多彈簧模型的鋼框架結(jié)構(gòu)三維彈塑性地震反應(yīng)分析

pushover分析法不僅能夠很好地反映結(jié)構(gòu)的整體變形,還能夠很清晰地反映局部的塑性變形機(jī)制,etabs軟件提供了pushover分析功能,可以方便地進(jìn)行結(jié)果的圖形顯示,可以方便的顯示結(jié)構(gòu)推覆過程。

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。

利用結(jié)構(gòu)彈塑性地震反應(yīng)理論，采用理想彈塑性模型，通過結(jié)構(gòu)非線性分析程序，對(duì)雙層柱面網(wǎng)殼進(jìn)行了地震作用下的彈塑性分析．對(duì)桿件進(jìn)入塑性后網(wǎng)殼的地震響應(yīng)和抗震性能進(jìn)行了較詳細(xì)的研究，同時(shí)給出了對(duì)網(wǎng)殼工程設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義的結(jié)論．

巨型鋼框架結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析方法研究——巨型鋼框架結(jié)構(gòu)是一種具有巨大抗側(cè)移剛度及整體工作性能的大型結(jié)構(gòu)形式，由于結(jié)構(gòu)布置靈活、節(jié)省材料、充分發(fā)揮材料強(qiáng)度和有利于抗震等特點(diǎn)，在近幾十年來得到了廣泛的應(yīng)用。

巨型鋼框架結(jié)構(gòu)是一種具有巨大抗側(cè)移剛度及整體工作性能的大型結(jié)構(gòu)形式,由于結(jié)構(gòu)布置靈活、節(jié)省材料、充分發(fā)揮材料強(qiáng)度和有利于抗震等特點(diǎn),在近幾十年來得到了廣泛的應(yīng)用。

采用外包鋼加固框架底層柱后,整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度、周期等發(fā)生了較大變化,應(yīng)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析。結(jié)合具體的工程實(shí)例,采用有限元程序sap2000,對(duì)外包鋼加固后某5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能的彈塑性分析,計(jì)算結(jié)果可為抗震設(shè)計(jì)提供參考。

從實(shí)際工程出發(fā),在8度區(qū)二類場(chǎng)地下,按現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了一榀單跨5層預(yù)應(yīng)力混凝土框架,并選取兩條強(qiáng)震記錄和一條人工合成記錄,對(duì)該框架進(jìn)行8度區(qū)罕遇地震作用下的時(shí)程分析,分析結(jié)果表明,該工程的預(yù)應(yīng)力混凝土框架能夠出現(xiàn)混合機(jī)制,具有較好的延性和變形能力,能夠滿足抗震設(shè)計(jì)要求。

首先對(duì)鐵路矮塔斜拉橋這一新橋型做了簡(jiǎn)單介紹,然后對(duì)實(shí)例橋梁用有限元分析軟件mi-das進(jìn)行建模。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo),對(duì)該橋進(jìn)行了彈塑性地震反應(yīng)分析。

為研究大震下結(jié)構(gòu)三維彈塑性地震反應(yīng),基于纖維模型,對(duì)一個(gè)規(guī)則、對(duì)稱的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)建立三維分析模型,分別在單、雙向輸入地震動(dòng)情況下進(jìn)行了彈塑性地震反應(yīng)分析,對(duì)兩種情況下結(jié)構(gòu)頂層位移、加速度、扭轉(zhuǎn)角,基底剪力及各層的最大層間位移角、層剪力、層扭轉(zhuǎn)角等反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:在單、雙向輸入地震動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)水平方向反應(yīng)變化不大;雙向輸入時(shí)的結(jié)構(gòu)頂層扭轉(zhuǎn)角時(shí)程反應(yīng)和樓層最大扭轉(zhuǎn)角反應(yīng)都遠(yuǎn)大于單方向輸入時(shí)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

利用彈塑性有限元理論和基于autocad的二次開發(fā)結(jié)構(gòu)分析軟件nosacad,引入變剛度梁?jiǎn)卧蛷椈赡Ｐ椭鶈卧?建立框架結(jié)構(gòu)空間三維桿系模型,并分別在雙向地震波和單向地震波作用下的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了彈塑性反應(yīng)時(shí)程分析,得到了結(jié)構(gòu)的自振周期、各層層間位移角和頂層水平位移曲線,并對(duì)兩組結(jié)果進(jìn)行比較。通過對(duì)框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算,得到框架結(jié)構(gòu)在地震作用下結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。

巨型鋼框架結(jié)構(gòu)的三維非線性分析模型——總結(jié)了巨型鋼框架結(jié)構(gòu)三維非線性分析模型的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了塑性鉸模型、簡(jiǎn)化塑性區(qū)模型和有限分割塑性區(qū)模型在巨型鋼框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，指出了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)高精度和高計(jì)算效率分析模型在巨型鋼框架結(jié)構(gòu)非線性...

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

X型中心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)影響系數(shù)的彈塑性時(shí)程分析

鋼筋混凝土橋墩的彈塑性地震反應(yīng)分析

文章編號(hào):10096825(2009)01007802 鋼框架結(jié)構(gòu)抗火反應(yīng)分析與研究 收稿日期:20080912 作者簡(jiǎn)介:李兵(1980),男,合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生,安徽合肥230009 陳道政(1964),男,博士,副教授,合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利學(xué)院,安徽合肥230009 李兵陳道政 摘要:采用非線性有限元理論,對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)抗火反應(yīng)全過程進(jìn)行分析,通過獲得框架結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中的工作性能,為結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定性分析和模擬試驗(yàn)研究提供一些參考,為科學(xué)的綜合防火設(shè)計(jì)提供評(píng)價(jià)方法。 關(guān)鍵詞:鋼框架,抗火,非線性,有限元,位移 中圖分類號(hào):tu391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 0引言 鋼結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、重量輕、施工周期短等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)廠房 等建筑中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。由于目

為研究大震下框架-剪力墻結(jié)構(gòu)三維彈塑性地震反應(yīng),采用纖維模型(canny99),對(duì)九層1:6鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行地震反應(yīng)分析。在結(jié)構(gòu)主震頻率和頂層加速度反應(yīng)等方面,對(duì)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:基于纖維模型的三維分析方法能夠模擬框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的彈塑性地震反應(yīng),具有較好的可靠性和穩(wěn)定性。

本文以2個(gè)巨型鋼框架結(jié)構(gòu)作為算例,通過改變巨型梁數(shù)量和位置,假設(shè)了不同的結(jié)構(gòu)計(jì)算方案,輸入代表不同場(chǎng)地條件的5條典型地震動(dòng)和4個(gè)場(chǎng)地類別的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,應(yīng)用有限元分析方法,對(duì)不同計(jì)算方案的算例進(jìn)行三維彈性地震反應(yīng)分析。通過對(duì)不同計(jì)算方案結(jié)果的比較分析,研究了巨型梁的數(shù)量和位置對(duì)巨型鋼框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響,為進(jìn)一步深入研究巨型鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能及抗震設(shè)計(jì)方法提供基礎(chǔ)。

兩層鋼框架結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力地震反應(yīng)試驗(yàn)研究——通過對(duì)兩層鋼框架模型的擬動(dòng)力地震反應(yīng)試驗(yàn)，研究這類結(jié)構(gòu)體系在地震荷載作用下的動(dòng)力反應(yīng)和受力性能。試驗(yàn)表明，鋼框架結(jié)構(gòu)具有良好的抗震能力?！　?/p>

為研究罕遇地震作用下單波與雙波對(duì)多層鋼框架結(jié)構(gòu)彈塑性時(shí)程分析結(jié)果的影響,以唐山市某鋼框架結(jié)構(gòu)的學(xué)生公寓為原型,應(yīng)用abaqus有限元軟件建立三維計(jì)算模型,對(duì)其在不同地震波作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行了彈塑性時(shí)程分析。研究表明,在罕遇地震作用下,單向地震波下的柱底最大剪力是雙波下的1.1倍;單向地震波下的底層柱最大軸力是雙波下的1.1倍;雙向地震波下柱底的最大彎矩值是單向地震波下的1.4倍;雙向地震波作用下結(jié)構(gòu)的最大層間位移角是單向地震波作用下的1.8倍;多層鋼框架結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下單向波和雙向波的地震響應(yīng)相差很大。與現(xiàn)有規(guī)范相比,在罕遇地震作用下,采用雙波對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用下的彈塑性時(shí)程分析更為保守。

給出一種考慮跨中塑性鉸的鋼框架結(jié)構(gòu)的非線性分析方法,該方法可以通過1單元/桿件來分析桿件上有分布荷載,從而可能會(huì)在桿件內(nèi)部形成塑性鉸的情形.除此之外,該方法還可以考慮軸力的二階效應(yīng)、剪切變形、橫截面塑化、殘余應(yīng)力、初始缺陷等幾何和材料非線性因素的影響,既克服了塑性區(qū)法因單元?jiǎng)澐诌^多而花費(fèi)機(jī)時(shí)的缺陷,又彌補(bǔ)了塑性鉸法不能考慮橫截面塑化及僅在單元兩端形成塑性鉸的不足.計(jì)算分析表明,結(jié)果令人滿意.

框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性分析——結(jié)合一5層框架結(jié)構(gòu)，介紹了動(dòng)力彈塑性分析的基本原理和實(shí)施的關(guān)鍵步驟，運(yùn)用軟件進(jìn)行了分析，對(duì)一般框架結(jié)構(gòu)罕遇地震作用下的抗震性能作出合理的評(píng)價(jià)，以指導(dǎo)工程實(shí)踐。