高层剪力墙结构减震设计的静动力分析法

采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对江苏宿迁某19层剪力墙结构进行了黏滞阻尼消能减震分析。首先对该结构进行了三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性黏滞流体阻尼器对高层剪力墙结构地震响应的振动控制。结果表明:采用静动力分析法可以评估剪力墙结构的弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考,为类似结构提供借鉴。     

高层钢结构弹塑性抗震分析静动力综合法

现有的高层建筑结构罕遇地震分析方法可以归结为两大类,弹塑性动力时程分析方法和静力弹塑性分析方法。这两类方法各有其优点和不足。将动力和静力弹塑性分析方法结合起来,发挥各自的优势是改进高层建筑结构罕遇地震分析方法的一种思路。本文提出了一种可以应用于高阶振型和扭转效应不可忽略的高层钢结构罕遇地震分析方法———静动力综合法。该方法结合了动力弹塑性时程分析、高层建筑结构等效弹塑性层模型和静力推覆分析方法的优点。通过算例分析验证了静动力综合法的合理性和适用性,以及静力弹塑性分析方法在三维非对称结构中应用的可行性。     

用剪切型-剪弯型组合模型对高层建筑结构进行动力弹塑性时程分析

在已有层模型的研究成果基础上，提出用剪切型-剪弯型组合模型来处理高层筒中筒结构和框架-剪力墙结构的动力弹塑性时程分析问题，该模型可以统一反映双重体系各自部分的剪切和弯曲弹塑性变形，更符合结构各自部分的变形特性，且对通常高层结构形式具有一定的普遍适用性．     

静动力综合法分析结构抗震性能的研究

静力弹塑性分析方法（Push-over分析方法）是一种简化的非线性分析方法,动力弹塑性分析方法是目前公认的一种准确分析方法,本文将二者的优点结合起来,研究了静动力综合法的原理和分析过程。文中首先介绍了退化三线型恢复力模型的基本原理,在此基础上研究了静动力综合法的主要实施过程。然后,对两个混凝土框架结构进行了静动力综合法的分析,并与弹塑性时程分析结果对比,结果表明该方法有较好的精度。     

弹塑性动力时程分析软件EPDA

对结构的弹塑性动力时程分析进行了探索，对杆单元采用纤维束模型，剪力墙采用壳元模型，并结合工程需要对计算模型作了简化，提出了多、高层结构层模型弹塑性分析方法，以及平面杆模型弹塑性分析方法，并编制成应用软件，为工程设计提供一种新的辅助工具。     

多层、高层建筑结构弹塑性动力、静力分析

应我国高层、超高层建筑发展需要,我们对建筑结构弹塑性动力反应分析软件进行了探索研究,在“高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE”的基础上,开发了一套简单实用的建筑结构弹塑性动力、静力分析软件EPDA。目前的EPDA软件提供了两种弹塑性分析方法,一种是弹塑性动力时程分析法,其力学模型有三种:层模型、平面模型和空间模型;另一种是弹塑性静力分析方法,就是通常所说的静力推覆分析方法。EPDA软件是我国第一套商品化的弹塑性分析软件,可以按任意给定方向计算结构的弹塑性时程响应,适用于各种材料的高层及超高层建筑结构,包括钢筋混凝土结构、钢结构和钢与混凝土混合结构,同时,程序中还考虑了多塔、转换层等结构特性。EPDA软件具有如下特点:(1)前后处理功能强,自动读取SATWE和Sat2000的设计分析结果,对钢筋混凝土构件,给出自动选筋结果,用户可以交互修改成实配钢筋;(2)采用纤维束模型模拟梁、柱、支撑等一维构件,纤维束模型的适用性好,不受截面形式和材料限     

RC框架-剪力墙结构的框架地震层剪力分配

我国《建筑抗震设计规范》与《高层建筑混凝土结构技术规程》关于框架-剪力墙结构地震层剪力分配的规定是依据设计经验提出来的,并没有考虑框架与剪力墙各自抗侧刚度比值的影响,因而较为笼统,明显欠缺合理性。连续化分析方法中框架-剪力墙结构的刚度特征值是表征框架-剪力墙受力和变形的重要指标。本文采用静力弹塑性分析（Pushover）方法和动力弹塑性时程分析方法对刚度特征值为1.0～4.5的8栋框架-剪力墙结构进行了全过程研究,得到了多遇、基本和罕遇地震作用下不同刚度特征值的框剪结构楼层剪力分配,以及罕遇地震下剪力墙刚度退化对楼层剪力分配的影响,并给出了框架层剪力分配公式供设计参考。     

动力弹塑性时程分析的方法及其应用

本文对现有的弹塑性分析方法进行了概述,重点介绍了动力弹塑性时程分析的理论、优点和基本方法,及该方法在东莞一实际工程中的成功应用,对于动力弹塑性时程分析方法在高层、特别是超限高层分析中的推广应用提供了有益的参考和借鉴。     

某超高层双塔建筑结构在地震作用下的抗震性能分析

高层建筑的弹塑性抗震分析方法主要有反应谱法、静力弹塑性分析法和时程分析法,时程分析法比前两者有更强的适用性。文章以某超高层双塔建筑结构为例,采用PER FORM-3D软件建立精细化的三维分析模型,进行结构的动力弹塑性时程分析,研究整体结构在强震作用下动力响应和主要构件的损伤发展情况。分析结果表明,在罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角在规范限值以内,剪力墙连梁和框架梁中度损坏,部分损坏比较严重,剪力墙墙肢整体上无损坏,塔楼钢筋混凝土柱和裙房钢筋混凝土柱的性能分别满足大震无损坏和大震轻度损坏要求。     

某超高层建筑结构在罕遇地震作用下的抗震性能评估

高层建筑的弹塑性抗震分析方法主要有反应谱法、静力弹塑性分析法和时程分析法,时程分析法比前两者有更强的适用性。文章以某超高层建筑结构为例,采用PERFORM-3D软件建立精细化的三维分析模型按现行规范进行结构的动力弹塑性时程分析,考察整体结构在罕遇地震作用下动力响应和主要构件的损伤发展情况。分析结果表明,在罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角在规范限值以内,剪力墙连梁和框架梁中度损坏,部分损坏比较严重,剪力墙墙肢整体上无损坏,塔楼和裙房钢筋混凝土框架柱的性能分别满足大震无损坏和大震轻度损坏的抗震性能设计。     

层间隔震结构隔震垫的有限元模拟

与基底隔震相比 ,层间隔震结构的隔震垫不直接和地基相连 ,而是置于层间 ,这就带来了层间结构有限元分析的困难。如何模拟单元之间的隔震垫是层间隔震结构有限元分析的关键。提出了层间隔震结构有限元分析中隔震垫的有限元模型 ,并从静力、模态两方面进行了验证。由于层间结构的隔震层阻尼比一般较高 ,在对结构的模态分析中 ,使用了复模态方法。     

Effect of soft‐storey mechanism caused by infill elimination on displacement demand in nonlinear static procedure using coefficient method

In recent earthquakes, many buildings have been damaged due to the soft‐storey mechanism failure. The seismic design codes for buildings do not contain enough criteria to predict the real displacement of such buildings. This paper focuses on evaluating the nonlinear displacement of buildings that fail in soft‐storey mechanism form. Results show that the nonlinear static procedure with coefficient method, which is described in Chapter 3 of ASCE/SEI 41‐06, does not have sufficient accuracy for estimation of structure displacement demand in such buildings. In this paper, the coefficient methodology is used for evaluating the target displacement for 5‐storey, 8‐storey and 15‐storey special moment resisting steel frames. For this purpose, dynamic nonlinear time‐history analysis has been applied for the mentioned structures having a soft‐storey mechanism failure form. The numerical results of storey displacement and interstorey drift were compared with those values obtained from the coefficient method described in Chapter 3 of ASCE/SEI 41‐06. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

砖混结构顶部钢结构加层的抗震性能分析

钢结构加层技术是目前逐步被推广的一种房屋改造形式,但目前设计方法还不够完善.利用ANSYS有限元软件,结合具体工程实例,对砖混结构顶部直接采用轻钢结构加层建立三维有限元模型,对原砖混结构与加层后整体结构的抗震性能进行模态分析、谱分析以及时程分析,通过分析比较获得结构的动力特性和地震作用效应的变化规律,为相似加层结构的抗震设计提供了一些理论参考.     

南京市某高层商住楼框支剪力墙结构设计

介绍了某高层商住楼框支剪力墙结构的设计,包括结构概念设计、结构三维整体分析,弹性动力时程分析、转换层有限元分析。指出这类结构体系的设计应从概念设计出发,制定合理的方案,通过正确的模型计算,找出结构薄弱部位,予以加强。文中同时指出,框支剪力墙转换梁不一定是偏心受拉构件。     

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。     

变刚度框剪结构地震反应的层单元分析

构造能模拟一层框剪结构的层单元,用振型分解反应谱法分析不同高度和结构刚度特征值的断层剪力墙框剪结构的地震反应,设定可中断剪力墙高度的条件。计算表明,可中断剪力墙高度的决定因素为上部框架的抗剪能力,随着刚度特征值的增加,可中断剪力墙的高度随之增加,给出了两者之间的表达式,结构高度对中断剪力墙高度的影响较小。     

高层建筑钢-混凝土混合结构分区耦合分析模型及开裂层位移参数分析

为寻求一个准确、便捷地对钢框架 混凝土核心筒混合结构弹塑性分析的可靠方法 ,将其分离为钢筋混凝土和钢结构 ,分别研究其材料或构件的本构关系及滞回模型、破坏准则 ,然后针对混合结构弹塑性状态不同的区域和构件分别应用梁元、墙元、有限条三维分区耦合进行求解 ,来完成整个混合结构的弹塑性静动力分析。对混合结构在典型地震荷载和风荷载作用下的层间位移参数分析结果表明 ,层间剪切变形比层间弯曲变形对剪力墙开裂影响要大。     

Seismic design of special moment‐resisting steel frame with prevention of soft‐storey mechanism failure

Most structures with masonry infills that are continuous along their height, which are interrupted in the lowest storey, are damaged by earthquakes. These structures are anticipated to collapse due to the undesirable soft‐storey mechanism formed by lateral stiffness of masonry infills in other storeys. The seismic design criteria of UBC97 code for special moment‐resisting steel frame (SMRSF) are reviewed. In this paper, a new criterion for seismic design of such structures is presented. The proposed criteria are used to design three SMRSFs: 5, 8 and 15 storeys. Nonlinear time‐history dynamic analyses are applied for the designed SMRSFs based on the proposed criteria. Displacements and storey drifts, which are obtained by the proposed method, are compared with nonlinear time‐history dynamic analysis results, finally. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.