地震作用下框架结构的弹塑性反应分析

根据弹塑性有限元理论,运用基于AutoCAD的二次开发结构分析软件NosaCad,建立框架结构空间三维杆系模型和平面杆系模型,并分别在双向地震波和单向地震波作用下对框架结构进行弹塑性反应分析,获得各层层间位移角和顶层水平位移时程曲线,并对两组结果进行比较.通过对模型的计算,得到框架结构在地震作用下出现塑性铰的先后顺序以及结构的薄弱环节.     

近场地震下带楼梯框架结构弹塑性分析

为了研究近场地震作用下楼梯对钢筋混凝土框架结构的动力弹塑性影响,选取设防烈度为8度0.2g某地区钢筋混凝土框架结构,采用附加系数法设定6组模型,选用集集地震中2组近场地震波和2组远场地震波作为输入,应用Matlab2010对模型进行动力弹塑性时程分析。对比了近场和远场地震作用下不同模型的顶层位移和层间转角的变化情况,研究了近场地震对于不同模型弹塑性变形的影响。结果表明:与远场地震相比,近场地震对结构顶层位移和层间转角的影响更明显,随着楼梯对结构刚度影响增大,结构的顶层位移和层间转角最大值降低;当罕遇地震时,近场地震作用下结构产生的层间转角更大,损伤更加明显。     

带转换层商住楼的弹塑性地震反应分析

针对商住楼住宅结构地震时易产生应力突变,为提高抗震能力,对高层带转换层商住楼结构模型进行了不同地震波作用下的弹塑性动力时程反应分析,得到结构在不同地震波作用下的顶层与转换层位移时程,以及楼层位移包络图和层间位移角包络图,为薄弱层的设计提供理论上的参考依据。     

考虑应变率效应的钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应分析

利用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土框架结构构件中混凝土应变率进行了分析,将梁、柱的弹塑性在应力-应变层次上进行模拟;研究了多维地震输入下应变率效应对钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应的影响以及同一地震波不同峰值加速度下钢筋混凝土弹塑性地震反应的应变率相关性,对比分析了考虑应变率与未考虑应变率下的弹塑性地震反应的差别。研究结果表明:框架柱的应变率明显大于框架梁,并且上部构件的应变率小于下部构件,构件跨中截面的应变率小于端部截面;考虑应变率效应时结构的位移反应、基底剪力和弯矩发生改变,峰值加速度较大的地震波作用下应变率效应更为显著,应变率效应对钢筋混凝土框架结构弹塑性地震反应存在一定的影响,尤其对强震下结构进行抗震分析时应适当予以考虑。     

偏心框架结构在水平地震动作用下的弹塑性分析

通过单层质量偏心体系钢筋混凝土框架结构,运用ANSYS软件,建立钢筋混凝土有限元空间实体整体式模型结构,输入罕遇地震波进行弹塑性时程分析,研究在单向水平地震作用下结构弹塑性侧扭耦合扭转地震响应。     

钢-混凝土组合框架抗震性能分析

为研究钢-混凝土组合框架在地震作用下动力性能及破坏形式,为钢-混凝土组合框架在地震区的使用提供依据,进行了1/3比例钢管混凝土柱-钢混凝土组合梁组合框架结构模型振动台试验研究。通过试验,得到不同地震烈度下组合框架结构的动力特性、位移响应、加速度响应。应用SAP2000软件对该结构进行不同烈度地震作用下的弹性时程分析和弹塑性时程分析,得到各水准地震作用下结构动力特性和位移反应,分析结构的地震损伤破坏过程及损伤分布情况。     

维护板对轻钢框架结构体系抗震性能影响分析

通过建立带维护板的6层轻钢框架结构模型,对其进行了模态分析和地震响应弹塑性时程分析,计算得到动力时程分析结果中结构的顶点位移、最大层间位移等数据,并以此分析了维护板对轻钢框架结构体系抗震性能的影响.     

爆破地震波作用下底层框架砌体结构的弹塑性时程分析

针对爆破地震波作用下建筑结构的安全评估问题,提出了利用弹塑性时程分析方法全面评估爆破地震波的安全度。通过合理选择框架砌体结构的计算模型和数值计算方法,对一在爆破地震波作用下的5层底层框架砌体结构进行了弹塑性时程算例分析,并将其与构造地震波作用下结构的动力反应进行了对比,全面评估了其安全性。     

单层偏心结构在水平地震动作用下的弹塑性分析

通过单层质量偏心体系钢筋混凝土框架结构,运用ANSYS软件,建立钢筋混凝土有限元空间实体整体式模型结构,输入罕遇地震波进行弹塑性时程分析。研究在单向水平地震作用下结构弹塑性侧扭耦合反应与混凝土结构从弹性、开裂、屈服直至结构的全部反应。     

地基基础与框架结构协同抗震的数值模拟分析

对爆破地震波作用下框架结构进行了动力分析,建立了爆破地震波作用下框架体结构的时程分析方法,并将爆破地震波输入框架与地基、基础协同工作体系,对爆破地震波作用下框架与地基、基础协同工作的反应进行了实例分析,通过与底部刚结构模型在爆破地震波作用下的动力反应进行比较,分析了两种结构模型的动力反应特点。     

K型间隙方钢管桁架静力工作性能的有限元分析

为了研究直接焊接K型间隙方钢管平面桁架静力工作性能,对4榀直接焊接K型间隙方钢管桁架进行了非线性有限元分析。采用有限元分析软件ANSYS程序中的4节点板壳单元对桁架进行弹塑性、大挠度有限元分析;不仅跟踪了桁架荷载-位移曲线的全过程,而且分析了桁架节点部分的变形和塑性发展情况;建立了铰接桁架模型、刚接桁架模型、壳单元桁架模型及考虑焊缝的壳单元桁架模型4个桁架模型;比较了设计荷载作用下4个不同桁架模型的腹杆和弦杆的轴向力,以及标准荷载作用下这4个不同桁架模型的整体刚度。     

Parametric stress distribution and displacement functions for tall buildings under lateral loads

In this study, effects of applying higher order axial displacement distribution to solve a continuum model for static analysis of the combined system of framed tube, shear core and outrigger–belt truss system in high‐rise buildings are investigated. Framed tube system is modeled using an orthotropic box beam analogy approach and the interaction between shear core and outrigger–belt truss system on framed tube is modeled with rotating spring placed at outrigger–belt truss location. The axial displacement distributions in web and flange panels along structure's height are proposed to be fifth‐order and fourth‐order polynomials, respectively. Analytic analyses are carried out on the basis of the principle of minimum potential energy. A detailed work is carried out through two numerical examples and the accuracy of proposed approximation functions is compared with previous work and finite element analysis. Results demonstrate that the proposed parametric stress distribution and displacement functions are more accurate than previously proposed functions in comparison with the finite element solution. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

全装配式桁架梁组合楼盖平面内刚性性能分析及评估

基于全装配式桁架梁组合楼盖的缩尺模型试验，采用Midas/Gen有限元软件对其进行了分析模拟，通过与试验研究结果的对比，验证了有限元分析模型的准确性。在楼盖刚性假定的基础上，对试验楼盖在楼层水平力作用下的平面内受力变形性能进行了模拟分析。研究结果表明：考虑楼盖平面内刚度与假定楼盖理想刚性两种情形下，该全装配式桁架梁组合楼盖的整体位移偏差较大，而柱端剪力偏差较小；美国规范（ASCE/SEI 41-13）评估法不适合该类楼盖的刚性性能评估；建议综合考虑楼盖整体位移与柱端剪力在考虑楼盖平面内刚度与假定楼盖理想刚性时的偏差均不超过10%作为全装配式楼盖平面内刚性性能分析评估的指标；基于该分析评估指标，全装配式桁架梁组合楼盖属于非刚性楼盖。     

蒸压加气混凝土墙板结构性能的试验与有限元理论研究

对设计配筋形式的4块蒸压加气混凝土(AAC)墙板进行结构性能试验研究,测定了其短期挠度检验、出厂检验、承载力检验这3个阶段的相关荷载和位移;绘制了试验过程中板材的荷载-挠度的变化曲线;得到了设计配筋形式AAC墙板以弯曲破坏为主的弯剪破坏模式.利用有限元软件对试验板材进行模拟,分析板材承载力的有限元结果,发现用有限元计算的钢筋应力大小与试验结果基本吻合.结果表明,该配筋形式AAC墙板的各项力学性能指标均符合相关规程的规定,且承载力可靠系数的试验平均值和数值计算值分别为1.968和1.911.研究成果有助于该板材的设计与推广应用.     

杭州国际博览中心大跨度钢桁架吊装施工过程仿真分析

对杭州国际博览中心在建项目中大跨度钢桁架的分段吊装过程进行力学性能分析,确定大跨度钢桁架的分段吊装及安装施工方案;并采用通用有限元分析软件MIDAS对大跨度钢桁架建立有限元模型,分析钢桁架在起吊翻身过程中的杆件强度和刚度的变化特点,以及不同施工阶段对钢桁架的力学性能影响。通过对大跨度钢桁架的施工过程仿真分析,确保了桁架杆件安装的精确性、施工过程的安全性和经济性。采用的分析方法可为其他同类工程提供参考。     

钢桁架桥静力分析及地震荷载响应分析

在有限元分析软件ANSYS环境下,对建立的有限元模型某钢桁架桥的桥体在静力的作用下进行节点的位移分析。同时,在该桥体侧向施加地震谱,分析该结构的地震荷载响应,并得出一些结论。     

42 m铁路上承式钢桁梁横振超标整治方案研究

结合济南铁路局42m上承式钢桁梁加固的工程实例，采用大型有限元分析软件ANSYS和自编软件BDAP，建立空间计算模型进行车桥耦合振动分析，并对各个加固方案进行比较分析和优化，提出在不增加或改变主桁的配置情况下，加强联结系是有效可行方案。     

基于单元应变模态差的网架结构损伤诊断研究

对具有一定程度损伤的网架结构来说,常规的结构有限元分析或实验模态分析得到的位移模态和频率难以有效地反映结构的损伤状况。为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据空间杆系结构的受力特点,利用两节点空间铰接杆单元有限元法,由节点位移模态推导出单元应变模态,提出采用结构损伤前后的单元应变模态差作为网架结构损伤定位的识别指标,并以损伤单元应变模态的差值大小确定损伤程度。通过对一个典型网架结构的数值模拟研究表明:该方法能够在低阶模态条件下,有效识别网架结构不同位置和程度的局部损伤;且在一定噪声水平下具有较强的鲁棒性,适用于实际观测条件下的网架结构损伤定位。