非对称加强与狗骨式削弱型钢框架节点抗震性能数值模拟

为有效防止梁柱节点处发生脆性破坏并提高节点抗震性能,提出一种非对称加强与狗骨式削弱型钢框架节点。以边柱节点为例,利用ABAQUS有限元软件对非对称加强与狗骨式削弱型节点、非对称加强型节点、狗骨式削弱型节点和普通型节点共4个节点模型进行抗震性能对比分析,研究了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力和刚度退化等方面的区别。研究表明:非对称加强与狗骨式削弱型节点能够有效实现塑性铰外移,防止节点发生脆性破坏,同时不仅能够提高节点的耗能能力和延性,还可以保持较好的承载能力。

考虑抗震性能的非对称型钢混凝土节点优化设计方法

复杂大跨度建筑中非对称节点逐渐增多,其非对称性主要体现在构件尺寸不同、含钢率不同等,与常规对称节点相比,非对称节点在传力机理、破坏模式、承载性能上存在诸多差异,因此不能完全按照现有常规节点的计算方法进行设计。基于此,参考国内某工程非对称节点,采用ABAQUS软件进行三维建模,通过节点滞回曲线、骨架曲线、节点应力及损伤分布分析非对称节点下的抗震性能特点,并以此时的峰值荷载作为后续优化的抗震性能标准;进一步采用人工蜂群算法,以混凝土截面尺寸、型钢尺寸为输入条件,以抗震性能为边界条件、以经济性为目标函数,基于Python语言对ABAQUS进行二次开发,自动计算各设计参数组合下的抗震性能计算结果,并最终给出最优设计组合,实现了非对称型节点优化设计,提高建筑设计精细化、智能化水平。

钢框架十字型刚性节点滞回性能分析与设计

为研究钢框架十字型刚性节点构件的滞回性能,以轴压比、H型钢柱腹板厚度、钢梁截面形式及加劲肋为参数,设计8组钢框架十字型刚性节点和1组T型刚性节点;基于简化的力学模型和材料的本构关系,利用ABAQUS软件建立有限元模型,分析节点试件的滞回性能;通过与已有的T型刚性节点试验结果对比,两者吻合较好,验证有限元模型的合理性.开展十字型节点仿真分析,提取节点荷载—位移滞回曲线、包络图、骨架曲线和应力云图,获得柱轴压比、H型钢柱腹板厚度、钢梁截面形式及加劲肋对该类节点抗震性能的影响规律,并对轴压比、柱腹板与翼缘厚度比提出设计建议.结果表明:柱轴压比设计限值建议取为0.5,柱腹板与翼缘厚度比设计限值建议取为0.75.当截面形式为H型钢时,十字型刚性节点的抗震性能良好,并且优于截面形式为钢管的,节点域设置横向加劲肋可有效提高节点的抗震性能.

组合结构及其框架梁柱节点抗震设计

钢--混凝土组合结构由于其经济、刚度大、抗震性能好而广泛地应用于工业建筑,然而对于组合结构构件的某些特性扩大应用范围后,某些构件的工作性能,尚须不断研究。譬如:当钢管混凝土用做基础桩和输电杆框架柱时,其内力和变形十分复杂,其弯扭性能是十分重要的因素。目前填充型圆钢管柱、混凝土梁构成的梁柱刚性抗震节点有很好的抗震性能(圆管截面的流体动力特性好),能够保证组合结构框架梁柱在地震区推广使用。

混凝土对K型方钢管节点抗震性能的影响

为考察K型方钢管节点主管中填充混凝土对节点抗震性能的影响,对1个K型方钢管节点(空管节点)以及1个节点主管中填充混凝土的K型方钢管混凝土节点进行低周反复荷载试验,根据试验数据,对节点的破坏模式、滞回性能、承载力、延性、刚度和耗能能力进行对比分析。结果表明:K型方钢管节点主管中填充混凝土后,提高了节点的承载力、延性、刚度,但却降低了节点的耗能能力。

某超限高层中混凝土V型斜柱的抗震分析与设计

在实际工程中交汇斜柱作为重要的抗侧力构件在抗侧力体系中发挥着重要的作用,但同时由于其具有受力复杂、钢筋锚固困难等特点,往往成为设计的难点。结合一具体项目案例,重点对项目中V型斜柱的设计和受力进行了讨论,同时通过YJK及midas FEA等分析软件,对V型斜柱进行了推覆分析和节点分析,设计的可靠性进行了验证。采用的分析和设计方法为类似项目提供了借鉴和参考。

唐山矿新风井钢结构井塔抗震设计

唐山矿新风井钢筋混凝土圆筒型井塔在1976年的唐山大地震中,遭到了严重破坏。本文在总结该井塔震害经验的基础上,介绍了震后新建的我国第一座按9烈度设防的钢结构井塔的抗震设计特点,可供设计高烈度地震区井塔时参考。

RBS节点钢框架设计方法与极限承载力理论研究

从极限分析理论出发,就翼缘削弱型节点(简称RBS节点)对结构破坏模式与极限承载力的影响进行研究.首先对美国FEMA提出的RBS节点设计方法进行分析,并讨论了该设计方法中的不足.针对上述不足,将极限荷载的唯一性定理推广到同时承受比例荷载与固定荷载的结构;对于满足强柱弱梁要求的框架结构,进一步论证了其横梁极限内力状态的唯一性.以此为基础,提出了针对美国FEMA RBS节点设计步骤的补充验算公式;针对组合破坏机构,提出了RBS节点设计新方法.其次,对RBS节点钢框架的极限承载力进行了理论推导,得到了极限承载力理论计算公式,同时明确了极限承载力的影响因素.最后,利用Abaqus有限元分析软件验证了上述理论研究结果的正确性.

济南奥体中心体育场结构设计

济南奥体中心体育场为2009年第十一届全国运动会的主赛场.该工程为一大型复杂的体育建筑,基础为人工挖孔桩,下部为钢筋混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构悬挑罩棚采用折板型悬挑空间桁架结构受力体系,通过内、外支座支承于下部混凝土结构的型钢混凝土柱.本文通过总装模态分析确定下部混凝土结构选型及分缝,针对混凝土超长采取有效的技术措施和详细的温度应力分析,并重点介绍了上部钢结构的构成.对整体结构在重力、风、地震、温度等多种荷载作用下的变形受力性能进行了详细分析,并进行大跨空间结构的抗连续倒塌分析.总结了一些设计经验,特别是大跨结构的抗震设计经验,可供同类工程参考.

柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架抗震性能有限元分析

柱端铰型受控摇摆式钢筋混凝土框架结构（CR-RCFC）是一种新型消能减震结构体系。根据CR-RCFC摇摆机制及其节点构造,建立了CR-RCFC和常规框架的有限元模型,并对其进行地震作用下动力时程分析,得到了不同地震作用下结构的动力特性、加速度响应、位移响应和基底剪力响应,对比分析了CR-RCFC与常规框架的抗震性能,并与振动台试验结果进行对比,验证数值建模及分析结果的正确性。研究结果表明：CR-RCFC结构因节点刚度弱化、抗侧刚度降低,其地震加速度响应比常规框架的小;通过设置层间阻尼器耗能装置使得CR-RCFC结构在地震作用下的结构整体位移得到有效控制;在遭遇罕遇地震作用时,CR-RCFC主体框架保持完好,无明显损伤,抗震性能良好。