多层高强钢组合K形偏心支撑钢框架抗震性能研究

高强钢组合偏心支撑是指耗能连梁采用普通钢材(Q345),而框架梁、柱等非耗能构件采用高强度钢材(Q460)的偏心支撑结构,这种结构体系不仅有效降低了构件截面,而且有助于高强度钢材的应用推广。为了研究其抗震性能,对1∶2缩尺比例的三层高强钢组合K形偏心支撑钢框架整体试件进行了低周往复加载试验,耗能连梁均为剪切屈服型。试验结果表明:高强钢组合K形偏心支撑结构具有较高的承载能力、良好的位移延性和耗能能力,二层耗能连梁的腹板受剪撕裂是试件破坏的标志,导致整体结构的承载力下降。试件最终破坏时,非耗能构件基本处于弹性受力状态,耗能连梁的弹塑性变形消散了大部分地震能量。另外,高强钢组合K形偏心支撑结构的延性指标受耗能连梁长度(e)与框架梁长度(L)比值影响,也与耗能连梁的转动能力有关,e/L越大,耗能连梁越接近于弯曲破坏,延性性能越好。

K形偏心支撑钢框架耗能段长度对其抗震性能的影响

为研究耗能段长度变化对K形偏心支撑钢框架(下称KEBSF)抗震性能的影响,基于相关试验研究,应用有限元软件ABAQUS建立6个KEBSF模型并对其进行非线性数值分析,研究耗能段长度变化对KEBSF承载力、刚度、耗能能力和延性的影响.结果表明:KEBSF具有良好的滞回性能,随着加载位移比(加载位移与屈服位移的比值)和耗能段长度的增大,KEBSF刚度、承载力均逐渐降低;随着耗能段长度的增大,KEBSF耗能能力和延性均呈先增强后减弱趋势.根据有限元分析结果,给出K形偏心支撑钢框架耗能段长度的合理取值范围的确定方法.

K型偏心支撑钢框架的地震反应分析

偏心支撑结构弹性阶段刚度大,塑性阶段耗能能力强,是适用于高烈度地震区的一种有效的抗侧力结构体系。采用梁单元与壳单元相结合的非线性有限元模型,对K型偏心支撑钢框架进行弹塑性时程分析,研究耗能梁段的长度、腹板高厚比和加劲肋间距的变化对K型偏心支撑钢框架结构抗震性能的影响,提出了相应的抗震设计建议。

轴心压力对K型偏心支撑钢框架抗震性能的影响

对偏心支撑钢框架进行了介绍,简述了偏心支撑钢框架的优点及应用,通过ANSYS有限元程序,研究了轴心压力对K型偏心支撑钢框架抗震性能的影响,得出了设计轴压比应控制在0.6以下才能保证结构的抗震性能充分发挥的结论。

K型偏心支撑钢框架抗震性能非线性时程分析

针对K型偏心支撑钢框架的不同耗能梁段长度,运用有限元分析软件SAP2000对相应的算例进行非线性时程分析。通过对构件内力,节点位移等计算结果的分析得到了一些结论,以供工程设计人员参考。

K形偏心支撑钢框架结构影响系数

采用ANSYS软件及大量的地震波记录,对按我国抗震规范设计的K形偏心支撑钢框架结构进行了非线性时程分析,进而对其结构影响系数进行了研究,并分析了结构层数、跨度、自振周期变化与结构影响系数的关系,提出了结构影响系数建议值,为工程设计提供参考。

强震下K型偏心支撑钢框架滞回能需求层间分布

选用10条远场和10条近场地震波对K型偏心支撑钢框架进行了非线性动力时程分析,探索了远场与近场地震下结构滞回能层间分布规律。研究表明,K型偏心支撑钢框架的主要耗能区域分布在耗能梁段;近场地震对结构滞回能需求及滞回能层间分布有较大影响,对各构件耗散的滞回能占总滞回耗能的比值也有很大影响。根据非线性时程分析结果,提出了K型偏心支撑钢框架滞回能层间分布系数的简化计算公式。

K形中心支撑钢框架的结构影响系数

通过对K形中心支撑钢框架的pushover分析,考虑不同层数对结构影响系数的影响,对6、9、12层中心支撑钢框架进行了分析,得出在不同层数下的结构影响系数,为结构影响系数的取值提供参考。

强震下K型偏心支撑钢框架的层剪力分布

采用动力时程法对K型偏心支撑钢框架在不同地震水准下的层剪力分布进行了研究。分析了强震下结构的层剪力分布规律;提出了适用于性态抗震设计的K型偏心支撑钢框架层剪力分布模式,给出了公式的拟合度。

基于能量设计的K型偏心支撑钢框架抗震倒塌富余度

采用增量动力时程分析法,依据美国FEMAP695的结构抗地震倒塌性能评估体系,对按文献[1]基于能量性态设计方法设计的K型偏心支撑钢框架进行了抗地震倒塌富余度及易损性分析,以评估此设计方法的可行性。结果表明:文献[1]基于能量性态设计方法设计的两个K型偏心支撑钢框架的抗震倒塌富余度CMR值及易损性指标均满足要求,表明文献[1]提出的基于能量性态设计方法是可信的。

装配式三层K形偏心支撑钢框架抗震性能研究

为研究装配式三层K形偏心支撑钢框架在低周循环荷载作用下的滞回性能和耗能特性,对三层K形装配式偏心支撑平面钢框架进行拟静力试验,并对3个不同耗能梁长度模型进行有限元非线性分析,主要研究破坏形式、滞回性能、刚度退化率、极限承载能力、延性系数和耗能能力等。结果表明,滞回曲线呈现出一定的"捏缩"现象,随着耗能梁长度增加,框架极限承载力、耗能能力均呈下降趋势,滞回曲线捏缩现象加剧。三层装配式K形偏心支撑框架结构具有较好的承载能力,良好的变形能力,较传统的焊接偏心支撑钢框架延性大。研究结果为装配式K形偏心支撑钢框架的抗震设计提供参考依据,具有一定的工程实践意义。

基于能量方法设计的K形偏心支撑钢框架近场地震倒塌性能评估

文献[1]基于最大有效滞回耗能谱,根据能量平衡关系,提出了近场地震下K形偏心支撑钢框架的性态设计方法,并设计了10层和15层两个结构,但其设计结果是否满足结构抗倒塌安全储备的基本要求,尚未进行研究。依据美国FEMAP695的结构抗地震倒塌性能评估体系,采用增量动力时程分析(IDA)法,对文献[1]的设计结果进行了倒塌富余度和易损性评估,验证其设计方法的可信性,为该设计方法的后续发展和推广应用提供了理论依据。

KRust:Rust形式化可执行语义

Rust是新兴的系统级编程语言,旨在提供内存安全的同时保证极高的性能。Rust形式化语义是用来证明其内存安全和开发Rust程序分析工具的基础。鉴于目前没有直接描述Rust的形式化语义,提出了针对Rust语言的形式化可执行语义KRust。为了确保语义的可执行性和应用性,使用了K框架进行语义的开发。KRust目前涵盖了Rust常见的语法和语义,包括了Rust的3个核心特性:所有权、借用和生命周期。KRust通过了191个测试样例,其中157个都是来自Rust官方的测试集。语义对比测试实验发现了Rust编译器的缺陷。此外,KRust的语义还可以被应用于开发Rust程序分析工具。

高强钢组合K形偏心支撑结构的结构影响系数和位移放大系数研究

高强钢组合K形偏心支撑结构是指耗能梁段采用普通钢材(如Q345钢),而框架梁、柱采用高强度钢材(如Q460钢)的结构。耗能梁段在大震作用下剪切屈服耗散能量,而梁柱构件基本处于弹性受力状态,保证地震作用下的塑性变形仅集中于耗能梁段。结构影响系数R是基于性能的抗震设计方法中至关重要的部分,R取值合理是结构抗震性能设计的关键。我国2016版《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中隐藏了结构影响系数的概念,且对所有的结构体系取统一值,显然不尽合理。通过基于性能的抗震设计方法分别设计了结构层数(5层、10层、15层、20层)与耗能梁段长度(900 mm、1000 mm、1100 mm、1200 mm)各不相同的高强钢组合K形偏心支撑结构,分别采用静力非线性推覆分析法(Pushover分析法)和增量动力分析方法(IDA方法)模拟出不同结构模型的底部剪力-顶点位移曲线,将性能曲线转化为可与设防地震需求谱和罕遇地震需求谱相交的能力谱曲线,进而计算出结构影响系数R和位移放大系数Cd,分析结构层数与耗能梁段长度对性能系数的影响。最后,对比所有模型结构使用两种计算方法所得的性能系数值,提出各性能系数的建议取值,为高强钢组合K形偏心支撑结构的抗震设计提供建议。

高校课堂学评教K.I.S.S模型及应用研究

分析当前学评教存在的问题和主要成因,提出一种教师主导、学生自愿参与、基于K.I.S.S(Keep Improve Start Stop)框架的高校课堂学评教模型,介绍具体实施流程及应用案例,通过数据说明学评教模型的有效性。

不同长度耗能梁段偏心支撑框架受力性能

通过对3种长度耗能梁段下的K型偏心支撑钢框架进行往复力加载试验,研究了耗能梁段长度对结构受力性能的影响,分析了结构的极限承载能力、破坏形式、刚度退化及耗能等性能。研究结果表明:随着耗能梁段长度的增加,K型偏心支撑钢框架的强度、刚度和耗能均产生了明显的退化现象,但延性有所提升。耗能梁段长度的增加使得偏心支撑钢框架屈服荷载及极限承载力明显下降,这表明耗能梁段的长度对钢框架受力性能具有较大影响。耗能梁段长度的改变,并不影响偏心支撑钢框架率先通过耗能梁段消耗能量,从而保护整体框架相对稳定的设计理念。

偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计(Ⅰ)——方法

屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)是一种新的等延性位移加速度反应谱。以7条坚硬场地条件下的地震记录为输入,建立了适用于结构设计的屈服点谱,并且提出了基于YPS确定K型偏心支撑钢框架(EBF)屈服基底剪力的性态设计方法,对周边构件进行了能力设计。

偏心支撑钢框架基于屈服点谱的性态抗震设计(Ⅱ)——算例验证

基于屈服点谱(Yield Point Spectra,YPS)方法设计了1榀10层3跨K型偏心支撑钢框架结构(K-EBF),采用Pushover方法和弹塑性时程法对所设计的结构进行了地震反应分析。结果表明,算例结构的屈服位移是基本稳定的,在偶遇和罕遇地震作用下结构的层间侧移比满足我国现行抗震规范的要求,结构最终呈现理想的渐进式梁铰屈服机构;最终证明了该设计方法的合理性和可靠性。

有速度脉冲近场地震下偏心支撑钢框架性态设计方法

由于长周期速度脉冲的作用,近场地震会对结构产生严重的速度和位移冲击,根据5条近场地震波建立了屈服点谱(YPS)。基于屈服点谱法方法设计了一榀K型偏心支撑钢框架结构,采用pushover方法和弹塑性时程法对所设计的结构进行了地震反应分析。结果表明,结构的屈服位移基本稳定,层间侧移比满足我国现行抗震规范的要求,结构呈现理想的梁铰屈服机构,证明了对偏心支撑钢框架进行性态设计方法的可靠性。

高强钢组合K形偏心支撑钢框架弹塑性状态的层剪力分布研究

高强钢组合偏心支撑钢框架结构中耗能连梁作为屈服构件采用普通钢(如Q345),而非耗能构件采用高强度钢材(如Q460),高强钢构件不仅有效降低了构件截面、节约钢材、降低造价,而且减弱了偏心支撑结构的刚度,使得层剪力分布状态与传统偏心支撑结构不同。为了研究这种新型结构在罕遇地震作用下的弹塑性层剪力分布状态,依据偏心支撑钢框架结构基于性能的设计方法设计了具有理想失效模式的5层、10层、15层和20层算例,并考虑了近场地震速度脉冲效应和远场地震加速度循环累计效应对结构的影响,采用动力时程分析方法计算结构在罕遇地震水准下的响应,根据结构弹塑性层剪力的平均值,提出了与我国规范相一致的弹塑性层剪力分布模式,并对比了已有的层剪力分布模式,该文建议的层剪力分布模式具有更高的精度,可为高强钢组合K形偏心支撑能量设计方法和塑性抗震设计理论提供参考依据。