应用金属消能器的框架结构减震效果分析

为分析装设金属消能器的框架结构减震效果,采用数值模拟方法,运用有限元软件建立框架整体模型。为确保分析模型的准确性,分别将YJK、SAP2000模型计算所得到的质量、周期和层间剪力进行对比,利用SAP2000进行多遇和罕遇地震作用下减震效果分析。结果表明:应用金属消能器的框架结构,X、Y向结构附加消能比均达到3%左右,在多遇地震作用下,层间剪力和位移角均有所减小,综合最大减震率23.15%;在罕遇地震作用下,层间位移角有所减小,且满足规范要求。     

混合控制消能减震在某框架结构中的应用

相较于单一的消能减震结构,混合控制消能减震能结构的抗震性能有较大的提升。本文结合某框架结构,运用有限元分析软件SAP2000对加设防屈曲支撑和黏滞阻尼器的框架结构进行动力时程分析,并将非减震结构和减震结构进行对比分析。分析结果表明,防屈曲支撑在多遇地震作用下只提供侧向刚度不参与耗能,黏滞阻尼器提供较大的附加阻尼比;在罕遇地震作用下,黏滞阻尼器耗能有限,防屈曲支撑充分耗能,有效的降低结构侧向位移。混合控制消能减震结构综合利用两种消能构件,充分发挥自身特性,使建筑结构的抗震性能得到显著提高。     

考虑竖向地震作用下摩擦摆基础隔震结构抗震性能分析

基于有限元分析软件SAP2000,结合某多层钢框架结构,建立传统抗震和摩擦摆基础隔震结构的有限元模型。输入地震波,在罕遇地震作用下,进行水平双向和不同竖向比例的三向地震反应对比分析。研究结果表明:摩擦摆基础隔震结构能延长结构自振周期,减小结构层间剪力、层间位移、梁和柱受到的轴力与弯矩,降低了水平及竖向地震的作用。随着竖向地震动增大,结构竖向层间位移增大,顶层竖向加速度增大,摩擦摆支座的竖向压缩位移和瞬时脱空位移增大,其中瞬时脱空现象均发生在角支座处,但远小于支座的啮合深度,不会影响结构的安全。     

钢结构的减震设计方案对比研究

以多遇地震下40%的顶部位移减震率为控制目标,对某钢结构进行屈曲约束支撑(BRB)、剪切阻尼器(SD)和粘滞阻尼器(VFD)三种减震方案的分析。结果表明:SD和VFD可有效降低地震作用,但随着地震强度的增加,减震效果有所下降;BRB在多遇地震下会放大结构的地震响应,但仍可有效降低位移角和框架部分剪力,并且在大震下的减震效果较好;在子结构中VFD和SD对梁的弯矩影响较大,BRB对框架柱产生附加轴力。     

某高烈度区高层剪力墙结构减震非线性分析

此结构为高层剪力墙结构,位于9度(0.4g)抗震设防区,通过连梁金属阻尼器的合理布置和设计,取得了良好的减震效果。对多遇地震下阻尼器的出力和位移进行了分析,得到了要求的附加阻尼比,使用非线性时程分析进行罕遇地震包络设计,使层间位移角满足规范要求。为以后高烈度区减震分析提供了实用的设计流程,提供了有效的工程参考。     

钢框架-防屈曲支撑结构抗震性能的振动台试验研究

为了研究防屈曲支撑结构在地震作用下的抗震性能,采用低屈服点钢材制作内芯板,设计和加工制作了1/4缩尺的钢框架-防屈曲支撑试件,对其进行3种不同地震波作用下的振动台试验,分析了该结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变等力学性能.结果表明:在不同强度地震波作用下,各构件均没有明显的破坏现象.试件的初始基本自振频率为23.12 Hz,初始阻尼比为2.78%.随着加载的峰值加速度增大,自振频率逐渐降低,但阻尼比逐渐增加.试验结束时,试件的刚度退化率为5.4%.结构的加速度放大系数随地震强度的增大而减小,且二层的加速度放大系数大于一层.结构的最大层间位移角在小震和大震下分别为1/3 000和1/314,满足结构抗震设计要求.框架梁和柱各测点的应变随地震峰值加速度的增加逐渐增大,且应变变化趋势在工况5之前呈线性变化,之后呈非线性变化.     

某钢筋混凝土框架结构减震设计

为了提高钢筋混凝土框架结构在地震高烈度区的安全性,研究人员在框架结构布设屈曲约束支撑(BRB),形成一种具有耗能减震作用的钢筋混凝土框架结构。本文以昆明某幼儿园教学楼工程为例,研究了布设屈曲约束支撑,钢筋混凝土框架减震结构的地震响应。研究结果表明:在合理布设屈曲约束支撑后,钢筋混凝土框架结构具有了良好的抗震耗能机制,结构主体的安全性得到提高。     

不同阻尼器在钢框架减震工程中的对比分析研究

耗能型屈曲约束支撑与剪切型金属阻尼器均有较好的耗能性,性能稳定,更换方便,在框架结构的减震设计中都常被采用。本文以某钢框架的减震设计为例,研究了设置不同阻尼器后,钢框架结构的地震响应,并确定结构的减震方案。研究结果表明:附设屈曲约束支撑或附设剪切型金属阻尼器对钢结构减震效果明显,合理布置耗能型屈曲约束支撑或者布置剪切型金属阻尼器后,钢框架结构的抗震性均能满足要求。通过对比研究,为项目的减震设计提供了理论依据。     

预制装配式RCS框架的抗震性能分析

RCS混合框架结构能发挥钢与混凝土两种材料各自的优点,为充分利用钢结构的装配优势,提出一种将预制装配式与RCS混合框架结构相结合的新型装配式RCS节点;在节点试验的基础上,基于开源软件Open SEES平台提出装配式RCS节点的建模方法,并对装配式RCS框架结构进行动力弹塑性对比分析;通过修改节点连接处的初始转动刚度,研究节点处半刚性行为对结构整体抗震性能的影响.分析表明:装配式RCS框架在8度罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角相对于普通RCS框架有所增加,但可以满足规范的抗震性能要求;节点连接的半刚性行为对装配式RCS整体结构受力性能有显著的影响,降低节点连接处的初始刚度对增大结构周期作用明显;当连接处节点的初始刚度在半刚性范围内变化时,结构的最大层间位移角与初始刚度的关系需通过屈服机制进行精细研究.     

设置软钢阻尼器的钢框架消能减震性能研究

通过在钢结构模型楼层设置软钢阻尼器，采用质点系模型和自编时程分析法程序，讨论了阻尼器设置参数与楼层动力响应值减震效果之间的关系，分别研究了楼层和阻尼器的塑性能与阻尼器有效刚度之间的关系．结果表明：层间最大位移角的减震效果最好，且有控楼层要好于无控楼层；最大速度和最大加速度的减震效果与阻尼器设置参数、输人地震动有关；随着阻尼器有效刚度的增大，有控楼层的楼层最大剪力降低，楼层的塑性能减少，阻尼器的塑性能增多且幅度下降．     

钢支撑设计方法对多层框架抗震性能的影响研究

针对现行规范采用放大地震力的支撑设计方法可能导致框架柱屈曲,提出弱剪型支撑设计方法,采用弹塑性时程有限单元法,对不同支撑设计方法下两层三跨的支撑框架的抗震性能与地震响应进行分析,结果表明:强剪型支撑框架增大地震力,且柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移快速增加;而弱剪型支撑框架发生有侧移变形。强剪型支撑架的层间剪力-位移时程响应曲线和支撑的应力应变响应曲线、柱子应力应变响应曲线几乎不封闭,表明结构即使具有耗能能力,也难以发挥作用。弱剪型支撑框架中,支撑较早发生屈服,然后支撑和框架发生侧移变形,支撑和梁柱的延性及耗能能力能充分发挥作用。建议在设计支撑架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱仍在弹性阶段工作。     

某不规则框架消能减震结构多角度验算研究

对于不规则消能减震结构,地震波传入角度不同会导致部分消能减震装置不能充分发挥作用,无法显著提高建筑结构抗震性能。本文结合某弧形不规则框架结构,运用有限元分析软件SAP2000对加设金属阻尼器的框架结构进行动力时程分析,并将非减震结构和减震结构进行对比分析。分析结果表明:合理布置阻尼器位置,可有效为不规则结构提供附加阻尼比,从而分担结构承受的地震力,耗散地震能量,并提高结构的抗震性能。     

阻尼器不同布置方案的对比分析研究

屈曲约束支撑(BRB)是广泛应用与结构减震的阻尼器,这种阻尼器耗能性良好、便于维护,特别适合钢框架结构的减震。云南某图书馆项目,结构形式为钢框架,采用BRB减震。本文对两种不同BRB布置方案下,结构的地震响应进行了分析研究。研究结果表明:两种布置方案,结构均满足抗震性能要求。通过对比分析,最终得出项目的减震布置方案,为项目的减震设计提供了理论依据。     

基于塑性铰性能的高桩码头地震损伤分析

以高桩码头为研究对象,从塑性铰性能角度对码头的损伤特性进行分析,并根据2个实际码头结构建立模型,通过有限元软件SAP2000对结构的24种工况进行Pushover分析,研究码头结构在不同等级地震下的损伤情况,建立了基于塑性铰的码头损伤等级和位移延性损伤指数之间的对应关系。结果表明:不同烈度地震下,码头的破坏形式主要为桩基塑性铰的产生和桩顶发生一定侧向位移,上部结构从开始到最终破坏并未出现塑性铰;高烈度罕遇地震作用下,纵向的码头桩基塑性铰发展程度和位移延性损伤指数均大于横向的各对应指标,表明码头纵向刚度较小,更容易发生破坏;通过码头桩基塑性铰的性能将码头在地震作用下的损伤分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌5个等级,其对应的位移延性损伤指数分别为0~0.1、0.1~0.35、0.35~0.6、0.6~0.8、0.8。     

防屈曲支撑的研究进展

防屈曲支撑是一种性能优良的耗能减震构件,在拉压条件下都能屈服而不屈曲,在工程中应用广泛。本文简要介绍了防屈曲支撑的构成及耗能机理,详细介绍了装配式防屈曲支撑、自复位防屈曲支撑、开孔式或开槽式防屈曲支撑和双钢管或三重钢管防屈曲支撑几类发展和应用比较成熟的防屈曲支撑,以及在理论研究和类型创新方面我国学者所取得的研究成果,最后提出了几个需要进一步研究的问题。     

地震作用下相邻结构碰撞对结构性能影响研究

在地震中,房屋结构间的碰撞是一种常见的震害,相邻结构高度相差较大时碰撞后果更为严重。采用简化的Hertz-damp碰撞模型,对两相邻8层和3层钢筋混凝土框架结构间的地震碰撞进行了数值模拟和参数研究.研究表明:碰撞对结构的位移、柱底剪力都产生了很大影响,并在楼层位置产生很大的碰撞力和加速度脉冲,间隙比和周期比是影响碰撞的两大重要因素.     

高桩+板桩复合式结构的内力分析方法

对高桩+板桩复合式结构进行内力分析，通过采用SAP2000和PLAXIS有限元分析软件建立不同的计算模型，得出每种模型下高桩和板桩结构的弯矩、轴力、剪力和位移等计算结果，并对结果及其产生差异的原因进行分析。结果表明：仅采用SAP2000的分析模型因高估了土体对板桩结构的支撑作用，其内力计算结果偏小；仅采用PLAXIS2D的分析模型因忽略了高桩结构的变形，其内力计算结果偏大；而采用这两种软件迭代计算的分析模型与PLAXIS 3D模型的计算结果接近，说明该计算模型的结果与实际情况较为吻合。     

高速公路连续T梁桥减隔震方案对比分析

为了研究板式橡胶支座、铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座及钢阻尼支座的减隔震性能,本文以某3×40m的连续T型梁桥为依托建立有限元模型,分别对采用4种支座方案下的桥梁进行了E1、E2地震作用下时程分析,并对内力及位移的响应值进行了对比分析。研究表明:4种支座方案在E1地震作用下桥梁内力及梁端位移响应值比相差不大,E2地震作用下铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座及钢阻尼支座3种减隔震方案在横桥向的减震效果均优于顺桥向,钢阻尼支座桥梁的减震效果最好。本文的研究成果可为高速公路连续T梁桥的减隔震设计提供一定的参考。     

水平地震作用下钢筋混凝土柱-钢梁组合框架整体性能研究

利用有限元软件分析了不同节点连接型式的多层钢筋混凝土柱-钢梁组合结构体系,在水平地震作用下整体受力性能。研究表明:不同节点连接方式对结构体系的动力特性影响较小,最大水平位移和层间位移均能满足相应的要求,大部分水平地震剪力由钢筋混凝土柱承担,因此能更好地发挥钢筋混凝土柱的抗侧力性能。这些研究结果为多层或高层钢筋混凝土柱-钢梁的结构设计提供一定的理论依据。     

减震结构中耗能支撑参数与分布的多目标优化

为了更加经济、合理、有效地达到耗能减震的效果,考虑在满足结构安全性、经济性的前提下,使用分层序列法及评价函数法,通过编制计算机程序,以6层钢筋混凝土框架结构作为算例,对减震结构中耗能支撑参数与分布进行多目标优化设计。通过计算得到一些有益结果,供抗震工程技术人员参考。