RG1.92两种谱分析法在钢平台中的应用

RG1.92(2006版)为了考虑反应谱分析高频部分的质量丢失问题,将核电厂结构、系统和组件的地震响应分为2个部分:周期性反应和刚性反应。核电厂安全壳内的钢平台地震响应包括刚性反应和周期性反应,需要将刚性反应和周期性反应剥离开来分别计算。分别使用Gupta法+Missing Mass法和Lindley-Yow法+静态零周期加速度(ZPA)法,通过GTStrudl软件的程序语言编制满足这2种组合方法要求的计算程序,以一个钢平台为实例,对比研究2种谱分析方法在实际应用中的差异,确定核电厂安全壳内的钢平台分析设计采用的反应谱分析方法。

反应谱法与时程分析法抗震分析对比

为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析,采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型,比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises应力值等地震响应.通过计算及模拟可知,由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍,前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明,反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求,反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大,反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.

北京A380机库结构地震反应分析

为检验位于首都机场的北京A380机库结构在地震作用下的安全性,采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法计算该结构小震作用下的反应,采用基于静力弹塑性分析的能力谱法及动力弹塑性分析法计算该结构大震作用下的反应。结果表明:小震作用下,机库屋盖三层网架结构的中弦杆件受地震影响较大,三维地震作用下屋盖网架结构绝大多数杆件的内力大于单向地震作用下的内力,屋盖结构的水平地震反应大于竖向地震反应;大震作用下,支承屋盖结构的柱顶最大位移角远小于其限值,塑性铰主要分布在机库后墙x=122m、x=230m附近及大门开启边跨中的钢筋混凝土柱两侧的网架下弦杆件,钢筋混凝土柱刚进入屈服,结构整体刚度没有明显下降,结构整体尚未达到最大承载能力。北京A380机库结构设计达到预定的抗震设防性能目标。

多层轻钢框架结构的抗震性能分析

多层轻钢结构是目前国内外应用和发展速度最快的轻型结构形式,目前国内外对这种结构的静力性能研究较多,而动力分析结果不多见。运用ANSYS有限元计算软件对一个具体工程的动力特性进行分析(模态分析、振型分解反应谱分析、弹性/弹塑性时程分析),并与专用软件PKPM的计算结果进行对比分析。计算表明,轻钢屋面顶层的鞭梢作用存在,但相对而言,结构底层受地震作用更为严重。

工业建筑新型全螺栓装配式设备支架的设计与减震措施研究

针对工业建筑在役设备支架中存在的现场施焊环境污染以及无专门抗震设计规范可循等诸多问题,提出了基于《建筑抗震设计规范》的特定抗震性能目标,即保持结构处于"中震弹性"状态下,支架各挂机点水平加速度不超过设备限值。通过对比无控状态、TMD控制状态、无阻尼TMD控制状态下全螺栓装配式钢支架结构的动力响应,分析了设备支架采取振型分解反应谱法及非线性时程分析下的抗震性能与振动控制效果。结果表明:设防烈度不超过8度(0.20g)时,设备支架保持弹性状态;在支架顶部设置参数合理的TMD及无阻尼TMD装置,可以有效降低设备支架各挂机点加速度,其中,可在8度(0.20g)、7度(0.15g)、7度(0.10g)设防烈度下,分别选用TMD控制、无阻尼TMD控制、无控状态下的设备支架。

复杂形体超高层钢框架-混凝土核心筒混合结构减震的研究

以拟建超高宁夏电视塔(NXTVT)工程为背景,利用SAP2000建立其三维有限元分析模型。超高宁夏电视塔呈现底部小、上部大、中部略呈细腰形的花瓶状复杂形体;而且,楼层的不连续分布导致结构质量和侧向刚度沿竖向分布的不均匀。因此,整体结构形式复杂,对抗震要求高。首先,对结构的动力特性进行分析研究。在此基础上,使用振型分解反应谱法和FNA动力时程法对该结构的地震反应进行多维分析。接着,对安装非线性液体粘滞阻尼器(NFVDs)结构进行动力时程分析,以评价NFVDs对该结构的多维减震性能。通过大量的计算分析与比较,综合出了许多有益的结论与建议,为该实际工程或类似工程的减震设计提供参考依据。

X型中心钢支撑混凝土框架地震反应特性

为了研究X型中心钢支撑钢筋混凝土框架结构体系地震反应特性,分别对5层、8层和12层钢筋混凝土框架和X型中心钢支撑钢筋混凝土框架模型结构的动力特性和弹性地震反应进行分析,探讨X型中心钢支撑对结构侧移刚度、自振周期、水平地震作用下结构内力分布的影响。研究结果表明:在没有明显增大结构重力荷载的条件下,支撑提高了结构侧移刚度,降低了结构自振周期,减小了水平地震作用下结构侧移和层间侧移角;支撑分担了部分楼层剪力,改变了结构的内力分布特点,降低了结构构件的内力,为实现"多道设防"的抗震设计原则创造了有利条件;X型中心钢支撑对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响随着层数的增大而有所降低,与普通框架相比,5层、8层和12层支撑框架最大层间位移角的降低幅度分别为36%,24%和20%。

框架结构填充抗震墙加固数值模拟分析

增设抗震墙加固作为一种比较成熟的加固方法,在混凝土框架结构加固中已得到广泛的应用,但传统意义上的抗震墙需从基础至所需部位上下连续,有时会给抗震加固带来诸多不便。本文以局部采用填充抗震墙翼墙和带框钢支撑方式加固的1/5缩尺框架结构模型的振动台试验结果为依据,采用大型通用有限元分析软件MSC.MARC进行了与试验相同模型和工况的弹塑性分析,并与试验结果进行了对比分析。数值模拟分析结果得出了与试验相同的结论,即该加固方法能明显提高类似框架结构的抗震承载力。

城奥大厦结构设计

城奥大厦结构主体采用钢框架-混凝土核心筒结构体系,屋面采用双层钢网壳结构,与内部升到顶层的核心筒连接为一个整体;项目还包括东南侧边庭结构、地下2层~地上2层的蛇形坡道等。本项目钢结构具有空间造型复杂、跨度大、荷载重等特点,采用SATWE和MIDAS Gen软件建立整体计算模型,对整体结构进行多遇地震下的反应谱分析;采用MIDAS Gen软件对钢屋盖结构、边庭结构和蛇形坡道进行补充分析。计算结果表明,结构具有良好的抗震性能,钢结构安全性和冗余性可以保证。

钢框架结构地震响应与破坏过程的耐震时程分析

耐震时程法(ETM)是一种基于动力时程的结构抗震分析方法,其典型表征在于随着持续时间的增加,地震动强度逐渐增大。本文合成了基于中国抗震反应谱的耐震时程曲线,并以此作为输入,对一个8层3跨钢框架结构的抗震性能进行了分析和评估。采用增量动力分析方法(IDA)对结构在不同耐震持时下的整体响应进行了评估;以大震下天然地震动分析结果为标准,对比了结构在耐震时程曲线(ETA)作用下的塑性铰分布概率、形成顺序和延性分布。研究结果表明:耐震时程法能较好地预测钢框架结构的非线性动力响应及破坏过程,且分析次数少,这为钢框架结构的抗震性能快速分析与评估提供了一种新的手段。

钢框架-桁架新型结构体系抗震性能分析

为改善钢框架-支撑结构体系中支撑易屈服问题,简化钢框架-钢板剪力墙结构体系中剪力墙的受力,结合钢框架-钢板剪力墙结构体系中钢板剪力墙"拉力带"受力特性和两侧开缝钢板剪力墙简化模型,提出了一种新型结构体系——钢框架-桁架结构体系。对钢框架-桁架新型结构体系进行了介绍,通过SAP2000建立了钢框架-桁架结构体系模型,对这一新型结构体系进行了模态分析、反应谱分析和线性时程分析并与钢框架-钢板深梁结构体系和纯钢框架结构体系进行了对比。分析结果表明钢框架-桁架结构体系有较高结构抗侧刚度;在地震作用下,钢框架-桁架结构体系与钢框架-钢板深梁结构体系具有相似的动力特性,在一定条件下利用钢框架-桁架结构体系简化和等效钢框架-钢板深梁结构体系是合理的。

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。

大型异形体组合结构抗震性能

为研究由不同材料构成的大型异性体组合结构的抗震性能,采用通用有限元分析及设计软件MIDAS/Gen对底部为规则混凝土框架结构、上部为圆柱形闭合钢架结构的组合结构建立了分析模型,采用组阻尼考虑不同材料阻尼比的影响,对整体结构进行抗震反应谱分析,计算水平地震作用下结构的位移与受力情况.研究结果表明:不同的结构类型会使组合结构产生较大变形,应采取有效措施;不同材料组成的组合结构,应考虑组阻尼对结构的影响.

炼铁高炉空间钢结构系统动力特性研究

借助通用有限元软件SAP 2000,建立高炉框架、旋流除尘器及粗煤气系统三维空间模型,对高炉空间钢结构系统进行静力分析,得到其各荷载工况下的内力及变形;利用反应谱法和线性时程分析方法对高炉框架系统的地震反应进行分析,得到高炉框架系统的地震反应规律。

钢筋混凝土框架顶部钢结构加层的抗震性能研究

以四川大学江安校区建筑与环境学院大楼加层改造工程为背景,采用数值模拟分析,原上人屋面钢筋混凝土框架在顶部进行钢结构加层后,对钢筋混凝土框架与加层钢结构不同连接形式及加层柱截面形式变化等进行反应谱分析和时程分析,计算结果表明,加层后原结构层间位移及底部剪力均有所降低,加建钢结构起到了阻尼器作用。

不规则高层钢框架结构地震反应分析

以两个不规则高层钢框架结构为研究对象,进行地震反应分析,建立了两个有限元模型,分别对其进行模态、反应谱和线性时程分析,通过层间位移角及楼层位移的发展变化对其抗震性进行评估,并通过楼层位移、层间位移角来分析结构的薄弱环节。结果明显表明,钢框架支撑体系拥有良好的抗侧向位移能力与优越的抗震性能,可在建筑业得到推广使用。

Influence of rooftop telecommunication tower on set back-step back building resting on different ground slopes

In the hilly region due to scarcity of the plain area, buildings like set back-step back are more often used and also as a big surge in the telecommunication industries, rooftop tower adaptation is very common story nowadays. In the present study an analogy has been drawn to find out the influence of the rooftop telecommunication tower on the setback-step back building resting on ground at 20° and 30° slopes. A dynamic analysis has been performed and compared on the 4 legged angled section telecommunication tower which is located on the roof top of set back-step back building by varying positions of tower with the existing host structure built up on ground slope of 20° and 30° in both directions(X and Y).

十字型不规则钢框架结构的地震反应分析

本文通过SAP2000有限元软件,建立了三个十字型钢框架结构模型,分别为:不设支撑、设置前偏心单斜杆支撑、设置人字形支撑,并对这三种模型进行模态分析、反应谱分析和时程分析。通过模态分析得出钢结构的自振周期,通过反应谱分析和时程分析得出钢结构的位移和层间位移角,从而计算出设置支撑与否和设置不同支撑对不规则钢框架结构的地震反应分析数据。结果表明:设置支撑能够提高不规则钢框架结构的抗震性能,人字形支撑比前偏心单斜杆支撑抗震性能好。

节点刚度对钢框架-组合剪力墙动力特性的影响

采用有限元软件ANSYS对钢框架-组合剪力墙进行模态和反应谱分析,考察节点刚度对结构自振特性及多遇地震作用下动力性能的影响。结果表明,随节点刚度的增大,结构自振周期和楼层侧移减小,基底剪力增大,这种变化在节点铰接和刚接范围内较小,在半刚接范围内显著;在节点刚度相同的情况下,多遇地震作用下组合剪力墙和钢板剪力墙结构的抗侧能力相近;采用组合剪力墙的钢框架结构中,节点刚度对动力特性的影响不明显,使用半刚性节点更合理。

K型偏心支撑对钢框架结构抗震性能影响分析

K型偏心支撑弹性阶段刚度大,在地震作用下通过偏心梁端剪切屈服限制支撑受压屈曲。通过SAP2000有限元分析软件,对平面L型不规则钢框架结构在增设K型偏心支撑前的模型一和增设K型偏心支撑后的模型二分别进行模态分析、水平双向反应谱分析和弹性时程分析,得到两个模型的自振周期、质量参与系数、楼层位移和层间位移角。结果表明:K型偏心支撑在提高结构抗扭能力,增强结构抗侧刚度方面作用显著,为今后设计工作提供参考。