框架承担倾覆力矩的合理计算方法

为理清框架倾覆力矩的相关概念区别,并给出各自合理计算方法,对计算框架、支撑、框架+支撑、局部框架或者局部框架+支撑倾覆力矩的统一解法进行总结,给出相应的力学法。指出框架倾覆力矩和框架承担倾覆力矩之间的显著区别,给出两者的异同以及建筑结构中框架承担倾覆力矩的计算原则,并进一步给出合理计算框架承担倾覆力矩的方法,即修正的统一解法。修正的统一解法适用于一般建筑结构和带竖向构件转换的结构,也适用于带伸臂框架-核心筒结构。最后对典型结构算例的框架承担倾覆力矩进行计算分析,结果合理可行。

框架剪力墙结构施工中的问题及优化措施研究

随着我国建筑行业的不断发展,越来越多新技术应用到建筑工程施工中,在提高工程施工质量方面所发挥的作用较为突出。因此相关建设单位要加强对框架剪力墙结构建筑施工技术要点的深入性解读,严格遵循行业的要求以及标准,提高施工技术的针对性,保障工程的建设品质。

框架-剪力墙双重抗侧力体系柱计算长度系数研究

针对框架-剪力墙双重抗侧力体系,通过刚度特征值综合反映框架与剪力墙的侧向刚度,考察其对框架剪力分担率与屈曲荷载的影响。建立了高度为48 m、72 m、96 m和120 m四个计算模型,分别采用有限元法和简化方法计算结构的屈曲荷载与框架柱的计算长度系数。刚度特征值可以综合反映框架与剪力墙相对刚度以及结构高度的影响,特征刚度值越大,框架分担的剪力也随之增大。框架屈曲荷载修正系数γ可以用于定量表征框架受到剪力墙侧向支撑作用强弱的程度,γ随着结构高度增大迅速减小。当框架-剪力墙高度较大时,其框架部分的屈曲荷载可能低于相应纯框架的屈曲荷载,说明此时框架部分为剪力墙提供了侧向支撑。计算结果表明:对于纯框架,按结构标准层分段加载有限元分析得到柱的计算长度系数在各标准层范围内保持不变,且各标准层之间差异不大;基于同层柱相互支援的修正《钢结构设计标准》法,得到柱的计算长度系数与分段加载有限元分析的结果较为接近,两者误差为−9.5%~14.2%。框架-剪力墙柱的计算长度系数介于无侧移框架与有侧移框架之间;随着结构高度增大,其值与纯框架的计算结果逐渐接近;修正《钢结构设计标准》法得到的计算长度系数与分段加载有限元分析的结果较为接近。由于柱的轴力随楼层高度增大逐渐减小,根据欧拉公式计算得到柱的计算长度系数不断增大,说明逐层加载有限元模型在确定柱计算长度系数方面存在局限性。该文方法可供框架-剪力墙双重抗侧力体系确定框架柱计算长度系数时参考。

基于DAP方法的车辆基地上盖全框支剪力墙结构抗震性能评估

为综合评估在地铁车辆基地上盖开发中应用日益广泛的一种超限结构-全框支剪力墙结构的抗震性能,本文首先建立了结构的能力谱与非线性需求谱,进而采用基于位移的自适应静力推覆(DAP)方法研究其破坏机制,评估其抗震性能,最后进行弹塑性时程分析,以佐证抗震性能评估结果。研究结果表明,全框支剪力墙结构的延性系数为3.34,水平地震作用下结构塑性铰分布合理,无抗震薄弱部位,结构满足三水准设防要求及设计性能目标,且在不同水准地震下超强系数均不小于1.18,结构具有良好的抗震性能、抗倒塌能力及安全裕量。结构在罕遇地震作用下构件的屈服机制与DAP分析结果吻合,最大层间位移角均未超限,可满足预定性能目标要求。

地震作用下框架-剪力墙结构动力响应研究

针对框架-剪力墙结构中框架与剪力墙相互作用下的地震响应求解问题,建立了高层框架-剪力墙结构的动力分析模型。框架结构部分对剪力墙结构部分的影响通过边界条件的引入,推导出框架-剪力墙结构的频率方程及振型正交条件,进一步对无限自由度框架-剪力墙结构的振动方程进行解耦,推导出框架-剪力墙结构的广义质量及广义荷载,然后通过振型叠加的方法求解结构的地震响应。最后,对一栋10层框架-剪力墙结构进行动力特性及地震响应仿真分析。仿真结果显示,建立的动力模型及地震响应求解的结果与有限元分析结果基本一致,其计算精度满足要求,可以减小计算的工作量。

水平地震作用下框支剪力墙结构的变形研究

对工程结构中常用的底部为多层大空间的框支剪力墙结构采用分区混合法,进行水平地震作用下结构的变形研究。将框支剪力墙结构分成转换层上部剪力墙结构和转换层下部框架—剪力墙结构两部分,采用子结构法进行分析。在水平地震作用下,转换层上、下部先分别按剪力墙结构和框架—剪力墙结构的变形曲线公式计算其变形,再充分考虑上下两种不同结构的变形协调性,推导了框支剪力墙结构在水平地震作用下的侧移曲线公式,并给出了方便结构侧移曲线计算的图表。方法简单实用,可用于地震区高层建筑结构的初步设计。

某办公楼框架-剪力墙结构加固改造技术

某框架-剪力墙结构办公楼因使用功能改变结构承受荷载增加,导致梁、板、柱、墙体承载力不足需要进行加固。通过方案比较确定采用粘贴加固与增设次梁加固法相结合加固楼板,外部粘钢加固框架梁,增大截面法加固柱和墙体的加固措施。并对各部分的加固设计方案、计算方法和细部构造做法进行详细分析。加固处理后经检测,办公楼的各项性能指标均满足设计要求,加固效果良好。

钢筋混凝土框架结构抗震加固方法应用研究

基于大量钢筋混凝土框架结构建筑物接近设计使用年限,或者部分建筑在遭受地震后出现不同程度的损坏、或者国内部分地区抗震设防要求提高等原因,许多建筑物需要按照现行规范进行抗震加固。本文以某钢筋混凝土框架结构公寓楼抗震加固工程为例,分别应用增设剪力墙、增设钢支撑、扩大柱截面三种方法进行加固设计,然后采用ANSYS软件对加固后结构的弹性位移角、结构构件内力、结构弹塑性位移角进行对比分析,同时结合实际施工要求进一步分析了每种方法的可行性,归纳出三种方法的优劣,为该加固工程选择合适的加固方法提供依据。通过本文的研究,期望为类似工程的抗震加固提供一定的参考。

框剪结构在水平力作用下的一种算法

综述了框剪结构在水平力作用下计算方法的发展历史,结合工程应用,提出了一种拟弹性地基梁法,推导了该法的计算公式,并编制成软件.通过用该软件对算例进行分析比较,验证了该算法正确、简单适用,又由于可考虑结构的高振型影响,故该法精度优于连续栅片法.

变刚度框架-剪力墙结构的力法解及其简化

以剪力墙弯矩为未知数 ,以框架楼层的剪切刚度为参变数 ,建立了一组基本方程式。此方程组适用于楼层刚度变化不规则的框架 剪力墙结构分析。基于基本方程组的特性 ,还提出了分段计算的方法 ,以便很快求得任一区段内的楼层内力和相对位移。

地震作用部分转移法在中小学混凝土框架结构校舍加固中应用

目的探讨采用地震作用部分转移加固方法对不满足抗震要求的低层单跨的中小学混凝土框架结构校舍进行抗震加固的可行性,为这类特点的中小学校舍提供加固设计方法.方法结合工程实例提出了一种地震作用部分转移的加固方法,即在原框架结构中设置剪力墙,通过其吸引部分地震作用来降低对原框架结构的抗震能力要求.结果设置剪力墙后,结构X、Y向的变形均明显减小且基本相同,层间位移角也明显地减小,剪力墙可有效地分担原框架结构的部分地震作用,从而间接地提高了其抗震能力.结论地震作用部分转移加固方法具有施工方便、周期短和造价低廉的特点,避免了对原框架结构构件的逐一加固,应用实际工程是可行的.

考虑填充墙变化的框架结构抗震包络设计

首先利用底部剪力法分析了多层剪切型框架结构的地震作用与质量和刚度变化的关系,进而研究了由于填充墙数量和位置的变化而引起结构质量和刚度的变化情况,指出对应质量和刚度上限的完全填充状态是地震作用的最不利状态,提出了计算填充墙框架最不利地震作用的包络设计方法。

整体式框架剪力墙结构加层房屋的抗震计算分析

结合实际工程的结构方案分析，探讨了多层砖混结构房屋采用整体式框架剪力墙加层后结构的抗震性能和计算方法，编制了考虑楼层刚度变化的计算程序．计算分析结果表明，加层后的结构性能发生明显变化，砖混结构部分的最不利内力的位置将上移。

变截面框剪结构二阶效应分析的精细积分法

采用分段连续化方法,建立了变截面框架-剪力墙结构二阶效应分析的连续化计算模型。引入状态变量的概念,导出了对每段结构考虑二阶效应时的状态空间方程,用状态空间理论的方法求出了状态向量表达式,并结合结构的边界条件用精细积分法求出了初始状态向量,最终得到变截面框剪结构考虑二阶效应时各部分的变形和内力。文末给出了数值算例,并与其他算法的结果进行了比较。

框支剪力墙结构考虑楼板变形计算的超元法

框支剪力墙结构考虑楼板变形计算的超元法 ,即将落地墙及框支墙的上部剪力墙简化为等效柱 ,底部框架简化为等代柱 ,楼板视为深梁 ,整个结构可按固定在地面上的十字交叉梁系 ,用矩阵位移法进行空间整体分析 ,自由度很少 ,计算简便。

框剪结构剪力墙中断条件的数值分析

用杆系-层模型和振型分解反应谱法,分析不同高度和结构刚度特征值的断层剪力墙框剪结构地震反应,设定可中断剪力墙的高度条件.计算表明,可中断剪力墙高度的决定因素为上部框架的抗剪能力,随着刚度特征值的增加,可中断剪力墙的相对高度随之增加.文中给出结构高度和相对高度的表达式,结构高度对相对高度的影响较小.

框架-抗震墙结构弹塑性手算法

目前在抗震设计中除少数工程(如结构布置复杂、房屋很高或政治、经济意义重大的工程)需采用弹塑性时程分析法外,大多数工程仍然延用弹性计算方法,但该方法难以直接计算出结构在弹塑性阶段的位移和内力。本文以试验为基础,探讨了弹塑性手算方法。

框架-剪力墙结构基于地震强度的新一代抗震性能评估方法研究

近几年来,在一些发达国家,基于概率理论的新一代抗震性能评估方法已开始用于特定建筑物的抗震性能评估。研究基于全概率理论的新一代抗震性能评估方法,并将其应用于我国建筑结构的抗震性能评估,对于减灾防灾和提高建筑结构的抗震性能有重要意义。以FEMA P-58的抗震性能评估流程为框架,结合我国建筑结构的特点和规范要求,以某一单个建筑物为对象,采用有限元分析软件PERFORM 3D和抗震经济性能评估分析软件PACT,用增量动力分析(IDA)方法进行建筑物各个强度状态的易损性分析;用基于强度的性能评估方法,依据构件易损性分组和人员流动模型,得到包括人员伤亡、修复和重建造价以及居住中断时间等建筑性能的概率分布,为我国建筑结构的抗震性能评估提供了参考。

考虑部分楼板变形时框-剪结构的协同分析

建立了考虑部分楼板变形的框架剪力墙结构协同分析的计算模型,将弹性楼板结构平面分成若干个区域,每个区域内的抗侧力结构可看做一个框剪单元,弹性楼板的作用看做框剪单元的弹性支座。在哈密顿力学的框架下导出了协同分析的对偶求解体系,进而利用精细积分法求出结构位移和内力的数值解。算例说明计算结果精度较高。

框剪结构动力时程分析的精细积分法

从框剪结构的总势能出发,根据结构的并联铁摩辛柯梁模型求得框剪结构协同分析的哈密顿对偶体系,由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,然后利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵,利用初值问题的精细积分法对框剪结构进行动力时程分析,并以Matlab编制相应程序。以某19层框剪结构为例,进行多遇地震作用下的动力时程分析,结果表明该结构的最大层间位移角为1/1 329,且结构没有出现明显的薄弱层,说明整个结构是处在弹性工作的状态,从而验证了该方法的可行性与可靠性。