考虑填充墙平面刚度分布的RC框架结构抗地震倒塌能力研究

为研究填充墙对RC框架结构抗震性能的影响,以汶川地震中发生倒塌的漩口中学教学楼A为原型,基于ABAQUS软件建立了有限元模型,对结构底层各柱的剪力进行分析,发现由于填充墙的布置使得结构平面刚度分布不均,造成地震剪力在各榀框架之间分布不均匀。为了定量地考虑平面各轴线刚度分布对结构抗震性能的影响,设计了4个沿轴线各榀填充墙框架不同刚度分布的结构模型,通过IDA(增量动力分析)分析对比评估4个模型的抗地震倒塌能力。结果表明:平面刚度均匀分布的结构模型倒塌概率最低,具有良好的地震韧性;当某轴线的刚度高于平面各轴线平均刚度的30%时,结构的倒塌概率大幅提高,抗倒塌安全储备不足,建议在设计中平面各轴线的刚度不应超过此限值。

新型柔性连接开洞填充墙RC框架结构平面外抗震性能

砌体填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构在强地震作用下容易损伤破坏,我国规范建议填充墙与框架之间采用彼此脱开或柔性连接做法,但这也增加了填充墙平面外倒塌的风险。基于此对一种新型柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构进行了平面外的拟静力试验研究,分析了其失效过程、受力特征和破坏模式。结果表明:砌体填充墙RC框架结构平面外承载能力主要依靠于拱承载机制,槽钢轨道可以有效提高框架对填充墙两侧的约束作用,防止填充墙与框架之间的相对滑动,有利于水平拱承载机制的形成。对比普通柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构,采用新型柔性连接的开洞砌体填充墙RC框架结构,平面外的峰值承载力和峰值承载力处割线刚度分别提高了44.14%和9.70%;新型柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构在峰值承载力状态下和极限承载力状态下,其罕遇地震作用加速度相比于普通柔性连接开洞砌体填充墙RC框架结构分别提高了81.03%和77.36%。因此,采用新型柔性连接构造可有效提高开洞砌体填充墙RC框架结构的承载能力,改善开洞砌体填充墙RC框架结构平面外的稳定性,从而提高开洞砌体填充墙RC框架结构平面外的抗震性能。

带填充墙框架结构架空层的抗倒塌评估与加固设计

探讨了带填充墙框架结构架空层的抗倒塌评估与加固设计的有效方法。首先研究了把首层架空的带填充墙框架结构模型简化为单质点模型的等效条件,指出当房屋结构的高宽比较小时,可简化成一个单层框架模型进行抗倒塌验算,并推导出该模型的层间需求曲线V～u,作为架空层抗倒塌评估与加固设计的依据。最后用本方法对一实际工程的架空层进行了抗倒塌评估与加固设计,并计算了结构加固前后在大震时的倒塌率,结果验证了本文方法的有效性和可靠性。

首层架空带填充墙框架在大震下的失效概率分析

从震害实际情况出发,采用柱端脆性剪切破坏模式研究了地震作用下首层架空带填充墙框架发生层倒塌的失效概率,通过基于位移的设计方法计算研究了首层架空带填充墙框架结构大震对于小震的剪力放大系数,然后进一步研究随着地震作用的加大框架发生层倒塌失效概率的变化情况,探讨了通过提高支柱抗剪强度来降低大震时层倒塌失效概率的方法。

直接基于位移的首层架空填充墙框架结构抗倒塌验算

本文基于软件SeismoStruct对首层架空的填充墙框架结构进行了大震下的弹塑性分析,结合震害调查指出了该种结构形式存在的问题,推导了首层架空的填充墙框架结构的侧移模式。采用直接基于位移的抗震性能设计方法,对PKPM常规设计下的首层架空填充墙框架结构进行抗倒塌验算,算例结果表明本文方法简单可行,同时7条地震波的大震弹塑性时程分析结果也验证了本文方法是有效的。

底层楼板大开洞对高层框筒结构抗震性能的影响

对典型高层框筒结构进行了分析,考察了底层大开洞对抗震性能的具体影响.通过分析和讨论得出如下结论:对于底层开洞高层框筒结构的抗震分析,一般意义上的刚性板楼层假定,以及与实际受力行为相符的弹性板假定,二者相比存在一定差距.开空层楼板平面内传递的水平力要小于开空上一层楼板,需要增加板厚来降低板应力.楼板配筋可采用小震时主拉应力小于混凝土开裂应力、中震时不超过钢筋抗拉强度的原则控制楼板的厚度和配筋量;同时,开空上一层的框架梁有必要考虑其受轴向力的影响.可以采用弹性板模型指导设计,并使用合并模型(即开洞层与上一层合并的模型)的计算结果,对开空层及其上一层的水平和竖向抗侧力构件内力进行复核.

开门洞砌体填充墙RC框架结构抗震性能的有限元分析

填充墙RC框架结构是我国及世界上广泛使用的结构形式之一,由于使用功能的需求,建筑中经常设置门窗洞口,洞口的存在对填充墙RC框架结构的抗震性能有着显著的影响。本文基于有限元分析平台分别对实体填充墙和开门洞填充墙进行了分离式建模,通过已有的试验结果验证了有限元模型的适用性。研究了不同门洞位置的填充墙对RC框架结构抗震性能的影响。结果表明,开门洞填充墙框架结构的侧向承载力和刚度明显低于实体填充墙框架结构。门洞远离加载侧框架柱时,易形成不理想的"短柱效应",洞口的压缩变形较大。门洞的位置对框架结构的整体刚度和承载力的影响较小,但是对结构延性影响较大,门洞位于填充墙的中心时,结构延性较偏心开门洞填充墙的情况更好。

新型填充墙框架结构研究

为了弱化填充墙对框架结构抗震性能的不利影响,目前的研究一般集中于填充墙与框架间的柔性连接和带缺口的填充墙。研究表明柔性连接方式及带缺口的填充墙能减弱填充墙对框架的刚度效应及约束效应,改善填充墙框架结构的延性及耗能能力。文中对其进行了归纳总结,并对未来的研究进行了展望。

某楼板大开洞框架结构抗震性能分析

在建筑结构中,楼板开洞会改变结构的传力路径和刚度,对结构的抗震性能产生影响,尤其对于框架结构更加明显。通过有限元设计分析软件,结合具体的工程实例分析了某框架结构楼板开洞位置和层高的变化,对于结构周期、周期比、位移角的影响具有一定的工程意义。

福州三迪家居广场(红星美凯龙)结构设计

福州三迪家居广场(红星美凯龙)为复杂高层建筑,建筑单体体量庞大,采用钢筋混凝土框架结构。本文系统介绍了中庭大开洞部分的抗浮计算要点及措施,结构体系选择及扭转效应控制对比,以及中庭楼板大开洞、超长结构不断缝的应对措施。

罗源湾5D飞行影院结构设计

结合罗源湾5D飞行影院工程实例,介绍了当前正在各地兴起的一类特种影院的主体结构设计。针对该建筑主体结构平面内大开洞、跃层柱、柱间支撑、钢筋混凝土结构与钢结构穹顶相结合、少墙框架结构等设计过程中遇到的难点问题进行分析,提出解决方案。

钢管混凝土柱与钢支撑组合结构设计分析

嘉晟国际高层办公楼地上28层,建筑高度124.200m,主要论述该项目采用的结构体系,柱脚设计,钢支撑水平分力在地下室传递,钢支撑连接节点应力分析。采用YJK对结构进行整体计算分析和Midas FEA进行节点应力有限元分析,结果表明,各项指标符合规范要求.

首层架空多层框架结构抗地震倒塌简化验算

探讨了把首层架空框架结构简化为单质点模型的条件,对工程中常见的首层架空多层钢筋混凝土框架结构的简化条件进行了分析,指出当结构高宽比较小时,可简化成一个单层框架模型。根据单层框架模型,利用结构延性需求、等效阻尼比、地震加速度反应谱得到架空层的层间需求曲线(V-u曲线),作为架空层抗地震倒塌设计的依据。通过结构在罕遇地震下的倒塌率计算,验证了文中方法的可靠性。

水平荷载作用下洞口对填充墙RC框架结构受力性能影响的非线性分析

在3个单层单跨、开洞率不同的填充墙钢筋混凝土框架水平荷载试验模型分析的基础上,用同样的模拟方法,对设计的19个单层单跨、不同洞口情况的填充墙钢筋混凝土框架模型进行了水平荷载作用下全过程模拟分析。分析结果表明通窗、窗洞左置和门洞右置为不利洞口情况,通窗可导致"短柱效应",使框架柱剪力明显增大,洞口率越高(或窗洞左移、门洞右移)则水平承载力和侧移刚度越低,通窗填充墙框架结构按现行方法设计存在安全隐患而非通窗类洞口填充墙框架结构是安全的。