钢框架-带缝钢板剪力墙结构受力性能分析

本文对4种钢框架、6种带缝(两排)钢板剪力墙片(四周与构件无连接)和6种固接的钢框架-带缝钢板剪力墙结构在3种不同竖向荷载作用下的抗侧能力和往复荷载下的滞回性能进行了研究,并对比分析。结果表明:前两种结构的侧移刚度、抗侧能力相对较低,屈曲后刚度退化快;钢框架-带缝钢板剪力墙结构的侧移刚度、抗侧能力和耗能能力比前两种结构有明显的提高,说明钢框架与带缝钢板剪力墙片固接后工作协调性能良好。带缝钢板剪力墙片与钢框架-带缝钢板剪力墙结构的整体设计参数宽高比W/H,开缝设计参数开缝墙肢的高宽比h/b、宽厚比b/t、开缝墙肢与剪力墙的高宽比h/H对结构的抗侧能力和滞回性能有很大影响。W/H增大,结构的抗侧能力增强,滞回性能降低;h/b、b/t、h/H增大,结构的抗侧能力降低,滞回性能提高。

钢框架-带缝钢板剪力墙结构抗震性能研究

利用ADINA有限元软件建立了具有不同参数的单层钢框架-带缝钢板剪力墙结构模型,并对其进行往复荷载作用下的性能研究,经对比分析选取了性能最优的模型。研究该模型在不同轴压比作用下的性能变化,并与相同尺寸的单层钢框架模型进行对比,结果表明:两种钢结构均具有良好的耗能性能;随着结构轴压比的增大,其滞回曲线越来越不饱满且侧移刚度、屈服荷载、屈服位移、破坏荷载退化较为严重;而钢框架结构随着轴压比的增大其性能下降速度快于钢框架-带缝钢板剪力墙结构。本文建立了10层钢框架-带缝钢板剪力墙结构,对其在9度罕遇地震作用下层间位移角进行了模拟分析,结果表明:钢框架-带缝钢板剪力墙结构在三种地震波9度罕遇地震作用下的最大层间位移角均小于《建筑抗震设计规范》中所规定的层间角位移限值,依然能满足"大震不倒"的设计要求。

钢框架-带缝钢板剪力墙结构的地震响应

为确定钢框架-带缝钢板剪力墙在8度多遇和罕遇地震作用下的抗震性能,利用ADINA有限元软件,建立受荷条件相同的10层钢框架和10层钢框架-带缝钢板剪力墙模型,运用非线性分析方法对其在EL-Centro波、Taft波及人工波作用下的地震响应进行模拟分析。结果表明:震害不仅与地震波加速度峰值、持续时间有关,还与地震波波形有关;同种地震作用下,钢框架-带缝钢板剪力墙的薄弱层部位比钢框架的高,但同种结构在多遇和罕遇地震作用下的薄弱层部位大致相同;两种结构在8度地震作用下均未发生倒塌,且在同种地震波作用下钢框架-带缝钢板剪力墙的层间位移角小于钢框架,证明钢框架-带缝钢板剪力墙具有良好的抗震性能。

钢框架-带缝钢板剪力墙抗震性能的有限元分析

对钢框架-带缝钢板剪力墙在EL Centro波、400cm/s2加速度作用下的内填板厚度对其抗震性能的影响进行了分析。结果表明,内填板的厚度对钢框架-带缝钢板剪力墙的抗震性能有很大影响。随着内填板厚的减少,顶点位移、基底剪力增加,滞回曲线的面积变大。

钢框架-带竖缝钢板剪力墙系统的塑性耗能评估

从耗能视角出发,提出了结构基于塑性耗能的抗震性能评估方法.结合理论推导和有限元数值方法建立了以弯曲小柱作为耗能子单元的带竖缝钢板剪力墙(SSWS)塑性耗能计算方法.基于钢框架及SSWS的协同耗能机制,提出了考虑地震动力特性的损伤指标.通过有限元参数分析、既有的试验结果的校验及钢框架-带竖缝钢板剪力墙结构算例非线性时程分析,证明SSWS塑性耗能计算方法及结构体系评估方法有良好精度,可用以评估结构在给定地震动下的行为.

带竖缝钢板剪力墙-框架体系抗侧构件要素特性配置

探讨了带竖缝钢板剪力墙(SPSWS)-框架体系中要素特性配置原则,建立了二重抗侧结构体系的概念模型,得到了体系的力-变形特征曲线,研究了构件要素特性配置的基本关系;建立了包含用杆件简化的SPSWS构件和钢框架的有限元模型,并对概念模型进行了检验。结果表明:概念模型所做的假定成立,SPSWS-钢框架体系中构件要素特性配置关系可以由体系的延性和承载力要求得出。

钢框架和带缝钢板剪力墙抗震性能分析

通过建立钢框架和带缝钢板剪力墙有限元模型,分别研究了钢框架结构单元和带缝钢板剪力墙结构,在EL Centro地震波,在400、200、100cm/s2不同加速度的作用下的抗震性能,对比分析了两种结构的顶点最大位移和滞回曲线。结果显示,在同一种地震加速度的作用下,带缝钢板剪力墙结构顶点位移远远小于钢框架;滞回性能优于钢框架。在400cm/s2加速度作用下,钢框架被破坏,顶点最大位移为53mm;而带缝钢板剪力墙没有被破坏,顶点最大位移仅为0.9mm,这表明带缝钢板剪力墙结构比钢框架结构的抗震性能更好。

钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析

使用ANSYS有限元软件对钢框架带缝钢板剪力墙结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析。结果表明,对于同一种地震波,钢框架-带缝钢板剪力墙结构随着地震波加速度的增大,顶点位移增大,基底剪力增大;滞回性能良好。表明钢框架带缝钢板剪力墙结构单元具有良好的抗震性能。

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。

钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构抗震性能分析

钢框架-内藏钢板支撑剪力墙结构体系是一种具有良好抗震性能的新型抗侧力结构体系。本文结合工程实例,应用有限元软件SAP2000对结构自身动力特性进行研究。通过反应谱法和弹性时程法分析,研究场地类型、阻尼比、地震动等多种因素对该结构在多遇地震作用下抗震性能的影响,为实际工程设计提供指导。

半刚性钢框架-双层薄钢板剪力墙结构力学分析

文章提出一种新型抗侧力结构半刚性钢框架-双层薄钢板剪力墙结构,利用Ansys有限元分析软件分析框架柱刚度、钢板高厚比和钢板跨高比等参数的改变,对结构抗侧承载力和钢板承担剪力比例的影响。结果表明,适当的框架柱能够对双层钢板提供足够的约束,使钢板的拉力带能够充分发展而提高剪力墙的承载力,钢板的承载力随着钢板跨高比的增大而增大,因此,选取合适的钢板跨度对钢板墙在结构中的应用具有重要意义。

钢框架-钢板剪力墙用于抗震设计的层间剪力分布

钢板剪力墙作为一种良好的多高层抗侧力体系,具有较高的侧向刚度、延性及塑性耗能能力,适用于高烈度地震区,应用前景广阔。基于钢板剪力墙的双向等效拉杆时程分析模型,利用SAP2000有限元分析软件,采用动力非线性分析方法,通过对钢框架-钢板剪力墙结构在地震作用下非线性动力分析结果的研究,定义了地震倾覆力矩比例系数βi,然后利用回归分析确定了βi表达式中指数b的最优取值,最后由βi提出了适用于抗震设计的钢框架-钢板剪力墙结构的层间剪力分布公式,并给出了公式的拟合误差。

基于性态设计的抗弯钢框架与钢框架-钢板剪力墙结构性能对比分析

抗弯钢框架和钢框架-钢板剪力墙结构的耗能构件分别为框架梁和内填钢板,现行规范基于强度设计理论,不能保证结构的整体破坏模式。近年来,国内外学者提出了钢结构基于性态的塑性设计方法,使得同等设计条件下,二者同时达到性能目标。依据基于性态的设计方法设计了5层、10层及15层抗弯钢框架和钢框架-钢板剪力墙结构。通过SAP 2000建立平面分析模型,对结构进行Pushover分析和非线性时程分析,对比分析两种结构的承载力、抗侧刚度、延性指标、破坏模式以及层间侧移分布状态。对比结果表明:钢框架-钢板剪力墙结构具有较高的承载力和抗侧刚度,层间侧移较小,抗弯钢框架延性较好。

钢框架-组合钢板剪力墙结构在强震作用下的性能分析

混合结构体系建筑的抗震性能在很大程度上取决于核心筒,因此必须采取有效措施来保证核心筒的延性。组合钢板剪力墙有良好的塑性性能和稳定的滞回特性,适用于高烈度地震区建筑。利用有限元软件ABAQUS对钢框架-组合钢板剪力墙结构在强震作用下的性能进行研究。分析表明:在强震作用下,组合钢板剪力墙中的钢板首先屈服,从而减缓核心筒的刚度退化,能有效提高核心筒的延性,改善核心筒的抗震性能。

基于性能的钢框架-钢板剪力墙塑性优化设计思路

为充分发挥钢框架-钢板剪力墙结构的抗侧移能力和承载能力,实现高层建筑要求的双重抗侧力体系和多道抗震设防的要求,需要设计出一个拥有合理破坏模式和耗能良好的结构.传统设计思路多要进行多次人工假定和修正,即使优化也多是针对单一的性能目标或是单一的方向进行,加上人工假定和修正的效率低下,难以在较短时间内获得符合结构多性能目标的全局最优解.文中从结构的优化设计角度出发,以结构的性能为目标,在钢板剪力墙简化计算模型基础上,将钢框架-钢板剪力墙的塑性设计问题转化为一个多目标优化问题,即利用高效的优化算法优选出一个合理的钢框架-钢板剪力墙结构,之后将这个优选模式通过深度学习的方式生成一个可进行钢框架-钢板剪力墙结构优化设计的BP神经网络.上述优化思路能减少基于分析软件和人工调整的繁复工作,加快和简化钢框架-钢板剪力墙的设计过程.

装配式钢框架结构与钢框架-钢板剪力墙支撑结构设计对比分析

装配式钢结构体系具有轻、快、好、省的特点。体系型式主要有钢框架体系、钢框架支撑体系、钢框架核心筒体系、钢框架剪力墙体系。本文用试点工程,重点对比分析了装配式钢框架结构与钢框架-钢板剪力墙支撑结构。

带竖缝钢板剪力墙的抗震性能分析

带竖缝钢板剪力墙是新世纪以来的新型抗侧力的结构，具有良好的经济效益和结构性能。本文通过分析钢结构，重点探讨了带竖缝钢板剪力墙及其抗震性能。

钢板剪力墙与钢框架抗火性能对比分析

应用ANSYS热-结构耦合分析,对比了钢板剪力墙与钢框架的抗火性能。研究发现钢板剪力墙结构除钢板的升温更快外,其余部分与钢框架的温度变化基本相同。由于钢板剪力墙内嵌钢板对柱的有利支撑作用,避免了钢板剪力墙出现类似钢框架的柱压屈破坏,其耐火时间及破坏时最大侧向位移较钢框架都有所增加,随着钢板的温度不断上升,其热膨胀效应逐渐增大,最终钢板剪力墙的破坏是由于钢板的膨胀导致框架柱产生过大的侧向位移。随着轴向荷载比的增大,钢板剪力墙的耐火时间不断下降,但破坏时最大侧向位移变化不大。通过文中的研究可为钢板剪力墙结构抗火设计提供参考。

基于三维测量的大型组合型钢箱形钢板剪力墙尺寸检验方法研究

某钢框架-组合型钢箱形钢板剪力墙结构体系安装施工项目中,通过采用基于全站仪三维测量的组合型钢箱形钢板剪力墙尺寸检验方法,满足了当前生产条件下组合型钢箱形钢板剪力墙出厂检验工作要求。

框架-带缝钢板剪力墙抗震性能试验研究

对框架-带缝钢板剪力墙试件在恒定竖向荷载作用下进行低周往复水平加载试验,研究其抗震性能,并考察框架底梁不同边界条件对抗震性能的影响。试验结果表明:框架与带缝钢板剪力墙协同工作性能优越,有限竖向荷载及框架底梁对剪力墙的不同约束条件对剪力墙受力性能影响不大。有限元分析表明,较大竖向荷载对剪力墙受力性能可能有一定的不利影响,并给出了竖向荷载限值。通过有限元模型分析研究了框架和带缝钢板剪力墙的协同工作性能,提出了剪力墙先行屈服且充分发展耗能能力的设计原则应为结构层中剪力墙屈服承载力之和与其刚度之比小于框架系统的该比值。