考虑楼板作用的SRC柱-钢梁混合框架动力时程分析

为了解楼板空间作用对型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS分别建立带有楼板和不带楼板的两跨三层SRC柱-钢梁框架,选取2组天然波和1组人工波对其进行弹塑性分析,对比2种框架结构的型钢应力分布、混凝土板损伤、层间相对位移角以及框架基底剪力,分析楼板在结构抗震中的影响规律。结果表明:增加楼板可以有效增加框架抗侧刚度,最大可使层间位移角降低38.7%;同时可以减小核心区梁端塑性区域的面积,减缓型钢上翼缘应力发展速度;而且楼板的存在可使最大基底剪力提升60.7%,有利于减小结构损伤和提高抗震性能。

SRC柱-钢梁混合框架抗震性能研究

对一榀SRC框架进行静力非线性分析,分析结果与试验吻合较好;在此背景下,通过对两跨三层的SRC柱-钢梁混合框架进行静力非线性分析,研究了SRC柱含钢率和梁柱线刚度比对混合框架抗震性能的影响.结果表明,SRC柱-钢梁底层框架实现了＂强柱弱梁＂破坏模式,混合框架荷载-位移曲线经历了较长的塑性变形阶段,结构表现出良好的整体延性.随着梁柱线刚度比增加,框架破坏模式逐渐从整体＂强柱弱梁＂过渡为＂强梁弱柱＂破坏模式,结构延性下降明显,设计时可取0.3-0.4作为参考的界限梁柱线刚度比.

SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法研究

型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架结构具有较好的抗震性能,在大跨度结构及高层建筑中得以广泛应用,然而对于SRC柱-钢梁混合框架结构的抗震设计方法研究较少。根据SRC柱-钢梁混合框架结构的特点,将其性能划分为使用良好、暂时使用、修复后使用、接近倒塌四个水平,采用层间位移角限值予以量化,并在此基础上提出SRC柱-钢梁混合框架直接基于位移的抗震设计方法。利用通用有限元软件ABAQUS中的PQ-FIBER模型对SRC柱-钢梁混合框架进行静力弹塑性分析,并采用已有的试验研究成果对PQ-FIBER模型的适用性进行了验证。采用此方法对某8层SRC柱-钢梁混合框架结构进行了设计,然后采用静力弹塑性分析法验证该方法的可行性,为SRC柱-钢梁混合框架结构直接基于位移的抗震设计方法提供一定依据。

基于层次分析遗传算法的SRC框架梁优化设计

文章将SRC框架梁的工程造价最小和正截面抗弯承载力最大定为优化目标,并对其进行无量纲化处理,使得多目标的优化问题转化为单目标优化问题。采用线性加权法构造评价函数,通过调整加权系数来改变2个优化目标在优化中的重要程度,通过算例给出合理取值,为组合结构的多目标优化问题提供参考。SRC构件中的型钢腹板及翼缘的高度、宽度等对梁的受力状态所做的贡献不同,通过引入层次分析法理论,在遗传算法的编码过程中对各变量进行权重赋值,使得对构件受力影响较大的单元赋予较大的权重,从而更好地发挥各组成部分的作用。

SRC柱-钢梁组合框架“强柱弱梁”破坏机制研究

结合SRC框架振动台试验和Pushover分析结果,针对实际SRC柱-钢梁组合框架不易出现"强柱弱梁"破坏机制的问题进行了研究.从抗震规范对于钢筋混凝土框架和钢框架"强柱弱梁"机制控制的不协调和钢梁与SRC柱在抗震特性本身的差异两方面,论证了组合框架"强柱弱梁"破坏机制的实现在规范方面存在基础上的缺陷以及内力调整方面存在的不足,提出了钢梁-SRC柱组合框架"强柱弱梁"的实现宜按照极限承载力进行调整并以钢筋混凝土一级框架相应的内力调整系数进行设计的建议,指出了对SRC构件进行有限元模拟时需注意的问题.

梁破坏模式SRC柱-RC梁框架抗火性能分析

为了解高温下SRC柱-RC梁框架结构的耐火性能,通过使用ABAQUS分析软件建立了静力作用和火灾共同作用下SRC柱-RC梁框架有限元模型,并验证了模型的合理性,讨论分析了梁的荷载比、跨度以及混凝土抗压强度对梁破坏模式SRC柱-RC梁框架结构耐火极限的影响。发现:梁的荷载比、框架跨度对梁破坏模式下的SRC柱-RC梁框架的影响显著。在其他参数不变的前提下,提高框架混凝土抗压强度,耐火极限降低明显。

Structural Resistance of SRC Column-Steel Beam Joint Developed for Innovative Construction of Buildings

This paper presents an experimental study investigating factors influencing the effective width of steel reinforced concrete (SRC) column-steel beam joints of building in order to calculate its resisting moment.Five 1/2 scaled interior SRC column-steel beam joint specimens were made with considering parameters such as beam flange width,beam depth and SRC column width.One directional increasing moment was applied to the joint by acting forces to each ends of beam and the structural behavior of joint was studied.And previous design method suggested by Deierlein was reviewed and a modified equation was proposed from the analysis of test result.Test result indicated that the equation to calculate the effective width in Deierlein’s design method didn’t consider effectively the influence caused by the variation of beam depth so that a modified equation was suggested and the validation of it was confirmed in this paper.

外包角钢加固震损型钢混凝土节点试验研究

为研究外包角钢加固震损型钢混凝土柱—钢筋混凝土梁组成的框架节点抗震性能,按1∶2缩尺比例设计并制作了5个型钢混凝土柱—钢筋混凝土梁组成的框架节点模型。其中1个为对比节点,1个为外包角钢加固节点,另外3个为模拟不同地震损伤后采用外包角钢加固节点,对所有节点模型进行低周往复加载破坏性试验。通过试验和测试参数分析可知:外包角钢加固型钢混凝土柱—钢筋混凝土梁组成的框架节点,保证了"强柱弱梁"抗震设计目标,破坏形态均为梁端弯曲破坏;采用外包角钢加固后的试件模型极限承载力、初始刚度和延性系数最大值分别提高了53.7%、47.1%和25.5%。在一定的损伤程度下,外包角钢加固震损型钢混凝土柱—钢筋混凝土梁组成的框架节点是一种有效的抗震加固方法。

桁架式钢骨混凝土梁组合框架试件抗震性能研究

为研究桁架式钢骨混凝土框架梁-钢筋混凝土柱组合框架的抗震性能,制作了2榀单跨两层框架试件进行了低周反复荷载试验。框架模型按"强柱弱梁"原则设计,在节点核心区和梁端采用交叉腹杆连接上、下T形型钢。试验观察了试件的破坏过程,测得了试件的荷载-位移曲线和骨架曲线以及各阶段的应变、荷载和位移值,分析了框架模型的延性、能量耗散能力、强度降低、刚度退化以及破坏机制。试验研究表明,该形式框架具有较高的承载力、延性和能量耗散能力,满足延性框架的抗震性能要求。研究分析结果表明:交叉腹杆的设置相当于一个被动阻尼装置,能够有效地起到耗能作用,有利于框架形成梁铰耗能机构,从而提高框架的整体耗能能力。研究成果可供工程参考。

金玉兰广场酒店结构设计

金玉兰广场酒店是一幢52层超高层酒店建筑。层48以下结构采用钢筋混凝土框架-核心筒体系,以上采用钢框架-钢筋混凝土筒体,建筑高度226m。由于建设单位原因,在施工到层34时,业主建议再加建3层,共14.4m高,办公用途;顶部钢架40m。针对工程特点和过程中发生的重大设计变更情况,重点介绍了塔楼的结构方案、线性与非线性分析、顶部巨型钢架的设计;过渡层、型钢混凝土和钢结构两种结构形式的梁柱节点、万向铰接柱脚等设计中需要解决的相关问题。

新型钢骨混凝土转换梁的工程应用

介绍一种新型的内置钢构架钢骨混凝土转换梁,并结合某高层建筑结构工程实例,从承载力、刚度等力学性能以及施工便利、经济效果等方面进行了分析.工程应用实例表明,该内置钢构架钢骨混凝土转换梁是一种承载力高、延性好、经济效果显著的新型梁构件,它不仅可以用在高层建筑结构转换层上,还可以推广应用到其他大跨重载结构中.

劲性柱及临边超限框架梁综合施工技术

以北京亦庄经济技术开发区28C3地块工程为例,针对钢混凝土组合结构的特点,详细介绍了劲性柱及临边超限框架梁综合施工技术,重点阐述了劲性柱边框梁节点牛腿部位钢筋连接构造优化、超限模架支撑体系的设计和钢筋密集时高强混凝土浇筑施工等内容;通过对梁柱节点处采取的相关综合施工技术,在保证交叉施工质量的同时,提高了施工效率,节省了工期和成本。

陆家嘴国际华城二期结构设计

结合陆家嘴国际华城二期超限高层部分框支剪力墙结构的优化设计,探讨了钢骨混凝土组合结构在框支结构中的应用。详细介绍了钢骨混凝土框支柱、框支梁及梁柱节点的设计构造,同时简要叙述了HRB400级钢筋在工程中的应用,可供工程设计人员参考。

基于梁柱线刚度比的型钢混凝土柱-钢梁混合框架静力弹塑性分析

采用MIDAS有限元分析模型对型钢混凝土(SRC)构件的塑性铰进行了分析和确定,采用静力弹塑性分析方法对3跨5层框架在不同线刚度比的情况下进行了分析。结果表明,合理的梁柱线刚度比可使SRC柱-钢梁框架表现出更优越的抗震性能。

翼缘削弱的型钢混凝土框架抗震性能研究

为了研究翼缘削弱的型钢混凝土框架的抗震性能,对一榀两跨三层型钢混凝土框架模型进行了低周反复荷载试验。框架模型按"强柱弱梁"原则设计,且对节点核心区附近梁端工字形型钢的上、下翼缘采取狗骨式削弱,并适当增加最大削弱部位纵向钢筋的配筋率。通过对框架模型顶层施加低周反复水平荷载,观察了框架模型的破坏过程,测得框架模型的荷载-位移滞回曲线和骨架曲线以及各阶段的荷载和位移值,并分析了框架模型的延性、耗能、强度降低、刚度退化以及破坏机制。试验结果表明:框架模型的承载能力、变形能力和耗能能力高,延性大(延性系数大于7),满足延性框架的抗震要求。进一步分析了翼缘削弱在型钢混凝土框架中的具体作用。分析结果表明:翼缘削弱不仅能将塑性铰从梁端根部转移到翼缘削弱部位,从而降低节点核心区所受的剪力以及梁柱连接焊缝的应力,而且有利于框架形成梁铰耗能机构,从而提高框架的整体耗能能力。翼缘削弱能有效提高型钢混凝土框架的抗震性能,可在型钢混凝土框架的抗震设计中推广应用。

深圳工商银行大厦结构分析与设计

深圳工商银行大厦为带4层裙楼的超高层建筑,采用型钢混凝土框架-混凝土双筒体结构体系,两筒体分别位于平面东西两侧。建筑物的南面裙楼及塔楼底部均有9~11m悬挑,采用单层V形悬挑桁架。根据结构特点,就阻尼比取值、开洞钢梁模拟、中小震墙肢设计、不同跨高比连梁性能化设计、悬挑桁架的分析与设计以及大跨钢梁楼盖舒适度分析等内容展开论证。分析结果表明,整体计算中可不考虑腹板开洞的影响;墙肢、连梁、悬挑桁架及大跨楼盖的结构设计均能满足规范要求。

桁架式钢骨混凝土梁-钢筋混凝土柱节点抗震性能试验研究

为研究桁架式钢骨混凝土框架梁-钢筋混凝土柱连接节点的抗震性能,制作12个考虑钢骨含量、腹杆截面面积及轴压比三个变化参数的节点试件,对其进行低周反复荷载试验。试验观察了构件破坏过程,得到了节点梁端荷载-位移滞回曲线和骨架曲线以及各阶段的应变、荷载和位移值,并分析了节点的延性、能量耗散能力、抗剪性能。试验研究表明,该节点形式具有很好的延性和耗能能力,证明在节点区及梁端配有交叉腹杆的桁架式钢骨混凝土梁与钢筋混凝土柱节点连接方法是可靠的,节点能够有效传递弯矩和剪力。在试验研究的基础上建立了恢复力模型,模型和试验能够较好地吻合。研究成果可为工程实践提供参考。

成都市文化宫新建工程结构设计

成都市文化宫新建工程的办公文体中心由高层建筑和倾斜大高差、大跨度网架构成,针对该复杂建筑,分别对高层建筑和网架进行分析设计。在此基础上进行了整体分析,考察了结构的整体性能。分别介绍了型钢混凝土组合截面转换桁架、电影城大悬挑钢桁架、管桁架膜结构、大跨度混凝土梁等难点的设计思路和构造措施。该工程建成后经历了汶川地震,主体结构保持完好,充分证明了结构设计的合理性。

珠海火车站结构设计

珠海火车站屋面钢结构单跨达70m,采用由人字柱支撑、拉索、交叉悬臂钢拱架组成的新型结构体系。钢拱架人字柱支撑和拱脚坐落在与桥梁帽梁相连的、跨度32.7m的钢骨混凝土转换梁上,是真正意义上的"桥建合一"结构。介绍了珠海火车站结构设计中对于温度荷载作用、混凝土收缩、徐变等因素对桥梁结构设计的影响的分析,对双向受弯和受扭的大跨度转换梁结构的计算分析和节点处理,以及屋面钢结构的设计和施工方案选择等若干结构设计中关键技术问题的分析和研究,并阐述了所采取的解决方案,为相似工程的结构设计提供参考。