不同支撑对高层建筑结构振动控制分析

为了研究不同形式支撑对高层建筑结构的振动控制的影响,文章通过有限元软件SAP2000建立了一个20层的高层框架结构模型,并以此为基础对结构分别布置中心支撑和偏心支撑,对其进行了模态分析和地震响应弹塑性时程分析.通过计算得到基底剪力最大值和动力时程分析结果中结构的顶部位移最大值、加速度最大值等数据,并以此来分析不同支撑对高层建筑结构振动控制效果.     

高烈度设防多层轻钢结构抗震性能分析

利用有限元分析软件SAP2000构建6层纯框架轻钢结构,以此为基础对结构布置中心支撑（CBF）、偏心支撑（EBF）和钢板剪力墙（SPSW）,计算在8度罕遇地震作用下的地震响应,从抗侧力、模态分析和动力时程分析,对4种结构体系进行弹塑性时程的对比分析,比较其动力特性及抗震性能.     

高层偏心支撑钢框架弹塑性地震反应分析

偏心支撑框架与纯框架相比,有更大的抗侧移刚度及极限承载力,与中心支撑框架相比,可有效地降低地震作用.国内外学者对偏心支撑性能做了较多研究,但实际工程中鲜有应用,我国现有钢结构建筑大多为中心支撑框架或纯框架,结合一工程实例,对高层偏心支撑钢框架进行弹塑性时程分析和抗震性能研究.     

偏心支撑钢框架基于性能的塑性设计方法研究

罕遇地震下采用弹性分析所设计的偏心支撑框架发生较大的非弹性变形时,可能无法满足预期的破坏模式和抗震性能。通过预先确定结构在非弹性变形下的目标位移和屈服机理,结合《建筑抗震设计规范》(GB50010—2010)并考虑消能梁段的耗能折减系数,提出了偏心支撑框架基于性能的塑性设计方法。该方法还采用能量平衡原理和一种侧向力分布方式得到结构的基底剪力和各楼层的剪力,并根据塑性设计法合理设计所有构件。设计某12层偏心支撑钢框架,采用动力弹塑性时程分析法验正所提出方法的正确性。算例结果表明:该方法可用于设计偏心支撑钢框架结构,且无需进行复杂的计算和迭代,就能使结构满足多遇及罕遇地震下的预定功能。     

高强钢组合K形偏心支撑框架抗震性能对比分析

为研究不同强度组合的高强钢组合K形偏心支撑框架结构的抗震性能,设计了一组不同强度(Q345、Q460、Q690钢材)组合的5层K形偏心支撑框架结构算例Q345-5、Q460-5和算例Q690-5,选取10条地震动记录对其进行动力时程分析,得到各算例在不同水准地震作用下的耗能梁段转角和层间位移角。研究表明：8度罕遇地震作用下,高强钢组合K形偏心支撑框架的层间位移角比传统K形偏心支撑钢框架大,各算例耗能梁段全部进入塑性变形阶段;塑性层间位移角到达规范限值时,算例Q460-5框架梁开始进入塑性变形阶段,算例Q690-5框架柱、框架梁和支撑均处于弹性变形阶段,还可以承受更大的地震作用;达到定义的极限状态时,与传统偏心支撑钢框架相比,算例Q460-5能够承受的地震作用和耗能梁段转角更小;算例Q690-5承受的地震作用和耗能梁段转角更大。     

支撑对多层轻钢框架结构抗震性能影响分析

建立了一个带x形中心支撑的6层轻钢框架结构模型，并对其进行了模态分析和地震响应弹塑性时程分析。通过计算得到基底剪力和动力时程分析结果中结构的顶点位移、最大层间位移等数据，并以此来分析支撑对轻钢框架结构体系抗震性能的影响。结果表明：支撑能提高轻钢框架结构的整体强度和刚度，并能显著提高轻钢框架结构的抗震性能。     

V形偏心支撑钢框架近场地震下层剪力分布

强震下结构会进入弹塑性,现行规范给出的层剪力分布无法反映结构非弹性状态下的响应。基于性态的抗震设计方法需要预知结构弹塑性状态下的层剪力分布。介绍了现有的层剪力分布模式;给出了6个V形偏心支撑钢框架(VEBF)算例的基本信息及所选近场地震动记录;对6个算例结构进行了近场罕遇地震下的弹塑性时程分析,得到了各结构的层剪力分布;提出了近场罕遇地震下VEBF结构弹塑性层剪力分布模式;与时程分析结果对比表明所提出的模式有较好的精度,可为基于性态的抗震设计方法提供参考。     

框架—偏心支撑结构的抗震分析

运用有限元分析软件SAP2000对一个10层的框架结构进行建模,得到两种不同的方案模型,并对这两种方案分别进行双向水平地震作用下的时程分析,通过对结构动力特性结果进行分析,得出偏心支撑抗震性能方面优于中心支撑。     

既有RC框架结构BRB加固方案对比研究

为比较附加防屈曲支撑框架和附加摇摆防屈曲支撑框架加固既有RC框架结构后的抗震性能,通过PERFORM 3D软件对两种加固方案下的一幢美国加州20世纪70年代14层RC框架结构进行建模,采用基于性能的抗震设计方法对加固结构进行静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析,比较了两种加固方案下结构层间位移角、层间剪力、防屈曲支撑框架层间剪力比以及结构底柱轴力的不同动力响应。分析结果表明,采用附加摇摆防屈曲支撑框架加固既有RC框架结构更为可行,研究为既有RC框架结构抗震加固提供参考和指导。     

减震结构的非线性动力分析

文章在充分考虑消能支撑工作特性以后,对层间剪切型的框架结构作基于法的弹塑性动力时程分析,设计了非线性动力时程分析程序。并在此基础上考虑了消能支撑体系的恢复力特性,对恢复力模型中的拐点进行了处理,避免因迭代误差而导致计算结果失真。对某框架结构地震反应的时程分析结果表明：消能支撑框架比普通框架的地震反应明显降低,其作用在强震时更加显著。     

三种形式支撑钢框架体系的对比分析研究

采用有限元分析软件SAP2000(V9中文版),从结构的刚度、承载能力和延性等几个方面,对比分析偏心支撑钢框架、十字交叉中心支撑钢框架以及人字型支撑钢框架三种体系的性能。     

3种偏心支撑钢框架的塑性设计方法

偏心支撑钢框架是在中心支撑钢框架的基础上发展起来的一种新型结构体系,它能够有效改善钢框架在大震作用下的抗震性能。本文基于已有耗能梁段的塑性设计模型,考虑钢材的应变硬化效应影响,提出了一种改进的偏心支撑耗能梁段塑性模型,并基于此模型对不同形式的偏心支撑钢框架在弯矩、剪力共同作用下的屈服模型进行了研究,推导出其塑性设计公式。     

基于概率屈服准则的弹塑性随机有限元分析

基于偏微分技术，采用增量理论建立了弹塑性随机有限元增量初应力法的计算格工，考虑屈服准则的不确定性，对岩体Drucker-Prager屈服准则进行随机分析，以代替随机有限计算中屈服准则的定值分析，最后，编制了基于概率屈他准则的弹塑性随机有限元分析程序，并对两个算例进行了分析和讨论，得出了结论。     

应用瞬时特征进行框架结构的非线性分析

主要介绍了静力弹塑性分析方法的基本原理和主要步骤,应用SAP2000程序对一个六层的框架结构进行静力弹塑性分析和抗震性能评估.将瞬时动力特征引入了Pushover分析中,揭示了不同加载模式下瞬时动力特征表征结构从弹性、弹塑性到失效的全过程规律,分析了瞬时动力特征与结构的变形、层间位移角、塑性铰分布及结构失效之间的关系,表明该方法是实现基于性能设计的有效方法.     

人字形中心支撑钢框架的结构影响系数研究

阐述了结构影响系数的定义及计算方法,采用典型的地震动记录对按照我国规范要求设计的一人字形中心支撑钢框架结构进行增量动力分析并得到其结构影响系数。结果表明,结构影响系数受分析方法、极限状态及破坏准则、有限元模型等影响较大,需要在这些方面作大量的研究工作。     

任意激励下弹性结构的稳定分析

本文提出了任意激励下弹性结构的稳定分析方法.采用有限元方法跟踪结构的时程反应过程以及对应的能量变化情况,根据能量的变化判断结构在动力反应过程中的稳定性.数值算例证明本文方法能分析并判断弹性结构在任意动力激励下可能发生的各类失稳破坏.     

多体系统非连续变形的弹性及弹塑性分析方法(II)—— 数值算例

应用多体系统非连续变形的弹性及弹塑性分析方法从不同角度对刚性体、弹性体和弹塑性体组合多体系统进行具体的数值计算与分析,探讨接触界面的力学参数和材料强度参数对系统的变形、应力和接触应力以及塑性区的影响,得出十分有意义的结果与比较合理的结论.算例表明非连续变形计算力学模型作为一种新颖而强有力的数值分析与数值模拟方法,能够对一般的刚性体、弹性体和弹塑性体所构成的复杂的多体系统进行静、动力及接触非线性和材料非线性耦合数值分析与模拟,具有广泛的应用前景.     

Design and compilation of specifications for a modular‐prefabricated high‐rise steel frame structure with diagonal braces. Part I: Integral structural design

Prefabricated steel structures have certain obvious advantages, that is, rapid construction, industrial production, and environmental protection. Although prefabricated structures have been applied in a number of countries in the world, in most cases, these structures are suitable only for low‐rise buildings, and their applications in high‐rise buildings are nota\bly rare. This paper proposes a new type of prefabricated steel structure called the modular‐prefabricated high‐rise steel frame structure with diagonal braces. Based on the T30 building, which is a hotel building with 30 storeys above the ground, the mechanical properties, failure mode, failure mechanism, and elastic–plastic development laws of the structure were studied via elastic and elastic–plastic design and analyses under various load cases and combinations. The analysis of the internal force and displacement response with frequent earthquakes was performed using the response spectrum and elastic time‐history methods, and an analysis under rare earthquakes is performed via static elastic–plastic pushover analysis. This paper summarizes the elastic and elastic–plastic structural design methods and process. This study provides important references for the design of this kind of modular‐prefabricated high‐rise steel structure, and the design method has been compiled into a design specification named Technical Specifications for Prefabricated Steel Frame Structure with Diagonal Bracing Joints.     

复合地基各向异性地震反应的数值模拟

通过将工程上常用的柔性桩复合地基加固区和非加固区土体模拟成各向异性体,在复合地基地震反应分析中,引入了横观各向同性弹塑性模型,建立了针对横观各向同性介质的双渐近多向透射边界条件。并针对柔性桩复合地基地震反应分析的特点,编制了考虑各向异性的柔性桩复合地基地震反应分析有限元计算程序。在程序中针对不同的材料采用不同的本构关系和不同的单元形式,并采用了关联流动法则和多种屈服准则,可以同时进行复合地基的二维平面应力、平面应变和轴对称问题的静动力数值模拟。程序验证和实例计算分析表明,在柔性桩复合地基地震反应分析中考虑各向异性是必要的。     

Seismic performance and collapse prevention of concrete-filled thin-walled steel tubular arches

The primary objective of this paper is to investigate the seismic behaviour of concrete-filled steel tubular (CFST) arches using incremental dynamic analysis (IDA). A nonlinear elastic–plastic finite element model is developed using OpenSees software and is verified with a shaking table test. Single-record IDA studies indicate that a CFST arch undergoes global dynamic instability when subjected to ground motions of increasing intensity levels. During this process, either dynamic elastic buckling or dynamic elastic–plastic buckling may occur. Dynamic strength, which is defined as the capacity for preventing global dynamic instabilities of CFST arches, is determined with a series of multi-record IDA calculations. A lower bound equation that takes into account the effect of slenderness ratio, axial compression ratio, and included angle is proposed for the prediction of the dynamic strength of CFST arches.