考虑半高连续填充墙约束的框架柱抗震性能研究

为研究实际震害,探讨半高连续填充墙约束下的钢筋混凝土框架柱的抗震性能,设计了两组两跨框架模型进行拟静力试验,对比分析半高连续填充墙对柱抗震性能的影响。使用Perform-3D软件建立宏观数值模型,填充墙构件使用对角斜撑杆件模拟,考察半高连续填充墙的约束效果。分析结果表明:填充墙破坏增加结构耗能,滞回曲线更饱满且具备较优的延性,填充墙对柱有明显约束作用,改变了柱构件原本的破坏模式;数值模拟结果与试验结果一致。鉴于填充墙对结构受力变形影响较大,将其视为非结构构件,忽略其对整体结构的作用是不妥的。

山地底部不等高柱框架结构侧向刚度计算方法

针对已有Muto’s D值法中假设柱顶节点转角和柱底旋转角相同,导致山地底部不等高柱框架结构采用已有Muto’s D值法计算刚度误差较大的问题,基于已有Muto’s D值法的原理,采用矩阵位移法典型方程及力学推导,利用有限元方法对比验证,实现在刚度修正系数中考虑柱端节点转角和不等高柱旋转角差异的影响,提出了手算山地底部不等高柱框架结构侧向刚度计算方法,通过算例验证了本文刚度计算方法的准确性。

框筒结构梁柱截面基于剪力滞最小的合理高度

基于等效连续化方法给出了框筒结构剪力滞系数,通过对结构高度、平面形状、角柱面积、跨高比等影响剪力滞的主要因素分析,探讨了减小剪力滞的有效方法。再利用优化原理,寻求梁柱的合理跨高比使得剪力滞效应达到最小,以便充分发挥框筒结构的空间整体性能,进而确定梁柱的合理截面高度及合理开洞率。给出了计算图表及计算步骤,并结合具体算例,验证了优化后的剪力滞系数较优化前明显减小。结果表明:该方法简单、实用,可供初步设计使用。

大开间住宅钢筋混凝土异形柱框轻结构的适用范围

通过两类计算模型、两种地震设防烈度、三种场地土类别、三种结构体系多种组合的计算与分析，提出了大开间异形柱住宅结构在天津市的适用高度、层次及最大开间尺寸建议。

方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构受力性能有限元分析

基于一榀两跨三层方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构的低周往复荷载试验,应用ABAQUS软件建立相应的有限元模型并对模型正确性进行了验证,利用该模型研究了轴压比、核心混凝土强度等级、钢管屈服强度、左右侧梁高比以及柱截面宽厚比对方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构受力性能的影响。结果表明,方钢管混凝土柱-不等高钢梁组合框架结构的设计符合“强柱弱梁,强节点弱构件”的抗震设计原则;当轴压比大于0.6时,框架结构延性明显变差;当核心混凝土强度等级提高至C50后,框架结构的承载力主要取决于钢管强度;随着钢管屈服强度的提高,框架结构的峰值荷载和破坏荷载均不断增大;左右侧梁高比的变化对框架结构的侧向承载力和弹性阶段的受力情况均有影响;框架结构的刚度和承载力均随柱截面宽厚比的增大而逐渐减小。

考虑基础梁的框架结构在地裂场地下的性能分析

地裂缝是西安市的一种特有的地质灾害,以考虑基础梁的框架结构为研究对象,基于有限元软件SAP2000,采用位移加载方法来模拟地裂缝引起的不均匀沉降,对结构顶部侧移以及对框架结构底层框梁和框柱进行内力分析.通过对在地裂场地下考虑基础梁的上部框架结构的性能影响分析,提出在地裂场地下框架结构的设计依据.

地裂缝场地地震及不均匀沉降双重作用下的框架结构动力响应

以西安地铁二号线沿线近f 6地裂缝处框架结构为原型,基于地裂缝场地50年沉降预测情况,采用ABAQUS有限元软件建立地裂缝场地和上部结构共同作用模型,在不同年限场地沉降基础上施加El Centro波、Tangshan波及上海人工波3种地震波,研究地裂缝场地地表峰值加速度变化规律,对比分析地震及不均匀沉降双重作用下框架结构的层间剪力、层间位移角变化情况。结果表明:下盘场地地表加速度峰值在土体沉降前后随避让距离未出现明显变化,上盘场地地表加速度峰值出现较为明显的减小;3种地震波作用下沉降前后框架结构的剪力时程曲线基本一致,正负向剪力峰值出现的时刻也近似吻合;上下盘结构层间位移角变化规律相似,均随避让距离的增大而减小,距地裂缝越近,结构破坏越严重;下盘结构最大层间位移角受不均匀沉降影响较小,最大变化幅度不足14%,上盘结构受影响较大,最大变化幅度超过50%,其中上海人工波作用下变化幅度最大,为73%,Tangshan波次之,为70%,El Centro波最小,为63%;对于考虑不均匀沉降的地裂缝场地,框架结构抗震设计时应对水平地震影响系数最大值αmax进行调整,以确保结构的抗震安全性。

地裂非均匀沉降对框架结构性能的影响

地裂不均匀沉降是西安市的一种特有的地质灾害。基于有限元软件SAP2000,以框架结构为研究对象,采用位移加载方法来模拟地裂缝引起的不均匀沉降,对结构顶部侧移以及对框架结构底层框梁和框柱进行内力分析。研究结果表明:在地裂场地下,结构底层梁和柱为最不利构件,对于规则多层框架在避让距离为11 m时即可满足位移条件。该分析可为地裂场地下框架结构的设计提供依据。

地裂缝上内廊式框架结构计算分析

通过查阅大量参考资料,根据地裂缝的成因机制与灾害特征,利用西安地区1989年第三季度—1990年第四季度的地裂缝实测数据,以四层内廊式横向框架结构模型为研究对象,采用SAP2000有限元软件,对地裂缝上的建筑结构进行内力变化和结构变形的分析和对比,从而标识出结构中最容易破坏的构件,为建筑结构设计提供一定的理论参考。

无地下室框架结构嵌固端位置的确定方法

对常见框架结构的计算模型进行对比分析,根据不同模型的剪力、位移等计算结果来分析无地下室框架结构嵌固端位置的确定原则及确定方法,所得结论可为同类型框架结构设计提供参考。第一种情况,当首层地面可设置框架梁时,建议嵌固端取在一层地面梁顶,按考虑了地面框架梁的模型进行结构计算与配筋,该方法可避免首层层高过高而出现软弱层的问题,且计算模型与真实结构及结构在地震后的实际损坏情况更相符,需注意的是该层地面梁设计应符合框架梁的抗震要求;第二种情况,当首层地面无法设置框架梁时,可参考排架结构预制钢筋混凝土柱高杯口基础的形式将地面下柱截面加大按照短柱基础设计,此时嵌固端取在短柱顶面,该方法也可避免首层层高过高而出现软弱层的问题。

钢梁-混凝土柱刚架体系设计问题探讨

通过建立钢梁-混凝土柱刚架结构实例模型,分析了屋面梁坡度、构件截面尺寸、结构高跨比比以及节点连接构造对结构受力情况的影响,给出了屋面梁坡度、结构高跨比的建议取值,指出在结构设计中要综合考虑安全性和经济性来选择节点构造。

某底框结构房屋地基不均匀沉降事故原因及加固处理

地基不均匀沉降与建筑物安全密切相关,正确分析地基不均匀沉降的原因及提出合理的加固方案是预防事故发生及处理事故的重要内容。通过对承重构件开裂较为严重的某底框房屋的调查评估,发现地基不均匀沉降是引起该房屋出现上述情况的主要原因,利用软件PKPM,ANSYS分析地基不均匀沉降对该底框结构房屋构件的内力重分布的影响并加以对比分析,得出内力增大构件的位置与裂缝开展构件位置相吻合;并以此为依据,对该房屋提出了地基及上部结构的加固处理方法,加固后房屋已处于沉降稳定状态,裂缝和变形没有再继续扩展。

山区多层接地消能减震异形柱框架结构减震效果研究

针对山区多层接地消能减震异形柱框架结构,研究土体刚度、陡坎高度、陡坎下方掉层跨数对结构地震反应和减震效果的影响。分析表明:1)多层接地结构的自振频率随着土体软度的增大而变小,随着陡坎高度的增大而增大,随着陡坎下掉层跨数的增大而减小,但陡坎高度增大到一定程度后,会降低结构的高阶频率;2)多层接地结构的层位移随着土体软度的增大而变小,地基土刚度对结构层间位移、层间剪力和加速度反应的影响与地震动输入密切相关,当地震动输入的高频含量较少时,土体越软,地震反应越大;当地震波输入的高频含量较多时,在特软土情况下地震反应有可能减小;3)无控结构的地震反应受陡坎高度和掉层跨数的影响规律与地震动输入相关,而受控结构则受地震动的影响较小;且陡坎高度和掉层跨数对结构陡坎下方楼层的层间反应影响较大,而对陡坎上方楼层影响较小;4)多层接地减震结构的减震效果不仅与场地条件相关,还与地震动输入密切相关,应根据场地条件和地震分组情况合理选择阻尼器的数量和参数,才能达到较好的减震效果。

节点域尺寸对H型钢截面局部钢框架水平位移影响的研究

为了研究钢框架总水平位移与柱、梁、节点域变形之间的规律,以节点域高宽比、节点域宽度与层高比、柱与梁刚度比及结构跨高比等为主要研究参数,建立包括柱、梁、节点域的H型钢截面局部钢框架模型,并采用弹性分析方法进行研究。结果表明:节点域宽度与层高比相同、节点域高宽比增大时,梁水平位移比增大、节点域水平位移比减小、柱水平位移比变化不明显;结构跨高比增大时,节点域水平位移比增大,而梁水平位移量减小;节点域剪切变形引起的水平位移占模型总水平位移的30%左右;节点域宽度与层高比为0.1时,模型总水平位移比大于1,按现行不考虑节点域变形影响的基于位移抗震设计法计算时可能导致过小评价结构水平位移。

结构构件用钢量影响因素案例研究

选取地震烈度、结构高度和结构体系3个主要影响因素,研究其对于楼板、结构梁、框架柱、剪力墙共计4类结构构件用钢量的影响效果及其敏感程度。首先对研究方法和选用案例进行了具体说明。随后,对楼板用钢量及其影响因素进行了具体分析。同时,对结构梁、框架柱、剪力墙3类结构构件的用钢量及其影响因素进行了详细说明。最后,对结构整体用钢量及其影响因素进行了重点介绍。研究结果表明:通过分析各类结构构件用钢量及其影响因素,可以有效掌握结构设计造价控制方向和控制重点,有效提升结构设计经济合理化程度。