平面框架結(jié)構(gòu)耗能支撐的地震響應(yīng)時程分析

某平面不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析——以某平面不規(guī)則框架結(jié)構(gòu)為例，通過建立有限元模型，分析了結(jié)構(gòu)的動力特性，采用陣型分解反應(yīng)譜法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震響應(yīng)分析，以期為結(jié)構(gòu)的抗震性能評估和合理設(shè)計積累一定經(jīng)驗。

汶川地震震害表明,樓梯間是結(jié)構(gòu)的易損部位,新版抗震規(guī)范中強調(diào)了樓梯對于結(jié)構(gòu)的重要性。為了分析樓梯對框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,應(yīng)用sap2000軟件通過對比有無樓梯參與整體結(jié)構(gòu)計算分析,得到了樓梯對整體結(jié)構(gòu)自振特性、結(jié)構(gòu)整體反應(yīng)、多遇地震下梯板及其周邊構(gòu)件受力的影響以及罕遇地震下結(jié)構(gòu)塑性鉸的分布。結(jié)果表明,樓梯的存在改變了結(jié)構(gòu)振型的出現(xiàn)順序,使結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增強;樓梯間周圍構(gòu)件有樓梯參與計算后受力變化較大;地震作用下,梯板承受較大的軸力和剪力,應(yīng)該按照拉(壓)彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計;罕遇地震下,有樓梯模型結(jié)構(gòu)的塑性鉸數(shù)量要明顯多于無樓梯模型。因此,對于框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計有必要考慮樓梯的影響。

巨型框架結(jié)構(gòu)體系的動力特性及地震響應(yīng)分析——采用大型有限元軟件ansys對巨型框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力時程分析，討論了不同主次框架剛度比下巨型框架結(jié)構(gòu)的動力特性及地震響應(yīng)。計算結(jié)果表明，鋼筋混凝土巨型框架在地震作用下的側(cè)移曲線為彎剪型；主次框架剛度比對...

采用大型有限元軟件ansys對巨型框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力時程分析,討論了不同主次框架剛度比下巨型框架結(jié)構(gòu)的動力特性及地震響應(yīng)。計算結(jié)果表明,鋼筋混凝土巨型框架在地震作用下的側(cè)移曲線為彎剪型;主次框架剛度比對巨型框架彈性地震反應(yīng)有較大影響;結(jié)構(gòu)的高階頻率對結(jié)構(gòu)有一定影響,當(dāng)與地震波卓越周期相近時可能會發(fā)生類共振現(xiàn)象。計算結(jié)果對巨型框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計有較大的參考價值。

1 平面框架結(jié)構(gòu)有限元分析 1引言 1.1有限元法的重要性 有限元方法是求解各種復(fù)雜數(shù)學(xué)物理問題的重要方法，是處理各種復(fù)雜工程問題的重要分析手 段，也是進(jìn)行科學(xué)研究的重要工具。利用有限元分析可以獲取幾乎任意復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)的各種機械性 能信息，還可以直接就工程設(shè)計進(jìn)行各種評判，可以就各種工程事故進(jìn)行技術(shù)分析。 1.2有限元法的發(fā)展過程 有限元的思想可以追溯到20世紀(jì)40年代。1941年a.hrennikoff首次提出用離散元素法求救彈 性力學(xué)問題，當(dāng)時僅限于用桿系結(jié)構(gòu)來構(gòu)造離散模型，但能很好地說明有限元的思想。如果原結(jié)構(gòu) 是桿系，這種方法的解是精確的，發(fā)展到現(xiàn)在就是大家熟知的矩陣分析法。究其實質(zhì)這還不能說就 是有限元的思想，但結(jié)合以后的有限元理論，統(tǒng)稱為廣義有限單元法。1943年r.courant在求解扭 轉(zhuǎn)問題時為了表征翹曲函數(shù)而將截面分成若干三角形區(qū)域，在各三角形

研究了框架結(jié)構(gòu)與樁基剛度比改變對結(jié)構(gòu)和樁基的水平地震響應(yīng)的影響以及剛度比的合理取值區(qū)間。建立了樁-土-框架結(jié)構(gòu)動力相互作用的三維整體有限元分析模型,分析了框架結(jié)構(gòu)與樁基不同的剛度比對樁-土-框架結(jié)構(gòu)水平地震響應(yīng)的影響,繪制出樁基和框架結(jié)構(gòu)的最大水平地震位移響應(yīng)相對于剛度比的曲線,得到樁基和框架結(jié)構(gòu)的最大水平地震位移響應(yīng)相對于剛度比的變化規(guī)律。最后得到框架結(jié)構(gòu)與樁基剛度比合理的取值區(qū)間為[0.15,0.24]的結(jié)論,同時指出存在最優(yōu)剛度比。

在總結(jié)框架試驗研究成果的基礎(chǔ)上,運用動力時程分析方法,對有施工縫框架和整澆框架的非彈性抗震性能進(jìn)行了研究。采用層間剪切模型和三線性恢復(fù)力模型,分別輸入8度多遇地震和7度罕遇地震作用下的遷安地震波、elcentro地震波和天津地震波,對兩個框架的彈塑性地震反應(yīng)進(jìn)行了模擬。將有施工縫框架和整澆框架的頂層位移、層間最大位移、層間最大剪力進(jìn)行了對比分析。模擬結(jié)果表明:有施工縫框架和整澆框架,在遷安波、elcentro波和天津波的作用下,結(jié)構(gòu)頂層的位移時程曲線和加速度時程曲線隨著地震動時間的變化規(guī)律是基本一致的。

鋼框架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析研究——以二階彈性分析方法理論為基礎(chǔ)，建立了非線性二階微分方程，按照輸入不同地震波維數(shù)和阻尼比兩種情況分析了鋼框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。利用軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的彈性時程分析和罕遇地震作用下的彈塑性時程分析，表明地震波...

對某框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維有限元時程分析,考慮了基礎(chǔ)夾層橡膠隔震墊的彈塑性和粘滯阻尼,分析了結(jié)構(gòu)在地震波作用下的動力響應(yīng),為中高層建筑推廣應(yīng)用基礎(chǔ)隔震技術(shù)提供了理論依據(jù)。

采用耗能支撐對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析——作為耗能支撐的一種，黏滯耗能支撐具有顯著的耗能特性，能有效地耗散結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。在結(jié)構(gòu)層間框架柱之間附設(shè)黏滯耗能支撐能提高結(jié)構(gòu)的附加阻尼比，因而會降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)并確保主體結(jié)構(gòu)免遭地震...

近幾次世界上的強烈地震表明，按照目前規(guī)范設(shè)計的建筑物在地震中保障人們的生命安全方面具有一定的可靠度，卻不能在大地震、甚至在中小地震中有效控制地震造成的經(jīng)濟(jì)損失?；诖耍疚幕谌龑愉摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的有限元模型研究了地震作用下框架結(jié)構(gòu)的地震動力特性，研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮到前幾階模態(tài)的影響，增加結(jié)構(gòu)抵抗側(cè)移的能力從而提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。常遇地震作用下的層間位移角均大于gb50011-2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的限值1/550，結(jié)構(gòu)不能滿足“小震不壞”的抗震要求。

以當(dāng)前關(guān)注的房屋結(jié)構(gòu)抗震性能的研究為背景,對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成的門式框架,采用有限元方法研究其在地震波譜下的響應(yīng),使其在地震發(fā)生時具有更好的穩(wěn)定性.根據(jù)鋼框架結(jié)構(gòu)圖,在ansys軟件中直接進(jìn)行建模,設(shè)置材料參數(shù),劃分網(wǎng)格,定義結(jié)構(gòu)的邊界條件,然后在該結(jié)構(gòu)上以地震譜形式施加載荷,得出了地震波作用下整體鋼框架結(jié)構(gòu)的響應(yīng)規(guī)律以及模態(tài)分析的振型和激振頻率,為提高結(jié)構(gòu)抗震性能,優(yōu)化設(shè)計,降低生產(chǎn)成本提供可靠的依據(jù).

郫縣地震框架結(jié)構(gòu)震害分析——根據(jù)云南建設(shè)抗震救災(zāi)專家調(diào)查的一手資料．對郫縣框架結(jié)構(gòu)的震害情況進(jìn)行介紹分析。并結(jié)合對四川其他地方的考察，研究了此類建筑的震害特征．總結(jié)了防御和減輕框架結(jié)構(gòu)震害的經(jīng)驗和教訓(xùn)。

地震作用下框架結(jié)構(gòu)“強梁弱柱”分析——在四川汶川地震中一些混凝土框架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)“強梁弱柱”的破壞機制，柱發(fā)生剪切破壞，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形成側(cè)移機構(gòu)。通過對“強梁弱柱”框架破壞過程分析，以及考慮隨機多維地震作用下框架的受力特性，并與中國規(guī)范進(jìn)行對比，...

帶支撐Maxwell阻尼器耗能結(jié)構(gòu)隨機地震響應(yīng)分析

針對內(nèi)河高水位差架空直立式碼頭的結(jié)構(gòu)形式,對多種荷載下的結(jié)構(gòu)靜力非線性響應(yīng)做了數(shù)值分析,通過與室內(nèi)模型試驗測試數(shù)據(jù)對比,驗證了分析方法的可靠性。隨后對該類結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的數(shù)值計算,得到了碼頭結(jié)構(gòu)和樁基在不同荷載下的力學(xué)響應(yīng)。分析結(jié)果表明:利用靜力非線性分析方法,能夠較好地分析結(jié)構(gòu)受力響應(yīng)的過程,同時還能發(fā)現(xiàn)其中的薄弱環(huán)節(jié);在結(jié)構(gòu)分析中計算各類截面塑性鉸的性能,很容易判斷構(gòu)件是否屈服或破壞;對于該類結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時,宜分成樁1和其它樁兩類,通過優(yōu)化兩類樁之間的聯(lián)系方式使結(jié)構(gòu)受力更合理。

框架結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析

通過對考慮與不考慮樓梯結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的pushover分析,得到了此兩種情況下框架結(jié)構(gòu)的各項受力性能指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了比較。

對國內(nèi)外支撐框架結(jié)構(gòu)中的支撐形式進(jìn)行回顧和比較,主要介紹7類支撐(中心支撐、偏心支撐、斜隅支撐、防屈曲支撐、附設(shè)耗能器支撐、自復(fù)位支撐和索系支撐)的基本原理、研究現(xiàn)狀和存在的問題,在總結(jié)的基礎(chǔ)上提出各類支撐的相互關(guān)系和應(yīng)用范圍。

該文建立了局部火災(zāi)下鋼筋混凝土平面框架結(jié)構(gòu)耐火性能的有限元模型,在此基礎(chǔ)上研究了火災(zāi)高溫下框架結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律、結(jié)構(gòu)的破壞機制、塑性鉸分布規(guī)律、受火梁的內(nèi)力和應(yīng)力狀態(tài)。該文分析了框架柱軸壓比和火災(zāi)發(fā)生位置對平面框架結(jié)構(gòu)耐火性能的影響規(guī)律,并初步探討了平面框架結(jié)構(gòu)整體的耐火極限和構(gòu)件耐火極限之間的關(guān)系。

防屈曲支撐鋼框架結(jié)構(gòu)耗能性能分析——指出耗能支撐是鋼結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要組成部分，防屈曲支撐作為一種新的耗能支撐，在國內(nèi)外研究和工程應(yīng)用中日趨增多，通過sap2000有限元軟件對設(shè)有防屈曲支撐的多層鋼框架進(jìn)行了耗能減震性能分析，結(jié)果表明：防屈...

脈沖型地震動有著不同于一般地震動的特征。采用seismostruct建立某12層鋼筋混凝土框架隔震結(jié)構(gòu)模型,以集集地震中36條脈沖型地震動作為輸入對其進(jìn)行動力時程分析,分析了隔震結(jié)構(gòu)的支座位移、樓層最大位移、層間位移等位移反應(yīng),研究位移反應(yīng)與脈沖型地震動參數(shù)(峰值加速度、峰值速度、峰值速度與峰值加速度的比值、arias強度、housner強度、速度脈沖周期與自振周期的比值)的相關(guān)性。結(jié)果表明,峰值速度pgv和強度類指標(biāo)hi與隔震結(jié)構(gòu)位移反應(yīng)的相關(guān)程度顯著,建議增加pgv為隔震框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計選用地震動提供依據(jù)。