钢筋混凝土框架核心筒高层建筑结构中美规范设计对比

为研究中美两国规范设计理念的不同,依照中国规范规定确定抗震设防烈度、设计地震分组、场地类别,按50年超越概率为2%的地表峰值加速度基本相当的原则,确定了美国规范地震作用的对应参数,选择两栋相同的钢筋混凝土框架核心筒高层建筑结构进行了设计。建立了空间弹性分析模型,采用振型分解反应谱法计算了结构的弹性地震响应,对结构的动力特性、结构位移、构件尺寸及配筋等进行对比分析。分析结果表明：按照美国规范设计的结构自振周期比中国规范的长;结构侧移更大;梁、柱截面尺寸比中国规范设计的小,楼板厚度比中国规范设计的大;按两国规范设计的结构总体用钢量基本相当。分别按两国规范选取10组地震波进行了动力弹塑性分析和结构倒塌概率分析。分析对比结果表明：按照中国规范设计的结构有8条波的计算结果超过规范限值,而按照美国规范设计的结构只有3条波的计算结果超限。     

高层钢筋混凝土框架——核心筒结构实例分析

文章结合工程实例,详细介绍了框架-核心筒结构体系的受力特点、结构方案布置、抗震设计过程中整体计算结果的分析,最后总结了框架-核心筒结构设计时应采取的构造加强措施以及一些注意事项,供同类工程作为参考.     

高层钢筋混凝土框架-核心筒结构抗震安全评价

为了对高层钢筋混凝土框架 核心筒结构的抗震安全性能做出评价,在太平洋地震工程研究中心（PEER）基于性能抗震设计方法的基础上,采用我国地震危险性分析的研究成果,利用三维非线性分析程序CANNY建立地震反应分析模型,确定地震波样本选择方法,引入相对谱值调整系数,对结构的安全性能进行预测,由此给出了适合于我国规范的结构抗震安全评价方法。利用此方法对一钢筋混凝土框架 核心筒结构进行了分析,对算例的抗震安全性能指标和位移特性做出预测,分析结果表明,此方法可行,可以用于单体结构的抗震安全评价中,当进行某类结构的抗震安全评价时尚需考虑分析模型和结构设计的不确定性。     

钢框架—钢筋混凝土核心筒结构的协同工作性能分析

近年来,随着建筑工程领域的快速发展,钢框架-钢筋混凝土核心筒在很多建筑结构中得到了广泛的应用。为了提高钢框架-钢筋混凝土核心筒在地震作用下的协同工作性能,以此来降低竖向荷载作用,需要通过在框架结构上安装斜撑框架和增加大型斜撑设备等措施,达到稳定结构的作用。本次研究中主要利用有限元软件分析方法,对钢框架-钢筋混凝土核心筒在地震作用下的性能进行简单的分析,在此基础上对钢框架-钢筋混凝土核心筒的协同工作能力进行研究,最后讨论了竖向荷载作用下的变形作用,最后做出总结。     

高层建筑框架-核心筒结构分析

框架-核心筒结构由于具有较强的抗侧向刚度和杰出的空间性能,结构自重轻,其布局形式有利于建筑整体的受力性能,在高层和超高层建筑中得到普遍应用。超高层建筑通常结构功能复杂,使用性强,体型巨大,内部垂直交通等服务设施的空间合理设计至关重要。框架-核心筒结构中筒芯刚度大,能接受较大的地震剪力,使连梁先屈服破坏,而筒体能持续工作,框架结构主要承受竖向荷载,与筒芯保持良好的整体受力性,因此,在遇到地震作用的情况下,筒外框架柱的破坏程度要大于核心筒。本文综述框架-核心筒结构功能和受力特点以及高层建筑发展。     

钢框架-混凝土核心筒结构框架地震设计剪力标准值研究

为研究双重体系钢框架-混凝土核心筒结构的框架设计地震剪力标准值,对20个钢框架-混凝土核心筒结构模型进行了静力弹塑性分析。从承载力、结构失效模式和框架破损程度三个方面评价20个计算模型的抗震能力。根据推覆分析结果,提出了如下设计建议:8度抗震设防时钢框架-混凝土核心筒结构的刚度特征值λ大于0.65,各层框架的设计地震剪力标准值不小于本层总剪力的18%和不小于框架-核心筒结构计算得到的地震剪力的1.2倍(加强层和顶层的剪力可不小于框架-核心筒结构计算得到的地震剪力),框架角柱轴压比不大于0.5。算例表明,符合建议的钢框架-混凝土核心筒结构,在地震作用时不会出现不合理的破坏形态。     

框架-核心筒耗能耦联结构地震反应分析

提出了一种新型框架-核心筒耗能耦联结构,此结构将框架和核心筒分开,框架和核心筒之间通过水平向阻尼器连接。为了了解框架-核心筒耗能耦联结构在地震作用下的性能,采用SAP2000和PERFORM-3D有限元软件分别建立传统框架-核心筒结构、新型框架-核心筒耗能耦联结构有限元模型,对两种模型分别进行中震、大震弹性和大震弹塑性时程分析。结果表明:相比于传统框架-核心筒结构,新型框架-核心筒耗能耦联结构能有效耗散地震能量,降低楼层剪力,减小结构地震响应,表现出优异的抗震性能。     

框架核心筒结构在建筑结构设计中的应用

框架核心筒结构在建筑结构设计中的应用越来越广泛,通过对框架核心筒结构体系合理的设计,可以有效的确保建筑结构的抗震性能。本文笔者将结合具体的建筑结构设计实例,简要探讨框架核心筒结构在建筑结构设计中的应用,希望能对类似工程起到借鉴作用。     

地震作用下钢框架混凝土核心筒组合结构体系的抗震性能

钢框架混凝土核心筒组合结构体系是外框架采用钢结构,内筒采用混凝土剪力墙结构,形成钢框架混凝土内筒体系。采用ANSYS有限元软件对25层钢框架混凝土核心筒组合结构体系进行地震作用下的地震响应分析和稳定性分析,得到数据结果表明,该结构体系抗震性能比纯钢框架架结构的抗震性能更加优越。     

某钢筋混凝土框架-核心筒结构的动力特性试验

建筑装潢会导致结构主体隐蔽,同时也使得结构缺陷以及损伤处于隐蔽、不可见状态。为判定结构的工作状况,可采用动力特性试验的方法对结构的整体工作性能进行研究。以某钢筋混凝土框架-核心筒结构为研究对象,采用脉动法对结构进行了动力特性试验,并建立有限元模型进行计算和比较分析,对结构的工作状况作出了评价。     

钢筋混凝土框架结构的抗震加固

简要介绍了某带夹层钢筋混凝土框架结构加固改造的抗震评价,通过改变结构体系,使得加固后结构能满足规范的抗震要求,为同类结构体系的改造加固提供了参考。     

Shaking table test on hybrid structure with SRC frame and steel frame strengthened concrete core tube

针对工程中采用的钢梁SRC柱框架-型钢混凝土核心筒混合结构的抗震性能进行了试验研究。设计并完成了一幢17层的1∶10模型结构,并对其进行了不同地震工况下振动台试验。分析了该结构体系固有动力特性以及在不同类型、不同强度水准的地震动输入下位移、速度、加速度响应及破坏机理;研究了布置于钢筋混凝土核心筒内的型钢框架对结构整体抗侧能力及变形性能的影响。结果表明：在不同类型、不同强度的地震动作用下,该结构体系的破坏始于型钢混凝土核心筒与外部钢梁SRC柱框架连接节点处,而后向核心筒体内部连梁发展,最终扩展到核心筒体。在核心筒体混凝土局部出现严重开裂破坏后,内置的型钢框架及外部的SRC钢梁框架仍处于弹性工作状态,表明该结构体系可实现多道防线的抗震设计目的且传力途径明确,抗震性能良好。     

Quantitative evaluation and improvement of seismic resilience of a tall frame shear wall structure

Tall buildings are an important part of a city, and their earthquake-induced damage or collapse will lead to heavy losses, extended repair time, and casualties. Therefore, it is essential to quantify and improve the resilience of tall buildings. To this end, this paper develops a component damage-based metric to characterize tall buildings' functionality loss and then proposes a general quantitative evaluation process to evaluate tall buildings' resilience. Next, the evaluation process is applied to a 42-story reinforced concrete frame shear wall building to demonstrate its applicability. Finally, retrofit strategies on nonstructural components are discussed to enhance the building's resilience. It can be concluded that the proposed metric can be effectively used to evaluate tall buildings' functionality loss. The building being studied has great seismic resilience, with resilience values of 99.95%, 98.68%, and 88.69% at service level earthquake (SLE), design level earthquake (DBE), and maximum considered earthquake (MCE), respectively. The influence of nonstructural components on seismic resilience is greater than that of structural components at SLE and DBE levels. It is an effective alternative to enhance the seismic resilience of tall buildings under SLE and DBE by improving the performance of partition walls, ceilings, and equipment.     

钢筋混凝土异形柱框架结构地震反应分析

以某框架结构为研究对象,针对不规则异形柱框架结构的受力性能作出较细致的研究,分析了不规则钢筋混凝土异形柱框架结构在多遇地震作用下的反应及抗震性能,得出在结构设计中应考虑扭转因素的结论。     

Seismic fragility analysis of concrete encased frame‐reinforced concrete core tube hybrid structure based on quasi‐static cyclic test

Concrete‐encased frame‐core tube hybrid structural system has been widely employed in high‐rise buildings. This paper intends to analyze the seismic fragility of this structural system under ground motion excitation. The quasistatic cyclic test on a 1/5‐scaled, 10‐story three‐bay specimen is introduced. Fiber‐based finite element model is developed and integrated with numerical techniques that would be able to simulate the nonlinear response based on the OpenSees program. As the model is verified by the experimental data, a series of incremental dynamic analyses (IDAs) considering different frame‐tube stiffness ratios are carried out. IDA curves are drawn to describe each structural performance state. Fragility curves and probabilistic demand models are proposed for quantifying failure probability. The collapse margin ratio is employed to evaluate the collapse probability. The result shows that the collapse probability under rare earthquake still meets the requirement of Applied Technology Committee‐63 Report. The hybrid structure is proved to perform superior collapse resistance ability. The proper increase in the stiffness of core tube can reduce the collapse probability and enhance the collapse resistance capacity.     

近场地震下混凝土框架考虑不确定性的#br# 抗震风险与恢复性评估

结构的抗震恢复性表征了结构震后维持和恢复其功能的能力,是近年来地震工程学界研究热点之一。文章以我国8度区典型中低层混凝土框架为例进行系统性的抗震恢复性评估。考虑结构设计参数以及震后修复行为的不确定性,探讨混凝土框架在远近场地震下的恢复性差异。通过增量动力分析的方法得到结构的易损性曲线,并在此基础上分析计算结构的经济损失、震后残余功能以及结构功能恢复过程。研究结果表明：相较于远场地震,近场地震对结构的破坏作用显著;近场地震显著增大了结构的易损性,同时造成更大的经济损失,更小的结构震后瞬时残余功能以及更长的功能恢复过程,降低结构的抗震恢复性;忽略结构不确定性会低估经济损失,一定程度上高估震后残余功能和结构抗震恢复性。研究结果可为考虑近场地震的混凝土框架结构的新建设计或者维护加固提供参考。     

震损钢筋混凝土平面框架结构抗火性能研究

为明确混凝土框架结构受地震破坏造成的几何损伤对其遭受地震次生火灾后耐火性能退化规律的影响,分析总结震害资料以及抗震实验记录,将混凝土保护层剥落、残余变形作为混凝土结构的震损形式,通过数据统计与回归分析的方法确定损伤尺寸,从而建立了两层两跨震损钢筋混凝土平面框架有限元模型,得到了框架结构变形特点和受火位置、轴压比、层间位移角对平面框架结构耐火极限的影响规律。     

装配式混凝土铰接框架结构体系抗震性能分析

装配式混凝土铰接框架结构是一类新型的装配式混凝土结构体系,其预制梁柱铰接,屈曲约束支撑与铰接框架构成水平受力系统,而竖向力由框架柱承担.该体系受力明确,梁柱节点构造简单,现场施工便捷,符合建筑工业化的发展方向.采用ETABS有限元软件对采用该结构体系的某项目进行了多遇地震下的静力弹性分析和罕遇地震作用下的动力时程分析....     

钢筋混凝土异形柱框架结构抗震分析

针对异形柱的研究现状,对混凝土异形柱框架结构的抗震性能从理论上和实验分析上进行了阐述,得出异形柱框架结构和混凝土矩形柱框架结构在抗震方面没有太大的区别。     

钢筋混凝土框架结构层间隔震有限元分析方法

层间隔震是当前抗震防护技术中的热点问题之一。本文首先给出钢筋混凝土弹性矩阵的等效计算方法以及普通叠层橡胶支座(RB)、铅芯橡胶支座(LRB)等效弹簧单元刚度矩阵的计算方法;接着采用ABUQUS软件建立框架数值模型并设置相应的边界条件;最后以一幢8层钢筋混凝土框架结构建筑为例,通过数值计算,比较分析了以RB橡胶支座和LRB橡胶支座作为隔震装置的两种层间隔震方案的优劣。计算结果表明:与传统结构相比,两种层间隔震方案都能大大降低上部结构的加速度、位移响应;上部结构运动近似于刚体运动,抗震效果明显。总体上看,LRB隔震方案优于RB隔震方案。本文方法对钢筋混凝土层间隔震技术的数值模拟研究有一定的意义。