强震作用下配置高强度钢筋的混凝土框架结构非线性动力反应

为研究配置高强度钢筋的混凝土框架的抗震性能,以抗震设防烈度8度区加速度0.3g为例,利用Perform-3D程序进行了5栋配置不同强度等级钢筋的混凝土框架结构在双向罕遇地震作用下的非线性动力反应分析。分析模型以一栋配置强度335 MPa级钢筋的框架结构为基础,分别以钢筋等强代换和规范要求为原则,设计了4栋分别配置强度500 MPa级和600 MPa级钢筋的框架结构。非线性动力反应分析结果表明：随着配筋强度等级的提高,框架的最大顶点位移、最大层间位移角虽有所增大,但仍小于规范的限值,梁端进入屈服较晚,梁端塑性铰的数量也有所减少,表明高强钢筋混凝土框架的整体抗震性能良好。分析结果还表明,以位移延性系数作为衡量构件延性的指标时,配置高强钢筋构件的位移延性系数限值应低于配置普通强度钢筋的构件;而当以极限位移角作为衡量构件的延性指标时,构件的极限位移角限值应随钢筋强度的提高而增大。     

柔性节点框架结构的非线性动力反应分析

采用四参数Richard模型和Masing法则来模拟框架结构柔性节点非线性弯矩-转角关系的卸载和再加载部分,对柔性节点框架结构的非线性动力反应进行分析。研究结果表明：Richard模型和Masing法则可以很好地模拟柔性节点非线性弯矩-转角关系的卸载和再加载部分,适用于柔性节点框架结构的非线性动力分析;随着地震波峰值加速度的增大,滞回曲线所包围的面积也相应增大,节点表现出良好的耗能特性。     

不规则混凝土框架结构厂房大震下弹塑性静力和动力分析

运用PKPM-SATWE软件中的EPDA和Pushover两种方法,对某不规则混凝土多层框架结构厂房进行了罕遇地震作用下的弹塑性动力和静力分析,得出了该结构在大震下的内力变化和变形规律,分析了结构的基本动力特性,找出了结构的薄弱部位。通过对这类不规则结构抗震设计特殊性的讨论,为做好类似结构的设计提出建议。     

考虑屈曲约束支撑的框架结构减震技术分析

高烈度区建筑结构的减震研究,一直都是重要的研究课题。在常规设计的基础上通过合理地布置屈曲约束支撑提供附加阻尼,采用YKJ建模计算,得到了阻尼器的有效刚度和阻尼,研究结构的层间位移、楼层剪力、基底剪力和地震力,并与常规设计计算结果做对比,分析粘滞阻尼器的减震效果。结果表明,在小震工况下,布置屈曲约束支撑后,结构的层剪力和位移角变化不大,说明布置屈曲约束支撑在小震工况下的减震效果并不明显,基本只提供刚度,几乎不提供附加阻尼;在罕遇地震下,布置屈曲约束支撑后层最大位移角、层最大相对位移都有比较明显的减小,层最大剪力减小幅度稍弱。     

不规则框架结构在大震下的倒塌概率分析

从震害实际情况出发,采用柱铰破坏模式研究了在地震作用下几类不规则框架发生层倒塌的失效概率,通过基于位移的模型计算了不规则框架结构大震对于小震的剪力放大系数,然后进一步研究随着地震作用的加大框架发生层倒塌失效概率的变化情况,探讨了通过提高柱端抗弯强度来降低大震时层倒塌失效概率的方法。     

考虑剪切变形RC框架结构非线性分析

在钢筋混凝土桥梁和高层建筑结构中,由于柱轴压比的限制,在结构中经常形成短柱,地震时易发生脆性剪切破坏而导致结构破坏甚至倒塌.本文基于考虑弹塑性剪切变形的梁柱单元,建立了含短柱框架结构整体非线性分析的计算模型,编制了程序,在截面刚度矩阵中,剪切变形和轴向、弯曲变形不耦合,但是剪切和弯曲力在单元层面耦合.对钢筋混凝土框架结构的静力加载程序试验结果表明,改进后的纤维模型能够较好地描述钢筋混凝土框架整体结构在压、弯、剪荷载共同作用下的非线性性能.     

基于弧长法的钢筋屈曲承载力非线性分析

应用非线性有限元方法分析钢筋屈曲引起承载力退化的问题。使用弧长法对荷载—纵向位移(F—u)平衡路线进行全过程跟踪研究。分析混凝土结构中由于局部箍筋锈断导致受压区纵筋在未达到全截面屈服时发生非线性屈曲的规律。分析中考虑不同材料屈服强度、不同几何缺陷(初弯曲)和不同长径比对纵向钢筋承载力退化的影响。拟合大量分析结果,获得实用的F—u曲线方程式。试验研究对比表明,该实用曲线误差较小,可用于评价锈蚀钢筋混凝土结构剩余承载力。     

火灾下钢框架结构非线性反应分析与试验研究

采用不平衡力法 ,进行火灾下钢框架结构非线性反应分析。该方法可模拟结构的实际升温过程 ,考虑材料非线性和几何非线性的影响 ,并可考虑截面温度的非均匀分布并介绍了最近完成的三榀钢框架抗火试验情况。通过试验进行分析 ,验证了方法的有效性和可靠性。     

考虑初始缺陷的结构非线性屈曲承载力分析

应用非线性稳定分析的基本原理,采用Newton-Raphson法结合弧长控制法计算结构的平衡路径,并以柱子为例,具体计算了3种不同初始几何缺陷下,构件非线性屈曲承载力的具体数值,分析了实际工程中对构件初始缺陷进行严格控制的必要性.     

空间框架结构考虑弹性楼板变形的动力分析

本文以实际工程为例,考虑楼板变形对结构动力、静力计算的影响。阐述了结构的模型化问题及动力分析的基本方法,对弹性楼板和刚性楼板两种计算模型得出的结果进行分析和比较,提出了结构分析及设计中应注意的一些问题。     

考虑砌体填充墙作用的框架结构动力弹塑性分析

采用YJK软件考虑砌块填充墙的刚度作用,在Perform–3d中利用等效斜压杆模型模拟填充墙的作用,通过优化等效斜撑的参数,使Perform–3d计算的主要周期与YJK计算的周期基本一致,然后利用Perform–3d进行罕遇地震下的动力弹塑性分析,采用不设置砌体填充墙的钢筋混凝土框架作为对比模型,两者在罕遇地震作用下的动力弹塑性分析表明,砌体填充墙在罕遇地震作用下能耗散一部分能量,设置砌体填充墙的钢筋混凝土框架在罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角明显减小,其所吸收的地震作用较纯框架结构明显增大,实际工程中应特别注重砌体填充墙的构造连接。在充分利用砌体填充墙有利作用的前提下,合理控制框架结构的强度和刚度,尽量延缓钢筋混凝土框架结构强度和刚度退化的剧烈程度。     

考虑填充墙的RC框架结构的地震反应分析

针对填充墙与框架结构彼此作用的受力特点以及框填结构在地震作用下的破坏特点,提出填充墙的三种力学模型,并根据其建立三个不同的模型。通过模态分析、反应谱分析来对三个力学模型进行抗震性能的研究,分析结果表明,在弹性地震作用下,填充墙的等效斜撑模型与框填砌体剪力墙模型具有良好的适用性,填充墙的参与使地震作用下结构产生的效应发生了改变,使其更符合实际情况。     

考虑初始缺陷的门式框架的非线性屈曲分析

从轻钢工业厂房及幕墙装饰工程中常见的门式框架为研究对象，利用ANSYS有限元软件进行非线性屈曲分析，并结合工程实例，分析初始缺陷分布不同的几种工况，进行柱脚铰支与固支的工况对比，以讨论门式框架结构对初始缺陷的敏感性。     

考虑屈曲影响的钢筋滞回本构模型

钢筋在拉压循环荷载作用下,会产生受压屈曲现象,其应力-应变曲线呈现受压应力软化效应,传统的钢筋滞回本构模型无法对其进行描述。在Bouc-Wen模型基础上进行修正,引入屈服后刚度比调整公式,建立考虑屈曲影响的钢筋滞回本构模型,并结合Newton-Raphson迭代法给出模型详细计算流程,该模型能够同时描述刚度退化、强度退化以及受压应力软化效应等钢筋滞回特性。模型滞回特性由7个基本参数进行控制,根据所收集的钢筋单轴拉压循环试验数据,采用遗传算法对其进行参数识别。之后考虑钢筋长细比、屈服强度以及强屈比的影响,对参数识别结果进行拟合,给出各控制参数计算公式。最后通过与试验结果进行对比,验证了所提模型的有效性。     

考虑屈曲的钢筋滞回性能试验研究

对不同长细比的钢筋进行反复荷载试验研究,考察不同长细比的钢筋在荷载幅值逐渐增大加载的性能变化规律.并采用ABAQUS有限元软件建立考虑屈曲影响的钢筋滞回模型与试验对比.结果表明:钢筋在拉压循环荷载作用下,长细比、塑性变形对其抗震性能产生影响,采用ABAQUS有限元软件建立考虑屈曲影响的钢筋滞回模型,为今后研究提供重要依...     

钢筋混凝土框架结构连续倒塌的竖向非线性动力分析

结构的连续倒塌分析（PCA）是结构抗连续倒塌能力定量评定和抗连续倒塌设计的基础,已成为当前国内外土木工程界的热点研究领域。本文基于备用荷载路径原理,采用考虑构件失效时长的竖向非线性动力分析方法,对钢筋混凝土平面框架结构进行了竖向连续倒塌分析,根据损伤结构的反应判断剩余结构能否抵抗连续倒塌,分析中考虑了将同一轴线不同楼层的框架柱逐根移除和将同一轴线所有楼层的框架柱同时移除这两种情况对结构倒塌失效模式的影响,探讨了失效时长对结构动力响应的影响,发现构件失效时长对剩余结构的响应有重大影响。研究表明,竖向非线性动力分析方法是结构抗连续倒塌设计与抗连续倒塌能力分析的一种有效方法。     

高强钢筋高强混凝土框架结构非线性模型研究

针对配有高强钢筋的高强混凝土框架结构及构件的非线性分析,对非线性分析中高强钢筋混凝土及其非线性问题求解方法的改进进行了研究,并通过对高强钢筋混凝土本构曲线的分析,为高强钢筋混凝土框架结构非线性分析提供了理论基础。     

层间隔震框架结构地震反应动力分析

地震给人们带来的生命安全以及财产的损失是不可估量的。想要减少这种损失,需要发展抗震结构的建筑,减地震发生时带来的损失。而层间隔震框架结构就是最新发展起来的一种隔震结构。它和普通的抗震结构比起来减震性能比较好,有着较大的优越性。本文通过建立模型,利用ANSYS建立起普通的抗震结构以及层间隔离结构然后进行动力特性以及地震相应的分析,通过比较了解层间隔震框架结构相对于普通隔震体系的优异性。     

基础隔震框架结构多维地震反应的非线性分析

本文首先建立隔震结构的多维地震反应的计算模型,然后通过对8度区某三层框架结构分别建立抗震模型和隔震模型进行仿真分析,计算其在多维地震反应下的地震动反应,研究结果表明:隔震结构能有效降低结构的水平剪力,至少达到84%,隔震结构的设防烈度可降低1度以上,节约成本;隔震结构可有效隔离地震能量向上部结构传递,提高了结构的安全性和可靠性从而达到隔震、消能与减震的目的。     

随机结构的非线性动力反应分析

提出了随机结构非线性动力反应分析的概率密度演化方法.根据结构动力反应的随机状态方程,引入扩展状态向量,建立了随机结构非线性动力反应的概率密度演化方程.以单自由度保守系统的非线性自由振动为例,分析了反应的概率密度演化.研究表明随机结构非线性动力反应概率密度具有典型的演化特征,通过与精确解答和Monte Carlo分析结果的对比表明本文建议的概率密度演化方法具有良好的计算精度和较小的计算工作量.