框架结构直接基于损伤性能的抗震设计方法研究

根据建筑结构基于性能的抗震设计思想，针对框架结构提出了直接基于损伤性能的设计方法。首先，建立等效位移延性系数与结构损伤指标的关系，得到了反映不同设防水准损伤目标的结构等效位移延性系数；其次，运用R-μ关系模型，根据等效位移延性系数确定了地震折减系数，从而计算出结构弹塑性地震作用；然后，通过结构的需求曲线与推覆曲线对结构在强震作用的性能进行评价；最后，通过算例说明了该方法的设计步骤及其可行性。     

多层石膏墙体钢网格式框架结构影响系数研究

GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》并未给出多层石膏墙体钢网格式框架结构的结构影响系数,因此其抗震设计荷载取值还不明确。基于此,依据GB 50011-2010规范设计了6个典型的多层钢网格式框架结构模型,通过推覆分析得出结构的能力谱曲线,基于改进能力谱法得出罕遇地震和抗震设防烈度地震作用下的需求谱曲线。将结构的能力谱曲线和延性需求谱曲线族置于统一坐标系中,确定结构的目标位移以及性能关键点坐标。进一步考虑层数及标准层布置对结构延性和超强系数的影响,评估结构的抗震性能并给出结构影响系数取值。研究表明：多层钢网格式框架结构在抗震设防烈度地震和罕遇地震作用下的变形均满足抗震规范要求;其结构影响系数取3.0,位移放大系数取4.0;该结构可采用现行抗震规范进行设计,但设计结果偏于保守。     

基于损伤的框架结构抗震设计的研究

推导了结构层延性系数与等效单自由度体系延性系数的关系,基于Park损伤模型,建立了位移延性系数与结构损伤指标的关系,在此基础上提出了一种新的直接基于目标损伤性能的结构抗震设计方法,结合抗震规范进行抗震设计,并通过一简单算例验证了该方法对大震作用下结构抗震设计的适用性。     

以延性为目标的钢筋混凝土框架结构设计

钢筋混凝土框架结构的延性大小,能更好的反映出结构在地震作用下的耗能能力和最大变形能力,以延性为目标的结构设计将能更好完成结构的性能设计。本文通过假定的梁铰型破坏构件,简要的讨论了钢筋混凝土框架结构整体延性与框架柱延性的关系。通过塑性铰长度对框架柱延性的影响,分析了影响框架柱位移延性系数的因素,提出以结构延性为设计目的的设计思路。     

框架结构基于材料延性的多目标优化设计

将多目标优化方法应用于钢筋混凝土结构抗震设计,必须考虑结构的造价最低和延性最好这两个优化目标及简便地处理结构位移延性和构件曲率延性之间的关系。通过五层钢筋混凝土框架结构验算结果表明,本文提出的理论及计算方法是合理的。     

防屈曲支撑框架体系按延性方法设计与按现行规范设计对比

简要介绍了我国抗震设计方法的历史沿革、结构延性设计的基本理念以及必要性,介绍了防屈曲支撑框架结构的概念、受力原理。引入了结构体系延性调整系数γRS,介绍了延性设计方法对梁柱节点、构件截面宽厚比、长细比以及层间位移的要求。本文主要是为了得到在抗震设计中采用本文方法设计工程项目时的经济指标,因此工作重点放在按照延性设计方法设计实际工程以及与按现行规范设计的比较中。论文给出了13层试设计算例设计对比。利用MTS软件分别按延性设计方法以及按现行规范对一个13层防屈曲支撑框架结构算例进行试设计,对按两种方法进行设计得出的各个结果进行对比,讨论按延性设计方法设计结构的优越性。     

多层钢框架结构强度折减系数研究

结构强度折减系数是基于强度抗震设计法中确定设计地震作用的关键。我国现行《建筑抗震设计规范》[1](GB 50011—2010,简称《规范》)对不同的结构体系采用单一的强度折减系数,不尽合理。在已有强度折减系数方法基础上,提出了以中震位移限值为极限位移的改进间接确定强度折减系数方法,将其应用于钢框架结构强度折减系数中,并与直接强度折减系数方法进行对比分析,验证了此方法的有效性和准确性,研究表明钢框架结构强度折减系数不受建筑层数的影响,其强度折减系数接近于4。     

基于位移法的市政建筑结构抗震设计

在概述延性系数法、能力谱法及直接基于位移法3种建筑结构抗震设计方法的基础上,重点讨论了直接基于位移法的市政建筑结构抗震设计过程及工程应用,并通过弹塑性时程分析验证了这种抗震设计方法的可行性与适用性,为市政高层建筑结构抗震设计提供一些参考.     

钢筋混凝土结构优化设计

同时考虑结构的造价最低和塑性最好两个优化目标,简便地处理了结构位移延性和构件曲率延性之间的关系,并对地震力的计算过程进行了分析,按照现行的规范建立了数学模型,并通过4层框架结构的算例验证了该结构的优化设计方法,以提高经济效益。     

RC框架层间位移与构件变形关系研究

为实现变形指标——层间位移角在RC框架结构基于性能的抗震设计中的应用,研究了层间位移与构件变形之间的关系。首先,介绍了RC框架层间位移构成。接着,在"强节点"的假定下,建立并验证了弹性状态下层间位移与构件变形的关系式;进入塑性阶段后,引入塑性折减系数,建立了塑性状态下层间位移与构件变形的转换关系式。最后,通过简化方法计算得到的层间位移与用OpenSEES数值模拟得到的结果进行对比分析,研究了塑性折减系数与延性系数的关系。     

罕遇与设防烈度地震作用下规则多层砌体结构的抗震计算实用方法

以砌体平均抗剪强度公式和理想弹塑性模型为基础，建立了砌体结构楼层屈服强度系数的计算公式，同时考虑了抗震措施的影响，实现了单片墙肢设计强度计算向楼层屈服强度计算的转换。根据Dwairi等提出的以窄Takeda滞回模型为基础的有效阻尼计算公式，并考虑砌体结构的基本周期和延性特征对其进行适当简化，建立了采用结构整体位移延性系数表达的砌体结构阻尼折减系数公式。根据剪切型薄弱层屈服机制的特征，建立了砌体结构层间位移延性系数与整体位移延性系数的关系。据此，可根据不同性能目标和抗震措施下的层间位移延性系数直接计算阻尼折减系数。通过楼层屈服强度系数与阻尼折减系数的比较，实现罕遇地震与设防烈度地震作用下规则多层砌体结构的抗震计算。分析表明，所提方法简便实用，分析结果合理可靠，可用于基于性能的规则多层砌体结构抗震分析。     

混凝土结构基于位移的抗震能力设计

建筑结构良好的抗震性能是避免混凝土结构在罕遇地震下倒塌的根本保证。它主要取决于结构的延性，包括整体延性和构件延性。本文比较了我国现行的、基于概念的抗震设计方法和两种基于位移的抗震设计方法：能力设计方法与能力谱设计方法，分析了这三种设计方法中，对结构延性考虑异同之处，并建议采用基于位移的抗震能力设计方法，定量地考察结构延性，保证混凝土结构在罕遇地震下具有充足的过震能力，最后提出了基于位移的抗震能力设计的基本步骤。     

钢筋混凝土框架结构直接基于位移的抗震设计

提出了针对《建筑抗震设计规范》中丙类建筑的＂四水准＂的抗震设防目标,并利用直接基于位移的抗震设计方法对一个6层钢筋混凝土框架结构进行了抗震设计。结果表明,直接基于位移的抗震设计可以针对不同地震作用水平下的结构进行设计配筋,比现行抗震设计方法有其自身独到优势。     

钢框架结构基于位移的抗震设计方法

与传统基于力的抗震设计方法相比,基于位移的抗震设计方法更易于实现基于性能的抗震设计.在若干文献的基础上,提出了一种钢框架结构基于位移的抗震设计方法.该方法建立在钢框架结构屈服位移可由几何尺寸确定的基础上,然后根据结构的性能水平确定其目标位移(即极限位移),计算相应的延性系数,采用相应的折减弹性谱,据此计算出结构的设计基底剪力,然后对钢框架结构进行刚度设计和承载力设计.算例分析表明,钢框架结构基于位移的抗震设计方法安全可靠,便于操作,而且还能够实现钢框架结构在不同性能水平下的抗震设计.     

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法

以变形需求作为设计参数,阐明了RC框架结构基于性能的抗震设计方法的基本原理及步骤：利用弹塑性位移谱法求解结构的位移与变形需求,在层间位移角满足特定要求后,将梁柱塑性铰区的转动量值作为性能设计的参数,结合预期的性能目标由梁柱性能设计方程进行构件变形能力设计。以-10层框架结构为例,给出了RC框架结构基于性能的抗震设计的完整过程,并通过弹塑性时程分析作了比较验证。结果表明：弹塑性位移谱法求解结构位移需求是一种可为工程接受的、简便有效的方法,通过梁柱性能设计方程对变形能力进行定量设计,可将结构的破损程度控制在预先设定的性能目标范围内。     

纤维增强混凝土剪力墙结构基于位移的抗震设计方法研究

按照基于位移的抗震设计方法,将纤维增强混凝土剪力墙结构的性能划分为"完好、轻微损伤、轻度损伤、中度损伤和比较严重损伤"五个水平。利用延性纤维增强混凝土良好的延性和韧性提高剪力墙抵抗地震作用的能力,提出了纤维增强混凝土剪力墙超强系数,通过对剪力墙的各性能水平层间位移角限值的控制,给出了纤维增强混凝土剪力墙结构针对不同性能水平的设计计算步骤。通过对实际工程性能进行计算发现,纤维增强混凝土剪力墙结构基于位移的设计方法简单易行、便于操作。最后利用静力弹塑性方法对剪力墙结构进行了分析验证。     

钢管混凝土组合框架弹塑性层间位移计算方法

基于位移的抗震设计方法是结构基于性能化抗震设计的重要方法之一,它可直观反映结构的具体性能目标.在基于位移的抗震设计中如何确定框架的层间位移与构件变形之间的关系至关重要.本文用典型框架节来等效该层框架,将框架层间位移转化为框架节的侧移,通过引入塑性变形分布因子λp的概念,建立了λp与位移延性系数μ6、强柱系数ηc之间的关...     

含屈曲约束支撑钢筋混凝土框架的弹性层间位移角限值研究

作为一种常见的耗能减震构件,屈曲约束支撑越来越广泛地应用于钢筋混凝土框架结构中,然而现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016版)和《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015版)并没有明确给出这类结构的弹性层间位移角限值。基于ANSYS软件,分别对纯框架结构和含屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架结构(简称BRB-RC框架结构)进行非线性有限元分析,结果表明BRB-RC框架结构应当考虑更为严格的水平位移控制参数,并通过静力试验验证了数值模拟的可靠性。当确定弹性层间位移角限值的建议取值时,发现若采用初裂层间位移角作为位移角限值偏于严格,无法直接用于工程实践。基于比较分析法提出了标记层间位移角的概念。通过改变支撑参数、混凝土强度和结构跨度,进行9组算例的数值计算和分析,研究这9个试件标记层间位移角与刚度比的关系,最终保守地给出了BRB-RC框架结构弹性层间位移角限值的取值公式。提出的方法能够满足工程实践的需要。     

某医院加固方案对比分析

某多层混凝土框架结构原建筑功能为办公楼,后改造为外科医院。由于建筑平面布置以及抗震设防类别发生变化,对此进行加固设计。分别对比两种加固方案,一为不改变原结构体系直接构件加固,二为增设混凝土剪力墙将结构体系改变为框剪结构。文章通过分析对比两种加固方案的内力计算系数、位移比、周期比、框架承担地震剪力等,结果表明方案2用于医疗类或其他重点设防类工程的加固改造,具有较好的实用性。该方案增设二道防线提高整体结构的延性,同时明显减少结构的加固量和施工时间。     

水泥窑尾预热器塔架延性抗震设计方法与延性评估

水泥窑尾预热器塔架是新型干法水泥生产线的标志性建筑,由于荷载条件的不同以及工艺和设备安装的限制,窑尾塔架所采用的中心支撑钢框架结构具有不同于普通民用高层钢结构的特点。依据欧洲抗震设计规范,给出了中心支撑钢框架结构延性抗震设计流程,按规范建议选取结构性能系数,对某水泥窑尾预热器塔架进行了延性抗震设计。结果表明,考虑结构延性显著地降低了设计地震作用,水泥窑尾预热器塔架结构设计更为经济。基于推覆分析方法对所设计的水泥窑尾预热器塔架的延性性能进行了评估,计算得到的结构性能系数均略大于欧洲抗震设计规范给出的结构性能系数的建议值,验证了欧洲抗震设计规范相关条款对水泥窑尾预热器塔架及类似工业建筑延性抗震设计的适用性和合理性。