地震作用后钢筋混凝土框架结构恢复性模拟研究

钢筋混凝土框架结构在地震冲击后,其刚体退化特性复杂,存在模拟时结果失真明显的问题。为此,在考虑刚度退化规律的基础上进行分析模拟,研究地震冲击下钢筋混凝土框架结构的恢复性。提取地震作用下钢筋混凝土框架结构滞回曲线,通过有限元分析获取不同的特征点,形成恢复力模型的骨架曲线;依据恢复力模型骨架曲线和刚度退化规律,构建滞回曲线,模拟地震作用后钢筋混凝土框架结构恢复过程。在模拟的钢筋混凝土框架结构恢复实验中,层间位移结果低于5 mm、层间绝对加速度和柱底抬升结果的误差均低于0.1 mm;模拟得到结构的弯矩缝隙都能够实现闭合,钢筋混凝土结构未出现屈服现象,说明模拟的结果较好。     

基于单自由度等效线性化模型的RC结构地震易损性分析

通过有限元方法进行非线性动力时程分析获取解析的易损性曲线,计算量大且耗时。本文采用一种简化的计算方法,即基于单自由度的等效线性化模型,对钢筋混凝土框架结构进行地震易损性分析,并研究了该方法在结构高度上的适用性。通过选用5种典型的等效线性化模型对3栋不同高度的钢筋混凝土框架结构进行增量动力分析（IDA）,得到了不同高度的结构在不同强度地震作用下结构的反应和易损性,并与OpenSees程序的计算结果进行对比,研究了等效线性化模型应用于RC框架结构易损性分析在高度上的适用性。分析结果表明:对于10层及以下的框架结构,基于单自由度的等效线性化模型在结构地震易损性分析中具有较好的适用性;对于更高层数的结构,由于高阶振型反应对整体结构反应的影响增大,基于单自由度等效线性化模型的易损性分析结果会出现明显的偏差。     

R.C.框架结构的振动台试验和面向设计的时程分析方法

钢筋混凝土框架结构的弹塑性时程反应分析是抗震设计规范所要求的一项重要内容,但目前还滑有比较简单实用肯计算可靠的方法。本文进行了两个六层钢筋混凝土框架结构模型的地震模拟震动台试验,通过分析试验模型的自振特性、变形形式、加速度反应、位移反应和破坏开矿以及钢筋混凝土框架结构的实际震害,建立了面向设计的钢筋混凝土框架结构弹塑性里程反应分析的计算方法。在这一方法中,对钢筋混凝土框架整体结构采用层间剪切模型,     

钢筋混凝土框架刚塑性抗震设计方法研究

在罕遇地震作用下,钢筋混凝土框架结构通常要经历相当大的塑性变形,地震输入的动能绝大部分转化为塑性变形能而被耗散,仅有很少部分转化为弹性变形能,基于这种能量转化机制,采用刚塑性模型来预测地震反应.同时建议在结构设计时于适当位置预设塑性铰,使结构在强烈地震作用下的能量耗散集中在塑性铰处,并保证结构整体性,从而达到结构大震不倒的设防水准.以塑性理论为基础,发展了一种适用于钢筋混凝土框架结构刚塑性抗震设计方法.文中最后以5层钢筋混凝土框架为例给出了分析结果,并与弹塑性时程分析进行了对比,两者的一致性是相当满意的.由此表明,刚塑性抗震设计方法概念清晰,计算简单,具有可靠精度,可以满足罕遇地震作用下钢筋混凝土框架结构抗震设计要求.     

设置斜撑粘弹性阻尼器框架结构空间协同工作分析方法的控制研究

粘弹性阻尼器（ved）是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。本文根据粘弹性阻尼材料的应力－应变关系，推导了粘弹性阻尼器和人字型支撑的组合层间单元刚度矩阵及单元控制力向量；并基于框架结构的空间特性，建立了设置斜撑Ved框架结构在考虑空间协同分析的基础上地震反应时程分析的控制方法；最后，应用本文的方法，对设置Ved斜支撑后钢筋混凝土框架结构进行了结构地震反应时程分析，并根据计算结果对其减震效果进行了分析讨论。     

近场地震作用下考虑二阶效应的混凝土框架抗震分析

利用钢筋混凝土柱的试验结果,验证OpenSees程序用于钢筋混凝土结构非线性分析的可行性。以此为基础,对钢筋混凝土框架结构在远场地震、近场非脉冲地震与近场脉冲地震作用的性能进行非线性时程分析,研究框架结构在三类地震作用下的反应以及二阶效应对结构反应的影响。针对近场脉冲地震对结构进行增量动力分析(IDA)和易损性分析,分别得到结构的IDA曲线、易损性曲线和近场脉冲地震作用下二阶效应对结构抗震性能的影响。分析结果表明,在三类地震作用下,近场脉冲地震导致的二阶效应对结构抗震性能的影响最为显著,结构抗震设计中宜考虑二阶效应的影响。     

钢筋混凝土耗能减振结构的地震损伤简化分析方法

本文提出了钢筋混凝土耗能减振结构地震反应和损伤分析的简化方法.首先给出了考虑轴力变化效应的耗能减振结构Pushoverr分析方法,以及结构等价阻尼比ζ的计算公式;其次,结合文献[12]中提出的"三水准"地震损伤性能目标,提出了耗能减振结构基于能力谱法的地震反应、损伤分析与性能设计方法;最后,对一座设置金属屈服型耗能器的四层钢筋混凝土框架结构进行了地震反应和损伤分析.     

型钢混凝土组合结构在不同抗震区抗震性能初步研究及其结构位移特征的初步探讨

对型钢混凝土梁柱框架结构、型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁框架结构、纯钢筋混凝土框架结构进行分析,讨论三者在在不同的地震作用下的层间位移角、有害层间位移角、变形特征曲线上的区别。研究表明:型钢混凝土框架结构呈现剪切型的变形特征,薄弱层出现在首层及二层,大震最大层间位移角可取小震时对应数值的6.5倍进行估算,型钢混凝土框架结构更适用于8度半以上抗震设防烈度地区。     

高强钢筋高强混凝土框架结构非线性地震反应分析

研究配有高强钢筋的高强混凝土框架结构的抗震性能.采用OpenSees开放式软件对配有高强钢筋的高强混凝土框架结构进行了地震作用下的非线性有限元分析,并将计算结果与同等参数条件下的结构拟动力试验进行了对比.得到不同峰值加速度情况下的结构层间反应时程曲线,层间位移滞回曲线,以及破坏模式等,数值计算结果与试验吻合程度较好.研究结果表明利用基于OpenSees的有限元分析方法,能够有效地分析配有高强钢筋的高强混凝土框架结构的地震响应,可以辅助研究该结构的抗震性能.     

钢筋混凝土框架地震破坏研究概述

关于钢筋混凝土结构的破坏过程,是当前建筑抗震设计与研究中提出的新问题,本文介绍了国内外钢筋混凝土构件非线性地震反应分析和破坏过程研究的进展,和钢筋混凝土框架地震破坏评价的定量描述方法,以及钢筋混凝土框架结构地震破坏过程模拟的最新研究动态,指出地震工程研究领域中研究钢筋混凝土框架结构破坏过程有效手段。     

Shaking table tests and dynamic analyses of masonry wall buildings with flame-shear walls at lower stories

This paper describes shaking table tests of three eight-story building models: all are masonry structures in the upper stories, with or without frame-shear walls of one- or two- stories at the bottom. The test results of damage characteristics and seismic responses are provided and compared. Then, nonlinear response analyses are conducted to examine the reliability of the dynamic analysis. Finally, many nonlinear response analyses are performed and it is concluded that for relatively hard sites under a certain lateral stiffness ratio (I.e., the ratio of the stiffness of the lowest upper masonry story to that of the frame-shear wall story), the masonry structure with one-story frame-shear wall at the bottom performs better than a structure built entirely of masonry, and a masonry structure with frame-shear wall of two stories performs better than with one-story frame-shear wall. In relatively soft soil conditions, all three structures have similar performane. In addition, some suggestions that could be helpful for design ofmasomy structures with ground story of frame-shear wall structure in seismic intensity region VII, such as the appropriate lateral stiffness ratio, shear force increase factor of the frame-shear wall story, and permissible maximum height of the building, are proposed.     

近断层地震动破裂向前方向性与滑冲效应对隔震建筑结构抗震性能的影响

选择台湾集集地震和美国北岭地震的近断层地震动记录作为输入,考察了近断层地震动破裂向前方向性与滑冲效应引起的两种不同速度脉冲运动对单自由度体系和长周期橡胶支座隔震建筑结构抗震性能的影响.反应谱分析表明,破裂向前方向性与滑冲效应对工程结构地震响应的影响是随结构周期变化的.在中短周期段,含破裂向前方向性效应地震动的谱加速度值大于含滑冲效应地震动的谱加速度值;而在长周期段,含滑冲效应地震动的谱加速度大于含破裂向前方向性效应的谱加速度值.并且,与无脉冲地震动作用相比,含破裂向前方向性与滑冲效应脉冲的近断层地震动作用下隔震建筑的地震响应显著增大.滑冲效应引起的速度脉冲使隔震建筑底部的层间变形和楼层剪力明显增大,这意味着滑冲效应脉冲比向前方向性效应脉冲对长周期建筑结构的破坏更具危害性.     

主体结构隔震的二次结构减振分析

二次结构常常在大震甚至中小地震中发生损坏或中断工作，急需寻找安全有效的设计方法。对一幢典型结构，考虑不同场地条件、主体结构隔震以及二次结构不同阻尼比的影响，计算各层的楼面绝对加速度与相对位移反应谱。分析表明，主体结构隔震或同时增大二次结构阻尼是取得二次结构较好减振效果的有效途径，主体结构的隔震阻尼不宜太大，主体结构隔震后二次结构对所在楼层位置的敏感性大大降低。     

A method of calculating the non‐linear seismic response of a building braced with viscoelastic dampers

Buildings are continually subject to dynamic loads, such as wind load, seismic ground motion, and even the load from internal utility machines. The recent trend of constructing more flexible high‐rise buildings underscores the importance of including viscoelastic dampers in building designs. Viscoelastic dampers are used to control the dynamic response of a building. If the seismic design is based only on the linear response spectrum, considerable error may occur when calculating the seismic response of a building; rubber viscoelastic dampers show non‐linear hysteretic damping that is quite different from viscous damping. This study generated a non‐linear response spectrum using a non‐linear oscillator model to simulate a building with viscoelastic dampers installed. The parameters used in the non‐linear damper model were obtained experimentally from dynamic loading tests. The results show that viscoelastic dampers effectively reduce the seismic displacement response of a structure, but transmit more seismic force to the structure, which essentially increases its seismic acceleration response. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于结构台阵记录的地震响应分析

为了研究土-结构相互作用对高层建筑地震响应数值模拟的影响．选择一栋具有地震观测记录的高层建筑（结构台阵）作为研究对象．利用Abaqus有限元软件和2009年姚安地震加速度记录,并假定了水平成层和有倾角成层的2种土介质模型．进行土-结构动力反应分析。结果表明：有倾角成层土-桩-结构相互作用模型的计算结果与观测资料相比有明显的放大现象,在NS方向体现的更加明显。这说明,就高层建筑的抗震分析而言,土介质模型对计算结果影响很大,在进行地震作用下土-结构地震响应分析时．土层模型应尽可能与真实土层相符。否则其计算结果会产生较大误差。     

长春光大银行主体钢结构在罕遇地震作用下的时程反应分析

分别采用基于塑性铰法的空间梁柱单元分析程序和简化的DRAIN-20分析程序，对其主体巨型钢框架结构进行了考虑双重非线性的罕遇地震作用下的时程反应分析。分析中使用了三条典型地震波和一条当地人工地震波，分别得到了顶层位移和加速度时程曲线、层间位移包络值和塑性铰出现的位置与先后顺序。分析结果表明结构在体系设计上是合理的和在大震作用下具有足够的安全度。     

Seismic performance evaluation of typical dampers designed by Chinese building code

Adding dampers is a commonly adopted seismic risk mitigation strategy for modern buildings, and the corresponding design procedure of dampers has been well established by the Chinese Building Code. Even though all types of dampers are designed by the same procedure, actual seismic performance of the building may differ from one to the others. In this study, a nine-story benchmark steel building is established, and three different and typical types of dampers are designed according to the Chinese Building Code to realize structural vibration control under strong earthquake excitation. The seismic response of the prototype building equipped with a viscoelastic damper, viscous damper and buckling-restrained brace(BRB) subjected to 10 earthquake records are calculated, and Incremental Dynamic Analysis(IDA) is performed to describe progressive damage of the structure under increasing earthquake intensity. In the perspective of fragility, it shows that the viscoelastic damper has the highest collapse margin ratio(CMR), and the viscous damper provides the best drift control. Both the BRB and viscoelastic dampers can effectively reduce the floor acceleration responses in the mid-rise building.     

地震动位移峰值对斜拉桥地震反应的影响

根据同一加速度反应谱拟合了加速度峰值相同、速度峰值相同、位移峰值不同的两组地震动时程。以大跨斜拉桥的三维模型为例，在以上两组时程的激励下，应用有限元立法，对斜拉桥的地震反应进行了分析。计算结果表明：在弹性阶段，地震动位移峰值时斜拉桥的动力响应影响不明显；但当结构进入弹塑性阶段时，在位移峰值较大的一组地震动激励下，桥梁的墩底弯矩和塔顶位移会有更大的响应。     

Shaking table tests and dynamic analyses of masonry wall buildings with frame-shear walls at lower stories

This paper describes shaking table tests of three eight-story building models： all are masonry structures in the upper stories, with or without frame-shear walls of one- or two- stories at the bottom. The test results of damage characteristics and seismic responses are provided and compared. Then, nonlinear response analyses are conducted to examine the reliability of the dynamic analysis. Finally, many nonlinear response analyses are performed and it is concluded that for relatively hard sites under a certain lateral stiffness ratio （i.e., the ratio of the stiffness of the lowest upper masonry story to that of the frame- shear wall story）, the masonry structure with one-story frame-shear wall at the bottom performs better than a structure built entirely of masonry, and a masonry structure with frame-shear wall of two stories performs better than with one-story frame- shear wall. In relatively soft soil conditions, all three structures have similar performane. In addition, some suggestions that could be helpful for design of masonry structures with ground story of frame-shear wall structure in seismic intensity region VII, such as the appropriate lateral stiffness ratio, shear force increase factor of the frame-shear wall story, and permissible maximum height of the building, are proposed.     

考虑楼板变形带转换层高层建筑结构简化计算

带转换层高层建筑属于复杂结构体系,其楼板变形问题较为突出,考虑楼板变形对带转换层高层建筑结构进行的地震反应简化计算研究非常必要.首先将带转换层的整体结构以转换层为界划分为若干个子结构部分;其次,对每个子结构内部的各类型竖向构件以轴线为单位运用超单元法进行简化等效,对其楼板和转换梁等水平构件则视为深梁,对所有构件考虑其类型、剪切变形、弯曲变形和轴向变形等因素的影响建立其单元刚度矩阵;最后,通过坐标变换和自由度缩减形成各子结构整体刚度矩阵,根据依次放松约束节点的计算思路完成整体结构的动力计算.算例结果表明,该简化计算法计算量小精度较高.