框架-摇摆墙结构设计方法与研究现状分析

摇摆墙释放了墙底与基础之间的约束以实现竖向摇摆。已有研究表明:将摇摆墙与RC框架结构结合形成框架-摇摆墙结构体系能有效提高结构的整体承载力及延性,使结构的破坏发生在预期的位置,减少结构地震响应的不确定性。本文首先回顾了摇摆墙的发展历史,简要介绍了框架-摇摆墙结构的基本原理,综述了框架-摇摆墙结构的研究现状,总结了其墙体及连接节点的设计要点并对其未来的发展方向进行展望,指出框架-摇摆墙结构体系后续的研究重点可以包括:墙体与RC框架结构水平连接节点的设计、摇摆墙与基础实现理想铰接的设计、摇摆墙与预制装配式技术结合的设计及摇摆墙墙体在框架结构中布局方式的设计。     

装配式人工消能塑性铰框架-摇摆墙抗震性能研究

为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出一种基于人工塑性消能铰的装配式混凝土框架-摇摆墙结构。人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加耗能钢板连接的构造,基于该构造的框架结合底部铰接的剪力墙,形成人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构。使用OpenSEES软件建立了人工消能塑性铰框架-摇摆墙模型及2组对比模型,选用24条天然地震波对3组结构模型进行双向地震响应分析,结果表明:人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构可通过摇摆墙的构造,提升结构竖向连续刚度,使结构层间变形均匀,实现完全梁铰的理想屈服机制;在整体可控的变形模式下充分利用人工消能塑性铰滞回耗能,有效减小结构地震响应。     

安装粘弹性转角阻尼器的海洋平台—摇摆墙体系抗震性能分析

在海洋平台摇摆墙体系基础上,在摇摆墙底部的铰接点处安装一粘弹性转角阻尼器,进行被动消能结构振动控制,利用ANSYS进行地震荷载作用下的抗震性能验算,并对阻尼器的刚度和阻尼参数进行了分析。结果表明,在摇摆墙底部施加的转角阻尼器能显著降低结构的地震反应。     

基于耦连比的摇摆柱-混合连肢墙结构延性设计方法及非线性分析

在现有摇摆柱-混合连肢墙结构概念的基础上,根据连续连杆法,推导了摇摆柱-混合连肢墙结构的耦连比估算方法,确定整体失效模式,提出基于耦连比的延性设计方法。将该结构模型应用于ABAQUS程序中分析了不同耦连比的摇摆柱-混合连肢墙结构在往复荷载作用下的力学行为。算例分析结果表明:推荐设计方法能保证结构预期失效模式的出现,墙肢底部损伤情况相比于普通混合连肢墙结构得到改善,同时预期耦连比对该结构延性性能和抗震性能有重要影响。     

基于能量的新型消能摇摆结构体系抗震性能研究

利用能量法分析新型消能摇摆结构体系在地震动过程中的耗能机制,并对其抗震性能进行系统研究。以某已建成的6层框架结构为研究对象,建立新型消能摇摆结构体系的计算模型,利用Opensees软件获得新型消能摇摆结构体系在不同地震动激励下的动力响应,分析其各子结构的耗能部位及所占比例。结果表明:新型消能摇摆结构体系的耗能机制更为合理,其抗震性能优于传统结构体系,为工程设计和研究提供一些参考。     

摇摆墙刚度对框架摇摆墙结构抗震性能的影响分析

为研究摇摆墙刚度对框架摇摆墙结构抗震性能的影响,对1个4层钢筋混凝土框架结构模型,用有限元软件SAP2000对附加不同刚度的摇摆墙结构进行了静力非线性分析。分析结果表明:随着摇摆墙刚度的增大可以逐渐改善框架的抗震性能,使框架变形更加均匀,层间位移角更趋于一致。但刚度增加到一定程度后,其值进一步增大时结构的抗震性能趋于稳定。对于本文的结构模型摇摆墙与框架的刚度比小于1.27%时,对框架的破坏机制影响很小。摇摆墙的刚度比大于2.48%时,开始改变框架的破坏机制,逐渐从层破坏机制变为整体破坏机制。摇摆墙的刚度比大于6.81%时,结构具有稳定的整体破坏机制。     

基于弹塑性静力分析方法的一种摇摆式钢筋混凝土框架抗震性能研究

研究了一种摇摆式钢筋混凝土框架的抗震性能。首先建立了摇摆式钢筋混凝土框架结构的有限元模型并进行了试验验证;其次使用弹塑性静力分析方法评定无控及受控式摇摆钢筋混凝土框架结构的抗震性能;最后对比分析无控及受控摇摆式钢筋混凝土框架结构的抗震性能。结果表明设置阻尼器后的摇摆式钢筋混凝土框架的结构等效阻尼比大幅度提升,结构塑性变形耗能转变成阻尼器屈服耗能,结构位移响应得到了有效控制。     

罕遇地震作用下的框架-摇摆刚架结构体系动力可靠度研究

针对钢筋混凝土框架结构的受力特点,采用增设摇摆刚架的抗震设计方法,以提高罕遇地震下建筑结构的安全性。建立了框架一摇摆刚架结构体系的计算模型,结合状态空间法与虚拟激励法,求解结构的平稳随机响应,并根据计算所得随机响应对框架一摇摆刚架体系的动力可靠度进行分析。以西部地区某已建成的6层框架结构为算例,探讨了罕遇地震作用下不同刚度比的摇摆刚架对新结构体系动力可靠度的影响。结果表明,通过增设不同刚度比的摇摆刚架,可以有效协调结构体系的变形模式,充分发挥结构的耗能能力,降低整体结构的条件失效概率。     

框架-密肋复合墙结构新体系研究

结合密肋复合墙结构的研究成果和框架结构抗震性能的发展趋势,提出一类新型结构体系:框架-密肋复合墙结构体系.简要介绍了密肋复合墙结构受力特点,阐述了将密肋复合墙引入框架结构的重要意义,即增强大震下框架结构的抗震能力,扩展密肋复合墙结构在工业与民用建筑中的应用范围,以及丰富多高层框架结构整体加固方法等.根据外框架类型和密肋墙对抗侧刚度贡献机制的不同,对框架-密肋复合墙结构进行了分类,详细介绍了正在进行研究的几种结构形式,并指出现阶段框架-密肋复合墙结构的研究内容和方向.     

挂柱挂板组合墙结构抗震性能振动台试验研究

为改善混凝土装配结构的抗震性能,提出了混凝土挂柱挂板组合墙装配框架结构体系,并通过设计1/2缩尺模型对混凝土挂柱挂板组合墙装配框架结构的抗震性能进行了振动台试验研究,通过白噪声扫描和输入地震波强度逐步增加的加载试验方法,研究了整体结构的动力特性变化规律、整体结构的动力响应规律、局部组合墙体与主体结构相互作用以及退化规律。研究结果表明:挂柱挂板组合墙与主体结构的连接以及挂板挂柱之间具有较好的连接性能,能保证整体结构的抗震性能;挂柱挂板组合墙对整体结构的刚度贡献随着地震强度的增加先增加后减小;整体结构首先在挂板挂柱出现裂缝,随后挂柱挂耳两端逐步损伤压碎,最后主体结构逐渐屈服,表现出良好的整体连接性能和抗震性能。