明:当计算配筋后,重新计算结构整体的自复位比,并用新的自复位比得到计算的结构基底剪力V_(Base)与设计基底剪力相差不到1%,说明该设计方法具备良好拟合性;动力时程分析表明结构的顶点位移响应可以看出结构整体较为稳定,说明结构处于完好状态,没有发生倒塌破坏,满足罕遇地震下抗震设防要求,并且结构的抗震性能比现浇节点更优异。

自复位支撑-摇摆框架结构体系抗震性能分析

简单介绍了可恢复功能结构,自复位支撑-摇摆框架结构体系作为一种新型的可恢复功能结构,拥有良好的平衡各构件之间变形的能力和自复位能力,具有很好的工程应用前景。在有限元分析软件SAP2000中对普通钢框架结构和自复位支撑-摇摆框架结构建立分析模型,并进行模态分析和非线性时程分析,通过对比2种结构的层间位移和残余变形,得出自复位支撑-摇摆框架结构具有良好的抗震性能、层间变形协调能力和残余变形小等优点。

自复位钢框架结构抗震性能动力时程分析

文中主要针对梁腹板带有摩擦阻尼器的自复位钢框架整体结构进行抗震性能和自复位性能的研究。首先提出利用ABAQUS有限元软件连接单元实现整体结构自复位梁柱节点双旗帜滞回模型的模拟方法。将用该方法模拟的自复位梁柱节点弯矩-转角滞回曲线与课题组已经完成的3个节点试验滞回曲线相对比,结果表明:节点刚度和弯矩值与试验值吻合较好,证明了该模拟分析方法的可行性。然后对同条件的自复位钢框架和刚接框架(仅梁柱节点形式不同)进行了24条地震动下的时程分析,结果显示:自复位钢框架各层最大绝对速度、绝对加速度和自振周期与刚接框架均十分接近,层间位移角接近或略大于刚接框架,基底剪力、结构塑性发展和震后残余层间位移角均远小于刚接框架,结构震后自动复位优势明显。

罕遇地震下自复位钢框架抗震性能参数分析

分析研究对梁腹板带有摩擦阻尼器的自复位钢框架结构抗震性能起主要影响作用的钢绞线初始预应力值和摩擦阻尼器的摩擦力值这两项参数。首先,采用ABAQUS有限元软件的连接单元法建立结构分析模型。然后,对结构分析模型的计算参数进行取值。最后,分析了预应力钢绞线的初始预应力值和摩擦阻尼器的摩擦力值这两项参数对自复位钢框架结构抗震性能的影响。

钢绞线预应力的改变对自复位钢框架性能影响

通过ANSYS模拟和试验结果对比,说明了模拟方法的正确性。在此基础上,通过改变自复位钢框架钢绞线上施加预应力大小,建立了四个单层单跨自复位钢框架结构模型。对比分析了钢框架上角钢Mises应力云图、力-位移滞回曲线、结构骨架曲线以及刚度退化曲线。研究表明,随着钢绞线预应力的增加,钢框架刚度增大,屈服荷载与极限荷载增加,自复位钢框架耗能能力稍微降低,自复位能力明显增强。

抗震钢管混凝土韧性柱施工关键技术研究与应用

抗震性能是现代建筑结构必须考虑的重要结构安全问题之一,自复位钢框架结构是近年抗震结构讨论的热点方向。首先,分析了自复位钢框架结构的自复位条件及判据。然后,针对现有结构系列在抗震方面的不足,研究提出了一种新型装配式抗震钢管混凝土韧性柱结构,该结构中的工字钢梁能绕转动螺栓向上或向下转动,使楼板始终保持水平状态,可以有效避免地震时梁柱转动对楼板产生的不利影响;同时L型支撑板可在节点转动过程中屈服耗能,从而保证主体结构在地震过程中始终处于弹性状态,在震后由预应力钢绞线提供的自复位能力使结构恢复到初始状态等优点。最后,针对某工程介绍了抗震钢管混凝土韧性柱的施工工艺和质量控制要点。

自复位防屈曲支撑钢框架减振效果分析

自复位防屈曲支撑构件在拟静力试验中表现出良好的复位性能及耗能能力。但是,自复位防屈曲支撑钢框架中支撑与主体结构的刚度关系,以及结构中的复位系统与耗能系统的关系如何合理设置,都需要借助结构试验或参数分析来解决。根据我国现行规范设计了钢框架结构,在构件试验研究及理论分析基础上给出了自复位防屈曲支撑钢框架结构的三线性恢复力模型,并用有限元软件ANSYS建立结构模型。根据此模型对防屈曲支撑钢框架和自复位防屈曲支撑钢框架结构进行了抗震性能对比。通过自复位防屈曲支撑动力位移反应分析,研究了支撑与结构刚度比αB/M,结构耗能系统与复位系统的屈服力比β及其刚度比αc三个重要参数。结果表明：自复位防屈曲支撑钢框架结构最大位移及残余位移角均小于防屈曲支撑钢框架结构的。结构刚度比αB/M越大越有利于减少残余变形;屈服力比β越大结构位移响应越小;刚度比αc越大结构位移响应越小。在初始设计时,建议钢框架结构的αB/M取为3;β取0.5～0.9;αc取为0.5。