框架与剪力墙结构分析(Ⅱ)——相互作用力及位移

此文对水平力作用下的框架与剪力墙结构采用逐步渐近的计算方法,从估定初始位移入手,利用框架及剪力墙各自的变形特点,求得二者相互作用的内力.然后以变形协调的条件进行核算.必要时,计算可以重复进行.此法可用于不同荷载形式,也可用于柱刚度随搂层而不同的框架及刚度有变化的剪力墙.计算简单,可用手算.     

考虑轴压比影响时框架稳定性的刚重比控制方法

改变框架柱的轴压比,对10根钢筋混凝土柱与5根钢柱进行压弯试验,拟合了轴压比对框架柱抗侧刚度的影响公式.用等效水平力方法推导了结构临界重力荷载,提出了基于结构刚重比控制的框架重力二阶效应的稳定计算方法,给出了考虑轴压比影响时框架结构稳定性的刚重比控制方法.结果表明:考虑轴压比影响,框架柱抗侧刚度提高,使得计算的刚重比更容易满足规范关于框架结构稳定性对刚重比的要求,考虑轴压比对框架柱抗侧刚度的影响,符合工程实际,为现行规范对高层框架侧移计算的完善提供参考.     

半刚性连接钢框架的简化计算方法

采用已有的三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩-转角性能．根据小变形叠加原理，推导了半刚接梁单元杆端弯矩的计算公式以及不同情况下连接的转动刚度与弯矩传递系数．在此基础上，通过对钢框架侧移刚度和半刚接梁单元转动刚度的修正，提出了半刚接钢框架内力和层间位移的简化计算方法．算例结果表明：该计算方法可靠，可用于结构的初步设计和最终校核．     

型钢混凝土框支框架混凝土核心筒结构抗震性能分析

对带型钢混凝土梁式转换层的型钢混凝土框支框架混凝土核心筒结构进行有限元计算分析，研究了转换层设置高度及转换层上、下等效侧向刚度比变化时，其地震作用下结构地震反应的一般规律.结果表明，此类结构的转换层设置高度可适当提高，适合高位转换；抗震设计时，对转换层附近外框架应予以加强，对于高位转换，应重点加强转换层上一层外框架；设计转换层上1~2层的外框架时，相对其它框架柱，应强化框支柱；转换层上、下结构等效侧向刚度比宜控制在0.86~1之间.     

异形柱框架抗震性能研究及有限元分析

在钢筋混凝土异形柱框架低周反复荷载试验分析的基础上,研究了该类型结构的破坏特征、承载能力、变形能力和延性等抗震性能指标,根据框架顶层滞回曲线得到相应结构的恢复力模型,通过计算等效刚度对比分析了结构各层刚度退化曲线,最后应用有限元软件对该框架进行了非线性有限元分析.研究结果表明:该框架结构抗震性能良好,但底层柱脚及部分节...     

方钢管再生混凝土框架柱的非线性有限元分析

为进一步研究方钢管再生混凝土框架柱在地震反复荷载下的抗震性能,基于试验结果,选择合理的材料本构关系及破坏准则,采用有限元软件ABAQUS对试验中框架柱的抗震性能进行非线性分析,得到其荷载-位移滞回曲线。在此基础上对方钢管再生混凝土框架柱进行了参数分析,分析了核心混凝土等级、再生骨料替代率这2个参数对框架柱抗震性能的影响。研究结果表明,该模型的计算结果较为准确,计算得到的荷载-位移滞回曲线与试验实测结果吻合较好;提高核心混凝土等级,试件的承载力提高明显,但后期变形能力差,延性较差;增大再生骨料替代率可以明显改善试件的延性,但会降低试件所能达到的极限荷载。研究结果可供实际工程需要及试验设计参考。     

方钢管再生混凝土柱的抗震性能试验及设计参数影响分析

为了定量分析不同因素对方钢管再生混凝土柱在低周反复荷载下抗震性能指标的影响,选择再生骨料取代率、含钢率和轴压比为设计变化参数,开展了4根框架柱的拟静力试验。详细观测了框架柱破坏过程中及破坏后的形态,分析了实测滞回曲线,探究了设计变化参数对框架柱承载力、刚度、位移延性系数及耗能能力等抗震性能指标的影响规律。研究表明,方钢管再生混凝土柱的破坏形态同普通钢管混凝土柱相类似,都是柱底部钢管鼓曲、漆皮脱落及核心混凝土被压碎;随着再生骨料取代率的增大,柱的不同阶段的承载力、刚度、延性性能及耗能能力均有所降低;含钢率的增大对试件的位移延性系数、承载力、刚度、耗能能力起到有益作用;随着轴压比的提高,试件的延性性能及耗能能力有所降低,但其极限承载力、刚度却有所增加。     

钢筋混凝土柱破损检验与评估的理论及试验研究

本文研究混凝土压弯曲构年的振动特性与静力特性的对应关系和混凝土结构破损评估的振动测试方法，在试验研究的基础上，提出了两端带弹簧的试验柱简化计算模型，并构造了简化模型边界支承刚度的识别方法；以实测频率为依据，提出了试验柱刚度识别的单参数法，并同时以静力数据和动力数据为依据，对试验柱的损伤进行了评估，得到了较为满意的结果。     

框架剪力墙混合结构层模型试验研究

为了解混合结构的滞回特性及变形性能,利用低周反复荷载试验对6个不同类型的框架剪力墙结构进行了研究,得到了各个试件的滞回曲线.通过改变剪力墙刚度,框架柱类型以及轴压比,比较了各种因素对结构受力性能的影响.分析了各个试件的加载过程,破坏形态以及滞回曲线,并提出了数值分析方法对试件进行了模拟,最后得出结论,框架剪力墙结构的抗侧刚度和变形能力主要取决于剪力墙,框架能够改善结构的变形能力,采用钢框架更有助于结构的抗震.     

水平低周反复荷载作用下钢管混凝土框架柱的非线性有限元分析

介绍了矩形钢管混凝土柱的三维非线性有限元分析方法,建立了钢管混凝土框架柱的三维非线性有限元模型,利用此模型对在低周反复荷载作用下不同轴压比的钢管混凝土框架柱进行有限元分析,通过与在低周反复荷载作用下的钢管混凝土框架柱的实测滞回曲线、骨架曲线及位移延性进行对比,表明该模型的计算结果较为精确,可以应用于钢管混凝土的整体框架结构分析中,为进一步开展钢管混凝土柱的研究提供基础.     

考虑桁架刚度的温室结构风载效应分析方法

基于位移法,在考虑桁架下弦实际刚度的基础上,提出温室结构排架柱折算刚度的概念及计算公式,给出了风荷载作用下温室结构内力和变形计算的精确方法和公式.通过近似方法、本文方法和有限元方法的对比分析,对影响温室风荷载效应的主要因素：温室桁架下弦杆截面刚度、温室的跨数进行了讨论,结果表明：提出的计算公式与有限元计算结果符合较好;拱架变形对排架内力有明显影响,工程中不能完全将拱架简化为无限刚度横梁;当连栋温室横梁轴向刚度与中间柱的抗侧刚度之比小于1 500 mm^-2 或跨数大于8时应考虑横梁变形的影响.     

梁柱刚度对结构计算模型和内力的影响

 钢筋混凝土框架结构体系是常用的结构体系。现阶段均可采用计算机求得精确解,但一些近似计算的手算方法由于概念清楚,计算简便,在结构方案设计中能快速手算出结构的近似内力,从而得出合理结构方案。本文以内框架房屋为例,详细分析了不同刚度的梁支承于柱,分别按铰支座、框架两种不同模型并考虑活荷载的不利布置,计算并比较梁端的控制截面内力,通过对控制内力的分析,找出不同梁柱线刚下类似结构合理简洁的计算方法,对工程设计有较强的指导意义。     

压力容器与管道小孔补强安全评定研究

焊缝支承是一种介于固支与简支之间的支承形式,它兼有固支支承与简支支承的特征,讨论了焊缝支承的问题,推导出了焊缝支承的平衡微分方程,通过求解该平衡微分方程便可求得焊缝与补丁板的应力和位移.     

钢筋混凝土框架柱计算长度设计方法研究

首先采用直接由材料本构关系形成单元M-N-Φ本构矩阵的方法推导出钢筋混凝土构件的单元刚度矩阵，编制了可以同时考虑材料和几何双重大量线性影响的有限元程序，与独立柱和框架柱的试验结果相比，计算结果吻合较好；然后，采用该分析程序对一榀二跨七层的规则框架算例进行分析，计算了各柱单元控制截面的二阶弯矩，并分析了二阶弯矩随各影响因素的变化规律；最后，以现行设计规范中标准柱偏心距增大系数的原型公式在本研究程序条件下修正公式为基点，分析了所选算例各柱单元的计算长度随各影响因素的变化规律。     

压力容器与管道小孔补强安全评定研究

焊缝支承是一种介于固支与简支之间的支承形式，它兼有固支支承与简支支承的特征，讨论了焊缝支承的问题，推导出了焊缝支承的平衡微分方程，通过求解该平衡微分方程便可求得焊缝与补丁板的应力和位移。     

考虑初始静力荷载效应的框架结构部分底层柱失效时的瞬时动力分析

为研究高层建筑结构整体性问题中连续倒塌问题,采用有限元方法模拟高层结构底层边柱突然失效时的瞬时动力响应。从计算结果可以看出,动力分析的水平位移比静力作用的最大水平位移大很多并以静力位移为中心上下波动,并在阻尼作用下收敛到静力位移。初始静力荷载效应使瞬时动力响应的振幅比无初始静力荷载效应的结构的水平和竖向位移振幅小。初始静力效应对结构瞬态响应的影响与刚度、质量、阻尼等因素有关,刚度越小,质量、阻尼越大时,初始静力荷载效应对结构最大位移影响越小。在对底层边柱突然失效的高层结构进行分析时,必须计算结构的瞬时动力响应。建议以较为简单的无初始静力荷载效应时的瞬时动力响应作为结构设计依据,其结果趋于安全。     

钢筋混凝土空间高层框架非线性地震反应分析

首先提出了适用于多重屈服面的Ｚｉｅｇｌｅｒ移动规则与Ｐｒａｇｅｒ移动规则，采用子结构法与高斯消元法相结合，建立了形成空间高层框架广义抗侧移刚度矩阵的计算过程。最后，用一个１５层框筒结构的振动台试验结果与本文方法及程序的计算结果进行了比较。     

纵向框架的简化设计

框架结构的布置方案有横向框架承重、纵向框架承重及纵横向框架混合承重.纵横向框架混合承重方案具有较好的整体工作性能,框架柱均为双向偏压构件,为空间受力体系,因此也称空间框架.它在有地震设防要求的建筑中常采用.纵向框架承重和空间框架承重都要进行纵向框架的设计.建筑结构设计中框向框架的设计资料比比皆是,而纵向框架的设计资料空空如也.本文提出的纵向框架设计的一种简化计算方法,给出了荷载组合的简易公式,并与传统的荷载组合方式加以比较说明其简易性;推导出了纵向框架内力分析时的最简单的计算简图及内力简化计算方法,并举例说明此方法与传统的计算方法的误差;同时还对框架梁梁端弯矩的调幅进行了讨论,给出了理论推导公式.这种对纵向框架荷载组合简化及内力计算简化给结构设计人员提供了极大的便利,计算工作量小,加快了设计速度,缩短了设计周期,是建筑结构设计的一种方便、实用的设计新方法.1纵向框架荷载组合的简化公式纵向框架的跨数较多,所以对手算设计者只能计算层高不大于60米、层数少于8层的纵向框架,在荷载不利组合时,如果按表1的常规的荷载组合方式势必给手算带来不便.为了避免计算内力的繁锁和复杂性,将楼面活荷载视为恒荷载,计算时不考虑活荷载在框架梁上的不利分布,按表2的     

框架-剪力墙水平荷载下弹性铰结模型研究

 框架—剪力墙结构目前在建筑结构中应用较广,现有二维平面力学计算模型现阶段仅根据有无连梁划分为两种结构体系,只要存在连梁简化为刚结体系,否则将作为铰结体系,显然这两种简化无法真实反映其受力情况。本文提出介于两者之间的框架—剪力墙弹性铰结体系,考虑楼板对连梁刚度的增强作用,用连梁刚度来进行结构体系的划分。按不同的结构体系进行内力计算、设计差异较大,本文建立框架—剪力墙弹性铰结体系,使此类结构的内力分析计算、结构构件设计能更好地反映其实际工作状态,对该类结构的理论分析是一个较大的补充。     

框架刚度变化对超高层建筑巨型框架结构自振周期的影响

以超高层建筑巨型框架结构为例,将其等效为一个刚性地基上的加劲薄壁筒组合体,用半解析法计算了不同框架刚度下的结构自振周期。计算结果表明,一级或二级框架刚度增加都会引起结构白振周期的减小,一、二级框架刚度最好保持一致,以减小应力突变的不利影响。