外套管式半剛性節(jié)點(diǎn)對多層鋼框架抗震性能的影響分析

某輕型鋼框架抗震性能分析——輕型鋼框架是一種在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)體系，具有安全、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、適用等優(yōu)點(diǎn)。目前，國內(nèi)外對這種結(jié)構(gòu)形式的靜力性能研究較多，對其動力性能研究較少，對其結(jié)構(gòu)抗震性能綜合評估的研究就更少。運(yùn)用有限元軟件，分別采...

半剛性連接具有較好的耗能能力和抗震性能,但是半剛接鋼框架抗側(cè)移能力較弱,在地震作用下變形較大,因此需采用偏心支撐以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度。本文對無支撐、單斜式偏心支撐和人字形偏心支撐的半剛性框架進(jìn)行了多遇地震下彈性分析,分析了各模型的頂點(diǎn)位移、樓層最大剪力的變化規(guī)律,總結(jié)出節(jié)點(diǎn)剛度的變化、偏心支撐的設(shè)置及類型對半剛性鋼框架動力性能的影響。本文的研究成果為相關(guān)工程的設(shè)計和抗震減災(zāi)工作提供了借鑒作用。

為明確強(qiáng)震下多層屈曲約束支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的層反應(yīng)值與屈曲約束支撐的水平力分擔(dān)率β的對應(yīng)關(guān)系,以屈曲約束支撐的水平力分擔(dān)率β為主要研究參數(shù)建立6個模型,進(jìn)行了二階非線性時程分析。分析表明,各模型的各層層間剪切位移及各層最大層間位移比值跟地震強(qiáng)度無關(guān),β為20%~30%模型的各層比值相近,而β為40%~90%模型的各層比值有上部層小、低部層大的趨勢,且β值越大這種現(xiàn)象越明顯,其比值大小與β值成反比關(guān)系。各模型的各層支撐分擔(dān)的剪力和各層最大層剪力比值大小與β值成正比關(guān)系。

在實際工程中,鋼框架連接性能往往介于剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)之間,呈半剛性連接。采用擬靜力試驗方法進(jìn)行了角鋼連接的半剛性連接鋼框架在低周往復(fù)荷載作用下抗震性能的試驗,研究了帶腹板雙角鋼、頂?shù)捉卿摪雱傂赃B接鋼框架在周期循環(huán)荷載作用下的滯回性能、延性和破壞機(jī)理等,為鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提供了一定的理論參考。試驗結(jié)果表明該鋼框架由于節(jié)點(diǎn)部位轉(zhuǎn)動剛度小于剛性連接,使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度降低,側(cè)向變形增加,但是同時也改善了梁柱的內(nèi)力分布,提高了其在周期循環(huán)荷載作用下的滯回性能和耗能特性,比剛性連接鋼框架具有更好的抗震性能。

利用有限元分析軟件sap2000建立了6層鋼框架和鋼板剪力墻(spsw)厚度不同的鋼框架—鋼板剪力墻平面模型,分析了兩種結(jié)構(gòu)體系在8度罕遇地震作用下的地震響應(yīng),從抗側(cè)力、自振周期和動力時程分析結(jié)果中結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移、最大層間位移角方面比較厚度不同的spsw對鋼框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能的影響。結(jié)果表明:spsw可以顯著提高鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,且隨著spsw厚度的增加,結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移逐漸減小;當(dāng)厚度為8～16mm時鋼框架和spsw的協(xié)調(diào)變形能力表現(xiàn)效果最佳。

中心支撐對鋼框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能影響分析——框架支撐體系作為多高層結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)形式被廣泛應(yīng)用。中心支撐框架由于剛度較大，具有兩道抗震設(shè)防，適應(yīng)于抗震設(shè)防較高的地區(qū)。通過有限元軟件ansys對6層框架進(jìn)行動力分析，比較三種中心支撐框架和純框架的抗震...

通過建立帶維護(hù)板的6層輕鋼框架結(jié)構(gòu)模型,對其進(jìn)行了模態(tài)分析和地震響應(yīng)彈塑性時程分析,計算得到動力時程分析結(jié)果中結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移、最大層間位移等數(shù)據(jù),并以此分析了維護(hù)板對輕鋼框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能的影響。

采用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件satwe2010計算某建筑采用rc框架體系和支撐-鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,對兩種結(jié)構(gòu)體系在多遇地震下的參數(shù)進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明:支撐-鋼框架體系側(cè)移剛度要大過rc框架體系,位移限值較小;合理布置支撐的鋼框架體系能有效抑制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng);支撐-鋼框架體系的整體穩(wěn)定性和rc框架體系相當(dāng)。

鋼框架結(jié)構(gòu)在遭遇地震的過程中通常是遭遇多次地震作用,在鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能和反應(yīng)的分析研究中,考慮多次地震對鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,能夠使鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能的分析更準(zhǔn)確。選取ei-centro地震波,根據(jù)工程實例,運(yùn)用ansys軟件對受到地震作用后的鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力時程分析。對比鋼框架結(jié)構(gòu)受到一次ei-centro地震波影響和經(jīng)歷多次小震后再受到ei-centro地震波影響兩種狀況下的抗震性能,通過分析對多次地震綜合作用的鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能有了進(jìn)一步了解,在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)重視多次地震對鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能影響。

中心支撐對鋼框架結(jié)構(gòu)體系抗震性能影響分析 作者：余勇為，楊建軍，蓋衛(wèi)明，吳曉東 作者單位：中南大學(xué)土木建筑學(xué)院,湖南長沙,410075 刊名：四川建筑 英文刊名：sichuanarchitecture 年，卷(期)：2009，29(3) 被引用次數(shù)：0次 參考文獻(xiàn)(5條) 1.尉安.張耀春鋼支撐及框架-中心支撐雙重抗飼力體系研究現(xiàn)狀、不足及改進(jìn)[期刊論文]-地震工程與工程振動 2005(03) 2.編輯委員會鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊2004 3.黃怡.王元清.石永久支撐布置方式對多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震性能的影響分析[期刊論文]-鋼結(jié)構(gòu)2005(05) 4.gbs011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范2001 5.沈祖炎鋼結(jié)構(gòu)學(xué)2005 相似文獻(xiàn)(10條) 1.會議論文張艷霞.鄒積麟鋼結(jié)構(gòu)新規(guī)范中弱支撐框架柱計算長度系數(shù)問題

框架支撐體系作為多高層結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)形式被廣泛應(yīng)用。中心支撐框架由于剛度較大,具有兩道抗震設(shè)防,適應(yīng)于抗震設(shè)防較高的地區(qū)。通過有限元軟件ansys對6層框架進(jìn)行動力分析,比較三種中心支撐框架和純框架的抗震性能。

利用有限元分析軟件ansys對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模,分析結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載下的剛度、變形、承載力、破壞形式等特征,總結(jié)了對t型鋼連接構(gòu)造的一些建議,并通過模擬分析及試驗對比,得出了一些有益的試驗結(jié)論。

近年來,對輕型鋼框架房屋在地震作用下的反應(yīng)進(jìn)行了很多重要的研究。幾乎所有的研究都是將這些結(jié)構(gòu)特征化,然后進(jìn)行試驗和理論分析來研究其在地震下的反應(yīng)以及墻板的性能。通常情況下,墻板的整體性能是主要的研究目標(biāo)。然而,根據(jù)試驗現(xiàn)象來看,墻板的整體性能是由連接件的性能控制的。這些連接件包括板和板之間的連接件以及墻板和鋼框架之間的連接件。另外,三維房屋結(jié)構(gòu)的整體性能受非結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響很大,這在當(dāng)前的設(shè)計方法中是沒有考慮的。本文回顧了近年來politehnicauniversityoftimisoara由作者主持的研究成果,該成果以衡量輕型鋼框架房屋的性能及特征為目標(biāo),致力于這種結(jié)構(gòu)的具體特征的設(shè)計。本文還介紹了剪力墻板的足尺單調(diào)及循環(huán)加載試驗,連接節(jié)點(diǎn)的試驗以及對正在建造中的房屋的現(xiàn)場環(huán)境振動試驗。

通過對鋼框架中梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行有限元模擬,分析得出蓋板加強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)具有良好的塑性變形能力,可以有效地實現(xiàn)節(jié)點(diǎn)塑性鉸外移的設(shè)計目的,避免梁柱節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性破壞.

結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的研究,設(shè)計了冷彎方鋼管與h型鋼梁的螺栓連接外套管式節(jié)點(diǎn)。為研究該種節(jié)點(diǎn)的抗震性能,進(jìn)行了3個十字形足尺構(gòu)件的低周反復(fù)試驗。通過研究擬靜力試驗所得的滯回曲線求得該節(jié)點(diǎn)的等效阻尼比,并以此衡量其耗能能力。從恢復(fù)力特性曲線得到與一次加載相接近的骨架曲線、節(jié)點(diǎn)的初始剛度和剛度退化等參數(shù)。通過這些參數(shù)從強(qiáng)度、變形和能量等三方面判別和鑒定外套管式梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能。

蜂窩式梁-柱鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能分析——目的研究蜂窩式梁一柱鋼框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，為此類框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計提供參考．方法應(yīng)用有限元法，依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)程設(shè)計一榀單層單跨(框架i)、一榀兩層單跨(框架ⅱ)蜂窩式梁一柱鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能分析．分析和研...

半剛性連接對鋼框架結(jié)構(gòu)受力性能的影響——闡述了半剛性連接的性質(zhì)，對一榀門式剛架按梁柱節(jié)點(diǎn)為剛性與半剛性進(jìn)行了模擬，驗算了剛架的內(nèi)力和剛度，對兩種連接形式的計算結(jié)果進(jìn)行了分析和比較，得出梁柱節(jié)點(diǎn)半剛性對剛架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和剛度影響較大的結(jié)論。

為了研究節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土樓板對鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響,完成了4個不同構(gòu)造形式的節(jié)點(diǎn)試件在低周循環(huán)荷載下的破壞試驗,分析了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與混凝土樓板配筋率等因素對節(jié)點(diǎn)承載力、轉(zhuǎn)動剛度、極限轉(zhuǎn)動能力、耗能能力、延性和極限破壞狀態(tài)的影響。對節(jié)點(diǎn)破壞模式和滯回曲線的分析表明,保證焊接質(zhì)量是避免節(jié)點(diǎn)脆性破壞的重要措施。采用長焊接孔的節(jié)點(diǎn),使鋼梁發(fā)生了局部屈曲破壞,既可減少局部應(yīng)力集中,又可提高節(jié)點(diǎn)的延性,提高配筋率可以顯著增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的抗彎承載力。另外,混凝土樓板的存在使節(jié)點(diǎn)在構(gòu)造上存在不對稱性,應(yīng)該在節(jié)點(diǎn)設(shè)計中給予考慮。

基于三拉桿等效模型和靜力非線性分析方法,利用sap2000對3跨鋼框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力推覆分析。在側(cè)向荷載作用下,通過對鋼框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的底部剪力-頂點(diǎn)位移關(guān)系、層間位移、結(jié)構(gòu)塑性發(fā)展、樓層剪力分配等指標(biāo)的分析,研究梁柱節(jié)點(diǎn)采用剛性連接和半剛性連接時整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)果表明:在整體結(jié)構(gòu)處于彈性階段時,鋼板剪力墻承擔(dān)的水平剪力為樓層剪力的50%,整體結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)時,鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)承擔(dān)70%~80%的樓層剪力;在側(cè)向荷載作用下,鋼板剪力墻最先進(jìn)入屈服階段,而后是框架梁端部出現(xiàn)塑性鉸,最后部分框架柱端形成塑性鉸,符合多道抗震防線的要求,具有良好的抗震性能。

外套框架增層結(jié)構(gòu)的抗震性能與控制——本文研究了整體式外套框架增層結(jié)構(gòu)的抗震性能，探討了在外套框架與原結(jié)構(gòu)可設(shè)置被動控制器后的整體外套框架增層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化控制問題，對整體外套框架增層結(jié)構(gòu)控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，提出了在保證原有結(jié)構(gòu)可靠性的基礎(chǔ)上，...

為研究狗骨式連接輕鋼框架的抗震性能分析方法和設(shè)計方法,對兩跨兩層狗骨式連接輕鋼框架擬靜力試驗試件進(jìn)行了靜力彈塑性分析,節(jié)點(diǎn)域用轉(zhuǎn)動彈簧來考慮其剪切變形,采用雙線性特性塑性鉸,計算結(jié)果與試驗結(jié)果較一致。狗骨式連接輕鋼框架具有很好的抗震性能,梁上塑性鉸首先出現(xiàn)在翼緣削弱截面處。針對狗骨式連接鋼框架的特點(diǎn),提出了抗震設(shè)計建議,推導(dǎo)得出了保證塑性鉸出現(xiàn)在翼緣削弱部位的條件。

為改善鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系中支撐易屈服問題,簡化鋼框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系中剪力墻的受力,結(jié)合鋼框架-鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系中鋼板剪力墻\"拉力帶\"受力特性和兩側(cè)開縫鋼板剪力墻簡化模型,提出了一種新型結(jié)構(gòu)體系——鋼框架-桁架結(jié)構(gòu)體系。對鋼框架-桁架新型結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了介紹,通過sap2000建立了鋼框架-桁架結(jié)構(gòu)體系模型,對這一新型結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了模態(tài)分析、反應(yīng)譜分析和線性時程分析并與鋼框架-鋼板深梁結(jié)構(gòu)體系和純鋼框架結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了對比。分析結(jié)果表明鋼框架-桁架結(jié)構(gòu)體系有較高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度;在地震作用下,鋼框架-桁架結(jié)構(gòu)體系與鋼框架-鋼板深梁結(jié)構(gòu)體系具有相似的動力特性,在一定條件下利用鋼框架-桁架結(jié)構(gòu)體系簡化和等效鋼框架-鋼板深梁結(jié)構(gòu)體系是合理的。