基于预设屈服模式的复杂结构抗震设计方法

当前我国规范抗震设计思路主要是基于规则结构,要求耗能构件在罕遇地震作用下均匀进入塑性,这对于存在明显薄弱部位的复杂结构并不适用。为此,提出了一种预设屈服模式的抗震性能化设计方法。给出了该方法的基本设计流程,通过整体结构动力弹塑性分析方法获得真实的结构构件刚度折减系数,可提高复杂建筑结构设防烈度地震、罕遇地震反应谱分析的准确度。对带薄弱层的复杂高层建筑结构进行算例分析表明,预设屈服模式方法可实现对复杂结构抗震设计由现有规范对不规则的控制转变为对破坏模式的控制,同时能够有效避免复杂结构在超烈度地震下因薄弱部位失效而提前丧失承载能力的隐患,使结构安全储备得到提升。

复杂高层建筑结构抗震性能评价方法研究

如何保证复杂高层建筑结构达到安全和经济的统一,是当前高层建筑结构领域的热点问题。本项目对复杂高层建筑结构抗震性能评价方法进行了系统研究,取得创新成果如下:首次提出了基于构件正截面承载力冗余分析的复杂高层建筑结构抗震性能评价方法;开发了用于结构弹塑性分析的混凝土本构关系子程序,建立了准确、高效的结构弹塑性时程分析方法,形成了基于弹塑性分析的结构抗震性能评价方法。提出了一种基于预设屈服模式的复杂高层建筑结构抗震性能化设计方法;给出了该方法的设计流程和软件实现方法。研究成果已在40余项重大工程项目中成功应用,并被相关规范采纳,对于提升我国复杂高层建筑结构的安全和经济性具有十分重要的作用。

复杂高层建筑结构抗震设计方法研究现状与展望

近些年出现了一大批复杂高层建筑,其在地震作用下受力更为复杂,更容易发生薄弱层破坏。目前我国规范的设计主要是针对规则结构,对于不规则复杂结构主要通过限制其不规则程度来进行控制。本文结合复杂高层建筑结构震害,分析了复杂高层建筑结构破坏机制,重点探讨了当前高层建筑结构基于性能化抗震设计方法存在的问题,给出了针对复杂高层建筑结构抗震设计方法的相关建议。

高层建筑结构抗震设计方法及结构体系创新

在推广应用高强材料和新型装配式结构的过程中,经常面临材料强度与延性难以统一协调的问题。本文从复杂高层建筑结构的抗震设计出发,提出了预设屈服模式的性能化设计方法,可以统一考虑结构构件的强度与延性。在此抗震设计方法的基础上,提出了高强高性能混凝土高层建筑结构体系,提出了高性能装配式高层建筑结构体系,可充分发挥高强材料的强度和耗能构件的延性,具有更好的抗震性能。在当前我国高层建筑持续快速发展的环境下,研究成果具有广阔的应用前景。

框架-核心筒结构连梁抗弯刚度折减系数取值方法研究

对于框架-核心筒结构,连梁抗弯刚度折减系数取值的大小会影响结构的抗侧刚度与地震响应,从而影响到地震作用在核心筒与框架之间的分配比例,最终将影响连梁的设计内力和配筋。首先改进了预设屈服模式设计方法,在一次设计后,通过设防烈度作用下的弹塑性分析,计算各连梁的实际抗弯刚度折减系数,并利用该系数对结构进行二次设计。通过对比罕遇地震下结构弹塑性性能,发现二次设计后,结构的最大基底剪力和最大层间位移角均有所减小,且剪力墙的损伤程度得到改善,而二次设计对结构的配筋量无显著影响。其次,探究连梁抗弯刚度折减系数初始值对设计结果的影响。计算表明,当连梁抗弯刚度折减系数初始值分别为0. 7、0. 6和0. 5时,经过设防烈度地震作用下的弹塑性分析,各连梁抗弯刚度折减系数的计算值相差较小,二次设计后的配筋量亦较为接近,说明该设计方法受连梁抗弯刚度折减系数初始值的影响较小。最后,研究了改进的预设屈服模式设计方法的迭代收敛性,结果表明,连梁抗弯刚度折减系数的计算值随着迭代设计次数的增加而逐渐收敛于一系列稳定的值,并且该值与连梁抗弯刚度折减系数的初始值无关。通过计算发现,迭代设计的收敛性较快,一般进行两次迭代即可使连梁抗弯刚度折减系数的取值趋于稳定。