地震作用下楼盖开洞对轻钢龙骨房屋的动力分析

楼盖作为轻钢龙骨房屋的主要构件,承担平面外的荷载和发挥水平传力作用,通过对比轻钢龙骨房屋楼盖在刚弹性假定下,分析楼盖不同开洞率的模态、质量参与系数、基底剪力、结构最大位移、楼盖应力。得出轻钢龙骨房屋在地震作用下刚弹性楼盖两种假定对不同开洞率楼盖的模态、结构的最大位移计算结果相差不大,可以忽略。对于基底剪力在开洞率小于20%时,楼盖刚性假定比弹性假定要大,当开洞率大于40%时,楼盖的刚性假定偏小,对结构设计不利,则楼盖开洞率较大时应采用弹性楼盖假定更为安全合理。弹性楼盖应力随开洞率的增大下在洞口转角应力有减小的趋势。     

考虑开洞影响的砌体结构房屋地震易损性分析

为分析不同底层开洞横墙数量(比例)对结构抗地震倒塌性能的影响,从单个墙片、层间墙片及整个结构三层次进行分析,逐步完成房屋抗地震倒塌易损性分析.在基于已有试验结果验证数值模拟参数及结果可靠的基础上,首先利用ABAQUS对单片墙体模型进行模拟分析,得到各墙片荷载-位移曲线;然后将每层所有抗震横墙的荷载-位移曲线拟合后叠加得到层间恢复力模型,并简化为三折线恢复力模型;最后采用层间剪切简化三折线模型和50%分位值增量动力分析(IDA)曲线进行4种不同横墙开洞数量(比例)模型的地震易损性分析.结果表明:随着底层开洞横墙数量比例的增加,结构的抗倒塌性能降低,并在相同性能点下其能承受的地面峰值加速度和最大层间位移角减小;开洞横墙比例小于50%且处在低于9.0度设防烈度下的房屋结构基本满足"大震不倒"的设防水准;为保证结构具有良好的抗震性能,应严格控制抗震横墙开洞数量(比例).     

六边形平面楼盖开洞对结构抗震性能的影响分析

本文以贵州省博物馆新馆仪式大厅结构为背景,分别考虑楼盖刚性假定和弹性假定,针对楼盖开洞引起的平面不规则性进行了6个算例的抗震性能研究。分析表明:六边形平面的周边框架和洞口周围框架形成密柱框筒;楼盖开洞未造成明显的扭转影响,也未明显削弱结构抗侧刚度;楼盖开洞位置的选择较为重要,否则调整刚心与质心的位置偏差而增大结构抗侧刚度时容易导致位移比出现小数比小数而不易满足要求;开洞面积的大小不宜作为结构超限的硬性指标,而应以结构抗侧刚度和楼层受剪承载力作为辅助判别标准;楼盖开设大洞口后结构整体分析宜按弹性楼盖假定,但楼盖弹性假定计算的位移比要小于刚性假定计算的位移比;楼盖的刚、弹性假定对楼层地震剪力计算结果的影响几乎可以忽略。     

地震作用下结构动力响应的小波分析

利用小波变换对受地震作用下结构的动力反应进行了分析和计算,并利用能量分配关系清楚地分析了各频段范围地震输入分量对结构反应的作用程度,通过算例分析知道,小波变换可以提取的任意频率范围的输入进行动力分析,较传统傅里叶变换有明显优点。     

地震作用下结构动力响应的小波分析

利用小波变换对受地震作用下结构的动力反应进行了分析和计算,并利用能量分配关系清楚地分析了各频段范围地震输入分量对结构反应的作用程度.通过算例分析知道,小波变换可以对提取的任意频率范围的输入进行动力分析,较传统傅里叶变换有明显优点.     

强风作用下轻钢房屋的风致破坏机理及风灾防御

轻钢房屋凭借其质量轻、工业化程度高和施工速度快等特点而广泛应用于低矮工业建筑中,但由于其对风荷载比较敏感,在强风条件下常常发生轻钢房屋的风致损坏事故并导致巨额经济损失.本文通过对灾后的调研,分析了轻钢房屋在强风条件下的风致破坏模式,用数值模拟分析了轻钢房屋的风致破坏特点,探讨了轻钢房屋风致破坏的机理,从工程施工角度分析了轻钢房屋的风致破坏原因并提出了相应的风灾防御建议.     

开洞位置对低层轻钢结构风荷载的影响

鉴于高层开洞良好卸载效果与迎风面突然开洞的破坏作用,提出对低层轻钢结构开洞抵御风荷载的气动措施.通过湍流κ-ε方程和结构化非均匀网格,采用风洞实验验证的数值风洞模型模拟了4个开洞位置不同,但尺寸相同的轻钢建筑,并基于以上模型风荷载分布提出主动抗风的结构形式.分析结果表明,开洞房屋屋面平均风压较低,此种结构在强风作用下比同类型全封闭的结构抗风性能要好.     

轻钢龙骨组合墙体抗侧性分析

轻钢龙骨组合墙体住宅是一种新型的房屋结构体系,具有能耗低、承载强度高、抗震性能优越等特点,因而这种结构形式在欧美等发达国家倍受青睐。在我国应用推广这种新型的结构体系,同样具有十分广阔的应用前景。文章对单片轻钢龙骨组合墙体进行有限元数值模拟分析,以研究蒙皮板厚度、墙架立柱厚度、竖向荷载对组合墙体抗侧性的影响。分析结果表明：随蒙皮板厚度、墙架立柱厚度增加轻钢龙骨组合墙体墙体抗侧性明显增强;在施加竖向荷载的情况下墙体抗侧性也有所增加。     

地震作用下楼层数对结构动力响应影响分析

将框架结构简化为剪切型模型,利用傅里叶变换得到模型动力方程的解析解,以EI-centro波作为地震激励输入,分析了不同楼层数对结构动力响应的影响,得到对工程有意义的结论。     

结构有限元模型在地震作用下的动力分析

文章提出一种用于框架地震反应分析的有限元模型,该模型将大大改善传统的固定模型中地震波全部陷入上部结构的不合理状况,通过采用fortran结构计算软件newmark-中心差分法计算结构在地震作用下的响应,同时该文上部结构采用的6结点等参平面单元提高了以往4结点单元模型的精度.     

结构参数对低层轻钢房屋抗震性能影响分析

为研究不同结构参数对低层轻钢房屋抗震性能的影响,以已有试验结果为基础,采用ABAQUS软件建立轻钢房屋的有限元模型,计算得到的房屋自振频率、加速度反应及位移反应等均与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的正确性.在此基础上,对验证后的房屋模型在9度多遇及9度罕遇地震作用下进行了变参数分析.研究结果表明:采用增加覆面板数量、增设柱间斜撑的墙体构造形式可提高房屋的自振频率、加速度及位移响应;但改变覆面板材料对整体结构的动力特性及地震响应影响较小;墙体开洞率对房屋在地震作用下的结构响应影响明显,因此墙体开洞率不应大于29.09%;轻钢房屋长宽比减小,平面布置更规则,结构自振频率增大,加速度及位移响应降低.     

框架结构竖向地震作用下的动力研究

本文对一种框架结构建立了一种考虑节点转动影响的串并联多质点系模型,分别考虑了节点铰接与刚接两种不同情况下动力矩阵的建立,研究了其在竖向地震作用下的反应,得出了一些结论。     

装配式轻钢楼盖受力性能试验研究与参数分析

为研究装配式轻钢楼盖的受力性能,文章通过对楼盖试件进行模拟竖向均布荷载作用的静载试验,分析了楼盖的竖向承载力、挠曲变形、应变规律和双向受力性能.研究结果表明:试验楼盖具有较高的承载力,按照2.5 kN/m2的恒荷载作为使用荷载来计算,开裂荷载是正常使用荷载的2.22倍,破坏荷载是正常使用荷载的3.63倍.在加载过程中楼...     

轻钢龙骨聚氨酯外墙挂板抗弯性能模拟分析

针对一种新型的轻钢结构外墙挂板,根据轻钢龙骨聚氨酯外墙挂板的荷载挠度曲线以及刚度变化规律,对墙板模型的抗弯性能进行分析.在此基础上共设计了5组共12个试件进行数值模拟,研究了龙骨高度、龙骨布置间距以及采用的钢筋等级和钢筋直径等因素对墙板抗弯性能的影响.结果表明,随着龙骨的高度增加或者布置间距的减小墙体刚度有较大提升;随着钢筋等级的提升或钢筋直径的加大对墙板抗弯荷载提升较大.研究可知,轻钢龙骨聚氨酯外墙挂板的轻钢龙骨选用方案灵活,可以保证墙板结构性能,适合作为装配式建筑外墙系统.     

不同蒙皮结构下轻钢龙骨的抗侧性能试验研究

对带有不同支撑形式、采用不同墙板材料的组合墙体的抗侧性能进行研究,即采用1∶2单片墙体建立6个具有不同支撑形式的轻钢龙骨墙体模型,分别对其抗侧性能进行试验研究。结果表明:在这3种不同结构形式的模型中,轻钢龙骨带角支撑结构体系的抗侧力最高,轻钢龙骨骨架结构体系的抗侧力最低,轻钢龙骨带斜支撑结构体系位于两者之间;钢丝网对带支撑的轻钢龙骨墙体的抗侧力有一定的作用;对同一种支撑形式的轻钢龙骨墙体,涂抹水泥砂浆的组合墙体抗侧力明显高于覆OSB板的组合墙体。     

地震作用下层状岩质边坡动力响应

层状岩质边坡是川藏铁路沿线区域常见的地质体,边坡的地震稳定性对工程建设具有重要的影响.采用有限差分法软件FLAC3D建立顺层边坡及反倾边坡的数值模型,通过对比分析两种典型层状边坡的动力加速度响应,研究地震作用下层状边坡的动力响应特征及变形机理.研究结果表明:软弱夹层对层状边坡的波传播特征具有影响,使地震波在坡内传播过程中出现局部的放大效应;高程及软弱夹层对层状边坡的动力响应具有放大效应,相同高程条件下坡表的放大效应大于坡内;与反倾边坡相比,顺层边坡的放大效应随高程增加表现出强烈的非线性增加趋势;层状边坡的动力放大效应随地震动幅值的增加而增加,水平地震力作用下层状边坡的动力放大效应大于垂直地震力作用下层状边坡的动力放大效应;软弱夹层对层状边坡的动力变形特征具有控制性作用,最上层软弱夹层为潜在滑移面.     

地震作用下浮放设备动力分析

在地震中，建筑结构可能不会倒塌，但建筑中的浮放设备可能发生滑动、摇晃或倾覆而造成损失．把地震波减化为水平向谐波，浮放设备简化为搁置于刚性平面上的刚体，研究了可能发生的运动状态及其控制方程，并对倾倒的判断标准及物体与基础碰撞的行为进行了探讨．     

隧道在纵向地震作用下的动力响应分析

为了探讨盾构隧道结构在纵向地震动力作用下盾构管片的振动特性。通过将土-结构相互作用简化为等效刚度弹簧建立了模型,并推导了结构在地震作用下的运动方程。然后利用中心差分法求解所得到的运动方程,求得每段管片在不同时刻的位移。进一步研究了土-结构剪切系数、地震纵波速度和结构连接刚度3个因素对隧道盾构管片位移的影响。计算结果表明,随着土-结构之间剪切系数增大,管片最大位移随之增加,结构之间的相对位移减小。而降低结构之间的连接刚度后,土-结构之间的相对位移减小。波的传播速度越小,结构与地层之间相对位移越大,易导致滑移现象出现。因此,选取具有较快波速的坚硬地层、提高土与结构之间的剪切力以及设置合理的抗震缝距离将有助于增加结构的抗震性能。     

地震作用下钢管混凝土拱桥的动力稳定性

仿照拱结构静力稳定问题的分类，提出钢管混凝土拱桥在地震作用下基于Liapunov运动稳定性定义的动力第一类稳定的概念和基于极值理论的动力第二类稳定的概念，研究其动力稳定问题．前者本质上为弹性动力屈曲，通过改进的时间冻结法即动态特征值方法进行研究；后者本质上是动力极值问题，根据Budiansky＆Roth失稳准则（简称B-R准则）结合动态增量法进行研究．从稳定的角度对钢管混凝土拱桥的抗震性能进行研究和探讨，结果表明其具有较高的动力稳定性能．     

非平稳地震作用下顺层边坡动力可靠度分析

针对地震的非平稳性以及顺层边坡结构面力学参数的时变性,提出一种顺层边坡非平稳地震响应及动力可靠度分析方法.首先,运用虚拟激励法及逐步积分法建立顺层边坡动力响应的快速求解方程;根据动力响应计算结果,计算出顺层边坡结构面抗滑力的统计特征值;基于首次穿越破坏准则,建立非平稳地震作用下顺层边坡动力可靠度分析方法.算例分析表明:该顺层边坡非平稳地震响应快速计算方法简便可行,且计算精度较高;动力可靠度分析方法能更真实地反映边坡在地震中的实际安全情况,很好地考虑边坡结构面力学参数的时变性影响.