【文章編號(hào)】１００７－９４６７（２００８）０１－００２０－０４ 鋼框架加層整體結(jié)構(gòu)的地震 反應(yīng)譜分析 ■丁浩然，王清遠(yuǎn)（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都６１００６５） 【摘要】應(yīng)用ａｎｓｙｓ軟件對(duì)其加層前后進(jìn)行整體抗震分 析，利用振型分解反應(yīng)譜法并考慮結(jié)構(gòu)阻尼比的變化，分析 加層前后結(jié)構(gòu)自振周期、主要階振型、各內(nèi)力及位移反應(yīng)的 變化。 【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土框架；鋼框架；振型分解反應(yīng)譜法； ａｎｓｙｓ軟件 【中圖分類(lèi)號(hào)】ｔｕ３９２．３１；ｔｕ９７３．３１【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】ａ １引言 隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，城市用房緊張日趨 明顯，舊房加層改造有著一定的應(yīng)用前景。特別是 上世紀(jì)８０年代前所建房屋大多數(shù)為低層或多層建 筑，許多建筑的使用功能及建筑面積已不能滿足現(xiàn) 狀要求，因此可將這些房屋進(jìn)行加層改造，并且進(jìn) 行必要的抗震加固和減

利用有限元分析軟件ansys對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模,分析結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載下的剛度、變形、承載力、破壞形式等特征,總結(jié)了對(duì)t型鋼連接構(gòu)造的一些建議,并通過(guò)模擬分析及試驗(yàn)對(duì)比,得出了一些有益的試驗(yàn)結(jié)論。

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

鋼框架在三向地震作用下的彈塑性時(shí)程分析

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。

鋼框架在三向地震作用下的彈塑性時(shí)程分析 (2)

21世紀(jì)我國(guó)逐步進(jìn)入信息化時(shí)代,生產(chǎn)力與生產(chǎn)水平的大幅度提升為建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展注入了新時(shí)代的活力。在這樣的時(shí)代大背景下,新型鋼框架梁柱施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑的施工環(huán)節(jié),取得了良好的效果。其中端板位置的施工環(huán)節(jié)仍存在一定的問(wèn)題,有待完善。

新世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)建筑事業(yè)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其施工優(yōu)勢(shì)日益凸顯。端板作為多層鋼框架結(jié)構(gòu)連接的主要方式，如何做好其連接施工問(wèn)題越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，也成為業(yè)內(nèi)研究的焦點(diǎn)課題：

多層鋼框架結(jié)構(gòu)中梁柱采用端板連接,具有抗震性能好、施工速度快等特點(diǎn),但在安裝過(guò)程中常發(fā)生一些質(zhì)量問(wèn)題,如梁長(zhǎng)度偏差、螺栓孔位置偏差等,需按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行處理。應(yīng)編制科學(xué)的施工工藝,進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,以確保施工質(zhì)量。

在多層鋼框架結(jié)構(gòu)中，采用端板連接技術(shù)不僅可以有效的提高鋼架結(jié)構(gòu)的抗震性能，還能加快工程施工的進(jìn)度，因此得到了廣大施工隊(duì)伍的青睞。不過(guò)這種多層鋼框架在安裝施工的過(guò)程中，市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷，這就對(duì)整個(gè)工程施工的質(zhì)量有著一定的影響，所以施工人員就要根據(jù)工程施工的要求，采用相關(guān)的措施對(duì)其進(jìn)行處理，以確保工程施工的質(zhì)量。本文首先對(duì)多層鋼框架中梁柱端板連接的特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，其次闡述了在連接施工的過(guò)程中常見(jiàn)的幾種問(wèn)題以及這些問(wèn)題對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工帶來(lái)的影響，最后對(duì)這些問(wèn)題處理相關(guān)對(duì)進(jìn)行分析，以供參考。

多層鋼框架結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代化建筑工程中常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式，在實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員采用端板連接的方式對(duì)梁柱進(jìn)行施工，可以有效地提高其抗震性能與施工效率。但是我們也需要清楚的知道，在實(shí)際安裝與施工過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，影響到其施工質(zhì)量。本文就多層鋼框架梁柱斷板連接施工中的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施，以供相關(guān)技術(shù)人員參考。

多層鋼框架梁柱是建筑的重要組成部分，這種建筑的結(jié)構(gòu)比較特殊，而且可以提高建筑結(jié)構(gòu)的問(wèn)題性。端板連接是建筑施工中常用的技術(shù)，用這種技術(shù)對(duì)多層鋼框架梁柱進(jìn)行施工，對(duì)梁柱的抗震性能有著積極的影響，而且這種技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，可以提高施工人員的工作效率。在使用端板連接技術(shù)對(duì)多層鋼框架梁柱進(jìn)行施工時(shí)，也容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，這與端板加工有一定關(guān)系，也與安裝有一定關(guān)系，施工的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)影響施工的質(zhì)量，本文對(duì)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，也提出了一些改進(jìn)措施，希望得到施工部門(mén)的采納。

新世紀(jì)以來(lái)，伴隨我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和建筑事業(yè)的蓬勃進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其施工優(yōu)勢(shì)、施工方法也深受著人們的重視。端板作為鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接施工中的主要方式，但是因?yàn)槌霈F(xiàn)時(shí)間短、研究力度不深等原因而影響到施工效果，同時(shí)也引發(fā)了許多的施工新問(wèn)題。本文從多層鋼框架梁柱端板連接施工中存在的問(wèn)題分析，提出了有關(guān)預(yù)防措施，以供同行工作參考。

新世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)建筑事業(yè)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其施工優(yōu)勢(shì)日益凸顯。端板作為多層鋼框架結(jié)構(gòu)連接的主要方式，如何做好其連接施工問(wèn)題越來(lái)越受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注，也成為業(yè)內(nèi)研究的焦點(diǎn)課題：

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,城市化的進(jìn)程加快對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō),如何保證建筑整體的穩(wěn)定性和質(zhì)量是非常重要的問(wèn)題,為了確保社會(huì)的順利發(fā)展以及人民生命健康安全,針對(duì)在目前施工中的相關(guān)危險(xiǎn)情況進(jìn)行分析,利用相關(guān)的預(yù)防措施保證建筑整體的穩(wěn)定.在現(xiàn)階段的多層鋼結(jié)構(gòu)施工中,對(duì)于多層鋼框架結(jié)構(gòu)中無(wú)法保證穩(wěn)定性的情況,利用端板連接技術(shù)保證其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定.雖然此類(lèi)方法可以保證其具有一定的抗震穩(wěn)定的特性,但是在實(shí)際的施工當(dāng)中,因?yàn)槭┕げ牧系馁|(zhì)量以及操作等問(wèn)題不夠保證施工的質(zhì)量,下面多層鋼框架梁柱端板連接施工中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析.

在近些年的多層鋼框架結(jié)構(gòu)施工中,采用端板方式進(jìn)行梁柱連接已成為主要施工方法,它具備抗震性好、施工速度快的優(yōu)點(diǎn),但是在安裝中難免會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響而發(fā)生偏差,因此就需要我們?cè)谑┕ぶ懈叨戎匾暫吞幚?。從多層鋼框架結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)入手,簡(jiǎn)單闡述了有關(guān)施工要點(diǎn)。

介紹了粘彈性阻尼器的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法。根據(jù)粘彈性阻尼器的力學(xué)特性,對(duì)一安裝粘彈性阻尼器的鋼框架進(jìn)行了ansys模擬,并對(duì)純框架結(jié)構(gòu)和安裝粘彈性阻尼器的框架結(jié)構(gòu)在多遇地震下和罕遇地震下的反映進(jìn)行了分析、對(duì)比。結(jié)果表明:安裝粘彈性阻尼器后,可以顯著增加結(jié)構(gòu)的阻尼比,結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)可以得到明顯降低。

介紹了粘彈性阻尼器的設(shè)計(jì)過(guò)程,推導(dǎo)了基于振型分解反應(yīng)譜法粘彈性阻尼器的設(shè)計(jì)方法;檢驗(yàn)了此方法的精確度及使用范圍;分析了隨粘彈性阻尼器附加剛度的增加,附加阻尼比的變化規(guī)律;給出了粘彈性阻尼器儲(chǔ)存剛度與層剛度的合理比值范圍.根據(jù)粘彈性阻尼器的力學(xué)特性,對(duì)一設(shè)置粘彈性阻尼器的鋼框架進(jìn)行ansys模擬,并對(duì)純框架結(jié)構(gòu)和安裝粘彈性阻尼器的框架結(jié)構(gòu)在罕遇地震下的響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析.結(jié)果表明:設(shè)置粘彈性阻尼器后,結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)明顯降低.

采用wilson-θ法求解巨型鋼框架mr智能減震結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程,提出基于最優(yōu)主動(dòng)控制算法(lqr算法)的雙出桿剪切閥式mr阻尼器的半主動(dòng)控制算法,并選擇普通巨型鋼框架結(jié)構(gòu)(主結(jié)構(gòu)3層,次結(jié)構(gòu)3層)和巨型鋼框,用lqr算法和半主動(dòng)控制算法分析最大地震反應(yīng)及控制效果.結(jié)果表明,巨型鋼框架mr智能減震結(jié)構(gòu)比普通的巨型鋼框架結(jié)構(gòu)優(yōu)越,mr阻尼器能夠有效地減小主結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng).

以多層屈曲約束斜撐鋼框架為主要研究對(duì)象,斜撐框架強(qiáng)度cb以及屈曲約束斜撐的水平力分擔(dān)率β為主要研究參數(shù),擬設(shè)計(jì)6個(gè)建筑模型,對(duì)各模型進(jìn)行了基于塑性鉸理論的二階非線性時(shí)程分析,考察了強(qiáng)震作用下各模型各層的層間位移、層剪力、屈曲約束斜撐的塑性能量分布等。結(jié)果表明,各模型的強(qiáng)度cb值從0.3增大到0.5或屈曲約束斜撐的水平力分擔(dān)率β值從30%增大到90%時(shí),各模型的各層最大層間位移反應(yīng)值中的彎曲變形反應(yīng)值越大,這種情況上層部位更明顯。隨著斜撐框架強(qiáng)度cb值或屈曲約束斜撐的水平力分擔(dān)率β值的增加,各模型的各層屈曲約束斜撐分擔(dān)的剪力和各層最大層剪力比值也變大。

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。

在實(shí)際工程中,鋼框架連接性能往往介于剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)之間,呈半剛性連接。采用擬靜力試驗(yàn)方法進(jìn)行了角鋼連接的半剛性連接鋼框架在低周往復(fù)荷載作用下抗震性能的試驗(yàn),研究了帶腹板雙角鋼、頂?shù)捉卿摪雱傂赃B接鋼框架在周期循環(huán)荷載作用下的滯回性能、延性和破壞機(jī)理等,為鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供了一定的理論參考。試驗(yàn)結(jié)果表明該鋼框架由于節(jié)點(diǎn)部位轉(zhuǎn)動(dòng)剛度小于剛性連接,使結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度降低,側(cè)向變形增加,但是同時(shí)也改善了梁柱的內(nèi)力分布,提高了其在周期循環(huán)荷載作用下的滯回性能和耗能特性,比剛性連接鋼框架具有更好的抗震性能。