K形和Y形偏心支撐鋼框架滯回性能試驗(yàn)研究

簡(jiǎn)述了偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn),介紹了偏心支撐鋼框架的設(shè)計(jì)計(jì)算方法,其中重點(diǎn)介紹了各桿件的內(nèi)力計(jì)算:耗能梁段設(shè)計(jì)、非耗能梁段設(shè)計(jì)、支撐設(shè)計(jì)和框架柱設(shè)計(jì),為工程設(shè)計(jì)人員提供了指導(dǎo)。

偏心支撐鋼框架能力設(shè)計(jì)方法研究

偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)是一種比較理想的抗側(cè)結(jié)構(gòu)體系,尤其適用于高烈度和強(qiáng)震地區(qū),像美國(guó)和日本有大量的使用。文章結(jié)合耗能梁段的受力特點(diǎn)和破壞情況,為其延性設(shè)計(jì)提出了一點(diǎn)建議。

阻尼器布置對(duì)y型偏心支撐鋼框架抗震的影響——首先介紹了y型偏心支撐鋼框架的優(yōu)缺點(diǎn)和粘彈性阻尼減震結(jié)構(gòu)的基本原理，然后基于動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析方法，比較分析了以不同方式設(shè)置粘彈性阻尼器對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的影響及相應(yīng)的位移和加速度減震效果。

提出一種簡(jiǎn)單的方法,按照基于直接位移法(ddbd)開(kāi)發(fā)的程序?qū)形支撐鋼框架(x-cbfs)進(jìn)行評(píng)估。整個(gè)程序從延性和能量耗散方面來(lái)考察具體的評(píng)估參數(shù),推導(dǎo)出x-cbfs的非線(xiàn)性響應(yīng),給出了該程序的數(shù)值應(yīng)用。將得到的結(jié)果與非線(xiàn)性靜態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)程有限元分析推導(dǎo)出的結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了新方法的可靠性。

針對(duì)v型偏心支撐鋼框架的不同耗能梁段長(zhǎng)度,運(yùn)用有限元分析軟件sap2000對(duì)相應(yīng)的算例進(jìn)行非線(xiàn)性時(shí)程分析。通過(guò)對(duì)構(gòu)件內(nèi)力、節(jié)點(diǎn)位移等計(jì)算結(jié)果的分析,并與d型和k型偏心支撐鋼框架非線(xiàn)性時(shí)程分析的結(jié)果進(jìn)行比較,得到了一些結(jié)論,以供工程設(shè)計(jì)人員參考。

兩種偏心支撐鋼框架的抗震性能比較分析——偏心支撐鋼框架是近30多年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種支撐結(jié)構(gòu)形式，具有很好的抗震性能。為了更好地了解偏心支撐鋼框架抗側(cè)力性能和耗能梁段的受力特性，對(duì)d型偏心支撐和k型偏心支撐鋼框架進(jìn)行了對(duì)比分析。通過(guò)非線(xiàn)性有限元分析...

文章介紹了中心支撐框架和偏心支撐框架,并對(duì)各自的受力性能進(jìn)行了比較。通過(guò)算例,比較了中心支撐框架和偏心支撐框架的地震響應(yīng),得出偏心支撐框架抗震性能比中心支撐框架優(yōu)越的結(jié)論。

偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)耗能梁段的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法——根據(jù)結(jié)構(gòu)承栽力和延性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，以耗能梁段長(zhǎng)度作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，建立了結(jié)構(gòu)各類(lèi)構(gòu)件截面優(yōu)化設(shè)計(jì)的迭代計(jì)算方法．算例結(jié)果表明，該方法對(duì)解決偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)具有概念簡(jiǎn)單以及計(jì)算方便的特點(diǎn)，...

偏心支撐結(jié)構(gòu)彈性階段剛度大,塑性階段耗能能力強(qiáng),是適用于高烈度地震區(qū)的一種有效的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。采用梁?jiǎn)卧c殼單元相結(jié)合的非線(xiàn)性有限元模型,對(duì)單斜桿型偏心支撐鋼框架進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析,研究耗能梁段的長(zhǎng)度、腹板高厚比和加勁肋間距的變化對(duì)單斜桿型偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,提出了相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)建議。

偏心支撐框架與純框架相比,有更大的抗側(cè)移剛度及極限承載力,與中心支撐框架相比,可有效地降低地震作用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)偏心支撐性能做了較多研究,但實(shí)際工程中鮮有應(yīng)用,我國(guó)現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)建筑大多為中心支撐框架或純框架,結(jié)合一工程實(shí)例,對(duì)高層偏心支撐鋼框架進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析和抗震性能研究。

通過(guò)1∶2隅撐支撐鋼框架模型的單調(diào)加載試驗(yàn),研究了隅撐支撐鋼框架的抗側(cè)力性能和破壞機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,在水平荷載作用下隅撐最先發(fā)生屈服,并具有很好的變形能力,結(jié)構(gòu)具有很好的滯回耗能性能和延性。對(duì)隅撐支撐鋼框架進(jìn)行了彈塑性受力分析,并給出了其恢復(fù)力模型,從而為簡(jiǎn)化隅撐支撐鋼框架的非線(xiàn)性分析提出了一種新的方法。

為明確強(qiáng)震下多層屈曲約束支撐鋼框架結(jié)構(gòu)的層反應(yīng)值與屈曲約束支撐的水平力分擔(dān)率β的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以屈曲約束支撐的水平力分擔(dān)率β為主要研究參數(shù)建立6個(gè)模型,進(jìn)行了二階非線(xiàn)性時(shí)程分析。分析表明,各模型的各層層間剪切位移及各層最大層間位移比值跟地震強(qiáng)度無(wú)關(guān),β為20%~30%模型的各層比值相近,而β為40%~90%模型的各層比值有上部層小、低部層大的趨勢(shì),且β值越大這種現(xiàn)象越明顯,其比值大小與β值成反比關(guān)系。各模型的各層支撐分擔(dān)的剪力和各層最大層剪力比值大小與β值成正比關(guān)系。

對(duì)隅撐支撐鋼框架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)[1],通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析進(jìn)而對(duì)隅撐支撐鋼框架結(jié)構(gòu)體系的抗震性能進(jìn)行研究[2],運(yùn)用ansys軟件以及pkpm軟件的輔助來(lái)確定本次試驗(yàn)的加載方案,pul-200型液壓伺服作動(dòng)器以及dh3820應(yīng)變測(cè)試分析系統(tǒng)進(jìn)行加載和數(shù)據(jù)的采集,通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)繪制滯回曲線(xiàn)、骨架曲線(xiàn)和剛度退化曲線(xiàn)等衡量耗能能力的圖形,最后加以總結(jié)分析。

結(jié)合工程實(shí)例,采用軟件sap2000對(duì)rc框架和支撐—鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行了抗震性能分析,結(jié)果表明:支撐—鋼框架側(cè)移剛度要大過(guò)rc框架,在罕遇地震作用下出現(xiàn)塑性鉸少,優(yōu)化支撐后的鋼框架,地震能量絕大部分被支撐所耗散。

中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)是目前我國(guó)多、高層鋼結(jié)構(gòu)中廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)類(lèi)型。其支撐跨柱是重要的傳力構(gòu)件,罕遇地震下必須保證有足夠的強(qiáng)度和剛度。本文介紹了目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范支撐跨柱的設(shè)計(jì)方法,并在已有研究成果基礎(chǔ)上,給出了支撐跨柱的設(shè)計(jì)建議。

介紹了三榀鋼框架及六榀帶alc墻板鋼框架結(jié)構(gòu)的水平靜力及低周反復(fù)加載試驗(yàn),研究了alc墻板對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)承載力和剛度的影響,得到了橫排外掛、豎排外掛和豎排內(nèi)嵌alc墻板鋼框架結(jié)構(gòu)的滯回性能。并在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),三種連接方式的alc墻板和鋼框架之間的連接性能很好,其中內(nèi)嵌式alc墻板對(duì)于墻體和框架之間的共同工作起了很大作用。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,給出了帶alc墻板鋼框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建議。

鋼框架梁柱t型鋼連接節(jié)點(diǎn)滯回性能的研究——用ansys對(duì)t型鋼連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行滯回性能的分析，在考慮材料、幾何和狀態(tài)非線(xiàn)性的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了各種參數(shù)對(duì)連接滯回性能的影響，分析表明：t型鋼的尺寸、是否設(shè)柱加勁肋、t型鋼翼緣上螺栓的豎向間距對(duì)連接的滯回性能...

通過(guò)對(duì)頂?shù)捉卿摿褐B接原型模型進(jìn)行循環(huán)荷載作用下的試驗(yàn)研究,以及對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行非線(xiàn)性有限元分析計(jì)算,全面分析了頂?shù)捉卿摿褐B接節(jié)點(diǎn)在循環(huán)荷載作用下的破壞機(jī)理和極限變形狀態(tài),研究了高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力,角鋼與梁、柱之間的接觸壓力等節(jié)點(diǎn)組件之間的力學(xué)特征,對(duì)工程設(shè)計(jì)有重要的參考價(jià)值。

用ansys對(duì)t型鋼連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行滯回性能的分析,在考慮材料、幾何和狀態(tài)非線(xiàn)性的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析了各種參數(shù)對(duì)連接滯回性能的影響,分析表明:t型鋼的尺寸、是否設(shè)柱加勁肋、t型鋼翼緣上螺栓的豎向間距對(duì)連接的滯回性能影響比較大,并在非線(xiàn)性有限元分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出了鋼框架t型鋼連接的滯回模型。

無(wú)粘結(jié)支撐鋼框架彈塑性時(shí)程分析 作者：賈明明，張素梅 作者單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090 本文讀者也讀過(guò)(8條) 1.韓雪.薛彥濤.佟道林無(wú)粘結(jié)鋼支撐加固大空間結(jié)構(gòu)的彈塑性地震反應(yīng)分析[會(huì)議論文]-2007 2.沈國(guó)慶.陳宏.王元清.石永久.shenguoqing.chenhong.wangyuanqing.shiyongjiu無(wú)粘結(jié)鋼支撐非線(xiàn)性有限 元分析[期刊論文]-四川建筑科學(xué)研究2007,33(5) 3.姚建峰.汪洋無(wú)粘結(jié)支撐消能系統(tǒng)的工程實(shí)例及性能研究[會(huì)議論文]-2007 4.程光煜.葉列平.崔鴻超防屈曲耗能鋼支撐設(shè)計(jì)方法的研究[會(huì)議論文]-2007 5.陳宏.沈國(guó)慶無(wú)粘結(jié)鋼支撐在多高層鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[會(huì)議論文]-2006 6.程光煜.葉列平.崔鴻超防屈曲耗

討論美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程中人字形延性中心支撐鋼框架的抗震設(shè)計(jì)和分析。在強(qiáng)震作用下的基本設(shè)計(jì)理念為:鋼支撐框架中的塑性變形集中于支撐上,通過(guò)支撐受拉屈服和受壓屈曲來(lái)消耗能量,其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件需保持彈性。結(jié)合1棟9層支撐鋼框架,闡述美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程的相關(guān)具體規(guī)定,并得到設(shè)計(jì)建議:支撐截面的選擇受到局部寬厚比的限制;框架梁截面的尺寸由強(qiáng)度控制,主要考慮由于支撐受拉屈服和受壓屈曲所形成的豎向不平衡力的作用;框架柱截面的尺寸由考慮所有受壓支撐移去時(shí)的結(jié)構(gòu)模型控制。