近场地震下竖向刚度不同的混合结构动力性能分析

近场地震的动力特性明显不同于远场地震,因此有必要对结构在近场地震作用下的动力性能展开研究。以上部钢结构-下部混凝土结构这类竖向刚度不同的加层混合结构为研究对象,对其在近场脉冲型地震、近场无脉冲型地震及远场地震作用下的动力响应进行研究。结果表明:在多遇、设防、罕遇地震作用下,近场脉冲型地震会使结构的层间位移角、层间剪力、加速度等动力响应均放大并出现超限的情况,而且都比罕遇地震作用下结构的响应增大更明显;在进行近场区加层混合框架结构的设计和建设时,近场脉冲效应会使结构存在不满足规范的情况,有必要对竖向刚度不同的加层混合结构在近场区的适用性进行深入研究。     

雅丹观光塔钢屋盖不规则双层网格结构设计研究

甘肃雅丹地貌观光塔的一层塔座外观奇特,选用了不规则的双层钢网格结构作为其一层的屋盖。本文利用大型通用有限元分析软件ANSYS和空间网格结构计算机辅助设计软件(MST2010)分别对雅丹观光塔不规则双层网格钢屋盖结构进行了地震作用非线性时程分析以及风荷载作用分析;根据分析结果初步得到结构的关键杆件,并假设部分杆件受损对结构进行剩余承载力损伤评价。结果表明,不规则网格钢屋面不仅能够很真实地体现出建筑外观,而且还具有传统规则形式空间结构优良的抗震性能和抗风性能,结构设计满足要求;假设结构部分杆件出现损伤后,通过结构剩余承载力评价的方法能够找出结构的关键杆件,为后期的施工与使用提供指导。     

新型滑移隔震结构模型的振动台试验研究

利用实体软钢棒作为消能限位装置，将一种摩擦性能优良的二硫化钼材料作为隔震支座的滑移材料，提出并制作了一种可以应用于框架结构既能隔震又可以消能的新型摩擦滑移隔震装置。探讨了其设计方法和应用方法，并对安装了该新型摩擦滑移隔震装置的一相似比为1:5的5层框架结构模型进行了振动台试验，测试了框架结构在单向地震波作用下的地震反应规律，分析了摩擦滑移隔震结构的加速度反应、层间剪力反应、隔震层滑移量及隔震层剪力的变化规律。结果表明:一般情况下当设防烈度为8度，Ⅱ类场地时，该隔震结构的加速度响应可降低50%左右，层间剪力响应可降低50%左右，减震效果比较明显。另外，只要确定合理的构造方案和实施方案，这种新型摩擦滑移隔震装置就能满足框架结构的隔震减震要求，可应用于实际工程结构中。     

不规则性对基础隔震结构抗连续倒塌性能影响研究

为研究基础隔震结构抗连续倒塌性能,以备用荷载路径法为基础,采用静力非线性Pushdown方法和静力线性方法对一栋典型的收进式竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构进行分析,从备用荷载路径的抗连续倒塌机制和需求能力比两个角度研究竖向不规则钢筋混凝土基础隔震结构的抗连续倒塌性能,为基础隔震结构抗连续倒塌设计提供参考;为进一步研究结构布置形式不规则性以及裙楼和塔楼层数变化对竖向不规则基础隔震抗连续倒塌性能的影响,分别建立塔楼布置不同、裙楼与塔楼层数变化的模型进行对比研究。研究表明:除角柱失效工况自身无法产生悬链线机制外,其余底层框架柱失效工况中备用荷载路径在整个推覆倒塌过程中均表现出明显的悬链线机制;当隔震支座失效时,由于隔震层水平刚度小,相邻支座无法提供足够的侧向约束作用而难以形成明显的悬链线机制;增加结构冗余度和备用荷载路径中参与荷载传递的构件数量可以有效提高剩余结构抗连续倒塌能力;除角柱和角支座外,隔震支座失效工况DCR值普遍大于对应位置底层框架柱失效工况,备用荷载路径中某些构件的失效风险相对较大。     

基于性能的钢筋混凝土框架剪力墙结构地震易损性分析

以某典型的20层钢筋混凝土框架剪力墙结构作为研究对象，研究基于性能的RC框架剪力墙结构易损性分析方法。首先选择合适的地震动记录，以0.2g为步长进行调幅后，建立300个结构-地震动样本空间，并确定结构损伤指标和性能参数；然后应用增量动力分析方法计算结构的地震动力响应，选择基本周期加速度反应谱为地震动参数，以研究结构反应的不确定性，并深入分析地震动参数与结构地震需求参数的关系；在此基础上，建立该结构基于加速度反应谱的易损性曲线进行结构易损性分析与评估。结果表明：随着地震动强度的增大，IDA曲线由单调增加变为非单调增加，分位曲线（16%，50%和84%）可以准确地衡量结构的性能；框剪结构在地震作用下的抗震性能表现良好，随着地震强度的增长，各性能超越概率大小的增长速度是不同的。     

既有框架结构隔震改造后体系稳定性与动力响应分析

针对隔震改造后叠层橡胶隔震支座与地下室下支柱组成的串联隔震体系的地震稳定性问题，采用理论推导与数值模拟方法开展系统研究。将叠层橡胶支座简化为一种具有水平刚度和抗弯刚度的特殊铰支座，RC柱简化为弯曲型竖杆，建立橡胶支座和RC柱串联隔震体系的理论模型，推导地下室下支柱的临界承载力方程；通过实际案例求解出该串联隔震体系的临界承载力具体表达式，并对典型参数的影响进行分析；采用数值模拟方法建立下支柱截面尺寸不同的6种柱顶隔震模型，对下支柱柱顶、隔震支座、下支柱与隔震支座串联后整体位移响应以及上部结构层间位移角响应进行对比分析。结果表明：所推导的临界承载力表达式变化规律与柱顶隔震设计模型数值模拟相一致；下支柱截面增大对上部结构和隔震支座的动力响应影响并不明显，但是可以明显减小下支柱的位移；在既有建筑隔震改造实际工程中，增加下支柱的截面尺寸是保证下部结构的抗震能力高于上部结构既简单且行之有效的方法，但实际工程中截面增量普遍较大且偏于保守，造成了一定的浪费。     

K型加强节点承载力及滞回性能分析

K型相贯节点区域容易出现主管管壁的局部屈曲与撕裂,可以采用主管与内套管之间夹层灌混凝土的方法进行加强。采用有限元软件ANSYS,对加强前后节点的静力极限承载力和滞回性能进行分析。结果表明:在主管与内套管之间夹层灌混凝土可有效改善节点的破坏模式,减小节点附近的应力集中问题,同时增强节点的刚度与承载力;无加强节点滞回曲线较为丰满,承载力下降相对平缓,但和加强节点比较,承载力相差明显;减小内套管的尺寸在一定程度上可以提高节点的极限承载力。     

商业建筑室内地震应急避难场所空间设计

城市商业建筑避难所对保障人们生命安全和财产非常重要。室内应急避难所的空间布局和责任分区是一个涉及人口密集程度、建筑内环境、疏散方式和商业场所的适应性等因素的问题，我国针对该项目的设计和研究尚不完善，这对商业建筑受灾时人员的安全有很大威胁。本文提出商业建筑室内地震应急避难场所空间设计，从疏散效率角度出发，设计一个以P-中值模型为基础的避难所最佳分区模型，通过对模型分析和计算，得出商业建筑隔震层的最佳位置，在确定隔震层位置后，对应急避难所的室内空间进行设计，最后通过分析避难所的可达性，判定该避难所设计是否合理。通过仿真实验验证，本文设计的应急避难所辐射面积广，服务人数较大，总体性能较好，可为商业建筑避难设计领域提供有力的帮助。