建筑结构地震火灾效应分析方法

为在建筑结构设计时考虑地震引发火灾对建筑结构的作用和影响,提出建筑结构地震火灾效应分析计算方法,此方法结合结构地震反应分析与火灾热力反应分析,通过简化的建筑结构地震损伤模型,考虑地震损伤的同时,连接结构的热传导分析与热力分析,从而实现地震火灾效应计算.运用此方法对一单层和一多层混凝土框架分别进行了分析,并与没有考虑地震...     

基于损伤性能的抗震结构最优设防水准的决策方法

首先建立了一个符合损伤指数定义的加权线性组合双参数地震损伤模型,并给出了损伤指数的简化计算方法;结合三水准设防原则,提出了一个符合实际的地震损伤性能目标;给出了地震损伤极限状态的实用表达式;在此基础上,探讨了基于损伤性能的两种抗震设计方法常规方法和最小造价设计方法;然后,给出了单体结构地震破坏的宏观模糊概率分析方法;最后,提出了单体结构最优地震设防水准基于损伤性能的决策方法.     

超大跨斜拉桥顺桥向地震损伤分析与控制

以一座试设计的主跨1 400 m的斜拉桥为例,采用弹塑性方法并引入地震损伤指标分析了不同强度地震作用下飘浮体系和弹性约束体系的地震损伤与破坏模式;研究了极端地震作用下损伤控制策略对斜拉桥损伤控制效果的影响。结果表明:极端地震作用下,主塔和桥墩分别遭受局部失效和严重损伤,发生了典型的弯曲单塑性破坏;基于Park损伤指数的附加耗能阻尼器的损伤控制策略可显著控制主塔、桥墩地震损伤和主梁位移,满足损伤控制目标要求,改善了桥梁的整体抗震性能。     

弹性变形能形式的地震损伤评价模型

针对典型地震损伤评价模型存在的缺陷,通过将地震复杂的滞回过程进行简化,提出了一种弹性变形能形式的损伤评价模型;重点阐述了典型的Park地震损伤评价模型以及基于延性系数的地震损伤评价模型,并根据试验数据对这3种模型进行了对比分析。结果表明,新建模型以其正确性与合理性克服了典型地震损伤评价模型的缺陷。     

钢筋混凝土桥墩震后损伤评估研究进展

通过从材料、构件两个层次对国内外钢筋混凝土桥墩地震损伤评估的研究成果进行了系统分析总结和综合评述,提出了既考虑低周疲劳的影响,又与震后结构性能相联系的地震损伤评估方法,明确了结构地震损伤评估方法研究的发展方向。     

钢筋混凝土结构的地震损伤控制设计

本文研究钢筋混凝土结构设置被动耗能减振装置的地震损伤分析和控制设计。首先,在国 内外有关地震损伤和耗能减振大量研究结果的基础上,提出了耗能减振结构地震损伤的分析方法 以及薄弱层地震损伤计算的实用方法;其次,基于我们在文献 ［５］中提出的钢筋混凝土结构地震损 伤的“三水准”性能目标,提出了地震损伤控制设计的方法;最后给出了设计例题,显示了本文所提 方法的可行性和有效性。     

钢框架结构在地震作用下累积损伤分析及试验研究

钢框架结构在强地震作用下将进入非线性状态,结构的刚度和强度等力学性能随之降低,从而影响到结构以后的抗震性能。因此,如何确定结构在一次或多次地震作用后的力学性能,是结构在多次地震作用下动力分析的重要内容,为了达到这个目的,首先需要确定结构在每次地震作用后各层的累积损伤指数,再通过损伤指数来定量确定结构的剩余刚度和剩余强度。本文通过钢框架结构的多次振动台模拟试验,应用损伤力学理论,建立钢框架结构在地震作用下考虑损伤累积效应的双线性恢复力模型,结构在地震作用下的动力分析采用层间模型,并运用Wilson-θ法进行计算分析,通过试验和计算的对比,在多次地震作用后,由于框架结构的层间模型产生了强度和刚度的退化,考虑损伤累积效应后的计算结果更符合试验结果,最终为地震作用后的结构的修复和抗震能力的评估提供分析基础。     

型钢高强高性能混凝土框架节点地震损伤模型

为了研究地震作用下型钢高强高性能混凝土框架节点的损伤迁移特征和性能退化机理,通过5榀1/4比例框架节点的拟静力试验,对不同轴压比、不同混凝土强度等级的梁柱节点进行了研究.确定了节点损伤变量及涉及的损伤参数,将试验研究结果进行了损伤量化,对试验框架节点的损伤演化过程进行了计算分析,在分析已有地震损伤模型的基础上,提出了适合型钢高强高性能混凝土框架节点的地震损伤模型.结果表明,该模型基于变形和累积耗能非线性组合,与试验现象吻合较好,能反映地震作用下型钢高强高性能混凝土框架节点的受力机理和破坏模式,可对该类节点的抗震设计和地震损伤评估提供理论参考.     

非弹性结构体系的概率地震损伤分析

综合考虑强度退化、刚度退化、捏拢效应等典型滞回特性的影响,提出了双向激励下非弹性体系地震损伤分析的新型数值模型.结合所筛选的69条地震记录,定量地分析了双向地震激励、强度退化、刚度退化、捏拢效应等因素对地震损伤指标的概率统计特征的影响.计算结果显示:非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以描述为Frechet或Lognormal分布随机变量;双向激励下非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以近似表达为单向激励下非弹性单自由度体系的地震损伤指标的平方和开方;减小结构的屈服后刚度或考虑强度退化、刚度退化和捏拢效应的影响可以明显加剧结构的地震损伤程度.     

钢筋混凝土剪力墙构件双参数地震损伤模型研究

为了研究剪力墙的地震损伤,在分析现有结构地震损伤模型的基础上,基于理想弹塑性结构的恢复力模型,提出一种改进的双参数地震损伤模型。依据实验数据,采用该模型对钢筋混凝土剪力墙结构在低周反复荷载作用下的变形与累积滞回耗能进行分析,确定模型参数。对剪力墙结构损伤中最大变形引起的损伤和累积滞回耗能引起的损伤进行了比较,结果表明最大变形引起的损伤在结构损伤中所占比例较大,但累积滞回耗能引起的损伤不能忽略。     

Study of a semi-rigid steel braced building damaged in the Bam earthquake

A steel frame building with an X-bracing system, infill panels in both directions and “Khorjini” connections damaged in the Bam earthquake was studied using nonlinear dynamic analysis. To model the nonlinear force-deformation characteristics of columns, infill panels and braces, the specifications given in FEMA-356 were used, whereas for the Khorjini connections experimental results demonstrated these specifications.The comparison criterion for damage was life safety performance. The results show good correspondence of the building’s overall behavior in a story drift event. The extent of damage to columns and infill panels is in excellent correlation with the real damaged structure.It was also shown that most of the energy was absorbed by the infill panels, and for this complex system the infill panels played a crucial role in preventing the structure from collapse.     

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。     

基于汶川震害分析的强地震作用下结构地震累积损伤研究

汶川大地震中大量的房屋结构遭到了不同程度的破坏,震害调查表明,结构地震倒塌破坏机理仍不清晰、明确。本文通过对一高层结构的地震累积损伤分析,建立了能够考虑累积损伤的数值分析模型,分析了结构的地震损伤累积破坏程度,并和Pushover分析结果及振动台试验结果进行了初步的对比研究,认为基于累积损伤模型的弹塑性动力时程分析方法更为合理、计算结果更为准确可靠,能够较好地描述结构的地震破坏机理。     

汶川地震峨眉山市房屋排查及震害研究

2008年5月12日四川汶川8.0级特大地震后,对峨眉山市区及周边村镇房屋进行应急排查.该地区大部分房屋基本为砖混、砖木结构及底框结构,震后出现不同程度的开裂受损.其中,按现行<建筑抗震设计规范>新修的房屋,此次地震中抗震性能很好.文章就所排查房屋的震害特点及震害原因进行分析研究,并对震后加固及后期工作提出建议.     

结构三维弹塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的应用

介绍了作者研究开发的结构三维弹塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的应用。采用杆系模型 ,包括梁、柱、墙单元、拉压杆单元、弹簧单元和阻尼单元 ,可建立各种结构计算模型 (质点系模型、平面或空间框架模型 )。对柱和墙单元等压弯杆件 ,采用了“多弹簧模型”和“纤维模型”来考虑变动轴力和双向弯曲荷载之间的耦合作用 ,能够表达压弯杆件在多轴荷载作用下的力学特性 ,从而比较真实地模拟结构弹塑性地震反应。为了表达各种荷载作用下杆件或弹簧的力和变形关系 ,作者开发和引进了多种材料恢复力模型 ,这些恢复力模型模拟了材料的非线性。在结构分析过程中也采用近似方法考虑了几何非线性。采用以上计算模型 ,作者开发了结构三维弹塑性分析计算机程序 ,用于分析遭受地震作用的建筑物 ,其结果与实际的地震破坏吻合较好 ,能够说明结构的破坏机制。     

结构三维弹塑性分析方法及计算机程序CANNY

介绍了作者研究开发的结构三维弹塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的应用。采用杆系模型,包括梁,柱,墙单元,拉压杆单元,弹簧单元和阻尼单元,可建立各种结构计算模型（质点系模型,平面或空间框架模型）。对柱和墙单元等压湾杆件,采用了“多弹簧模型”和“纤维模型”来考虑变动轴力和双向弯曲荷载之间的耦合作用,能够表达压弯杆件在多轴荷载作用下的力学特性,从而比较真实地模拟结构弹塑性地震反应。为了表达各种荷载作用下杆件或弹簧的力和变形关系,作者开发和引进了多种恢复力模型,这些恢复力模型模拟了材料的非线性。在结构分析过程中也采用近似方法考虑了几何非线性。采用以上计算模型,作者开发了结构三维弹塑性分析计算机程序CANNY,用于分析遭受地震作用的建筑物,其结果与实际的地震破坏吻合较好,能够说明结构的破坏机制。     

宿迁市公共卫生服务中心消能减震设计

该文详细分析了宿迁市公共卫生服务中心消能减震设计的全过程。首先进行了结构减震必要性的分析,其次采用ETABS程序对减震结构进行多遇地震作用下时程分析,对结构整体抗震性能进行评价。最后作出罕遇地震作用下关键构件的性能评估。分析结果表明:减震结构具有良好的抗震性能,罕遇地震作用下,关键构件性能表现良好。     

上海世博会中国馆结构弹塑性时程分析

上海世博会中国馆东方之冠建筑造型和结构体系独特,结构为复杂大跨大悬挑钢-混凝土混合结构,主体结构为四个混凝土筒体,上部楼屋面采用混凝土梁板体系、型钢梁-混凝土板梁板体系和钢桁架梁-混凝土板梁板体系。由于上部结构悬挑较大,结构1阶振型为扭转振型,不满足现行建筑抗震设计规范的要求。采用NosaCAD2005有限元程序建立整体结构分析模型,压弯构件采用纤维截面模型,墙体采用非线性平板壳单元,以反映构件非线性复杂受力情况。通过7度多遇和7度罕遇烈度下的弹塑性时程分析,研究了该结构的变形、内力、破坏情况的发展历程。计算结果表明,小震情况下,结构构件未出现损坏;大震情况下,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,筒体构件损坏顺序和分布较为合理,能在一定程度上耗散地震输入能量。出现塑性铰的杆件未超过极限承载能力,结构可以满足"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防要求。最后根据构件的受力或损坏情况,给出了设计改进建议。     

底部框架对单层网壳力学性能影响的分析

通过调整框架柱的横截面积建立了三种不同的力学模型。依据非线性有限元理论,利用ANSYS有限元分析程序,把钢筋混凝土支承框架和单层网壳结构体系作为一个整体结构体系进行分析。通过分析,系统地研究了地震荷载作用下支承框架的变化对网壳结构力学性能的影响。