钢框架结构典型震害的计算机模拟研究

为模拟钢框架结构的典型震害,本文基于ANSYS软件建立了钢框架结构简化模型。该模型可以考虑楼板对钢框架结构整体性能的影响,并且进一步考虑了楼板与钢梁之间的滑移、节点域变形,以及梁柱节点焊缝的断裂等因素。应用本文建立的钢框架结构模型对北岭地震中Blue Cross大厦的震害进行了模拟,与实际震害对比的结果表明,该模型能够比较精确地模拟地震作用下钢框架结构的响应。钢框架结构模型对节点焊缝断裂的钢框架结构震害研究有着重要的意义。     

钢筋混凝土框架结构房屋的震害预测

以薄弱楼层的层间屈服强度系数为判定指标，应用矩阵位移法的计算结果对钢筋混凝土框架结构房屋进行震害预测。     

钢框架震害预测中的结构计算问题

针对在计算模型中可以用梁单元来描述的钢框架结构，本文运用ＳＡＰ５有限元计算程序，进行了大量的计算分析。在此基础之上，总结了单元划分的特点、结构的变形特征及水平地震动作用下结构动力反应中的振型参与情况，并给出了相对计算误差作为检验。本文最后计算了一个有实测数据的高２２ｍ的复杂钢框架。这一工作为有效地完成钢框架震害预测中的结构计算分析，提供了一定的初步经验。     

考虑梁端耗能能力影响的钢框架结构易损性分析

一般采用梁柱焊接节点钢框架结构在遭遇强烈地震地震作用下,结构倒塌破坏可能由于是耗能能力不足所导致。以某钢框架结构为算例,选取20条实际地震动记录,对结构进行易损性分析,对比不同损伤指标和不同梁端构造形式的钢框架结构抗震性能差异。研究显示:对梁柱焊接的普通钢框架结构,其倒塌破坏是由于结构耗能能力不足所导致的,评价结构抗震性能不仅需考虑结构变形能力,尚需同时考虑结构耗能能力;对于改进形式的钢框架结构,结构耗能能力得到显著提高,使得位移首超破坏先于累积损伤破坏,此时基于变形的评价结果更加可靠。     

芦山地震框架结构震害分析

根据芦山地震现场考察结果,介绍了框架结构房屋填充墙、楼梯、柱、梁、板、玻璃幕墙、飘窗和吊顶的震害特征,并为增强框架结构房屋防震减灾能力提出建议:(1)经过抗震设计并且按照规范施工的钢筋混凝土框架结构房屋具有良好的抗震性能,值得推广应用;(2)框架结构楼梯间墙体震害相对较重,建议完善框架结构楼梯间的设计方法和抗震构造措施;(3)注意填充墙对整体结构的抗震贡献和影响,要加强填充墙与框架梁柱的构造连接措施,可以选用轻质材料与框架柔性连接,并避免填充墙倒塌伤人;(4)要重视玻璃幕墙与主体结构的连接构造,避免玻璃幕墙脱落伤人;(5)对吊顶和广告牌等非结构构件,要做好构造和连接,防止坠落造成人员伤害。     

下翼缘摩擦式自定心钢框架梁柱节点抗震性能的数值模拟

介绍了一种新型的铜框架梁柱节点形式,其中预应力钢绞线提供了结构在地震作用下的复位功能（自定心）,设置在梁端下翼缘的摩擦件则为结构提供了耗能能力;介绍了下翼缘摩擦式自定心钢框架粱柱节点的构造和工作原理,以节点的低用反复加载试验结果为依据,利用面向对象的开放式计算程序OpenSees建立了节点的数值模型,并侧重于模拟节点在地震作用下的张开/闭合、自定心、摩擦耗能以及螺栓受剪等特性。由计算结果与试验结果对比可知,所建立的数值模型对节点的抗震性能具有良好的模拟效果。     

门式钢框架结构非线性爆炸响应

采用ALE多物质流固耦合方法模拟爆炸荷载,对门式钢框架结构在内部爆炸荷载作用下的动力响应全过程进行了计算分析。分析中考虑了爆炸源的水平爆距和放置高度对框架结构动力响应的影响。研究结果表明,当爆炸源的放置高度较低时,水平爆距对框架柱的动力响应影响较大,而对框架梁响应影响较小;当爆炸源的水平爆距一定时,框架梁的动力响应随着爆炸高度的提高而增大。通过计算结果的分析对比得到使框架结构发生最大响应的最不利爆炸位置。     

考虑模糊因素的框架结构震害预测方法

通过二次评判法,在考虑框架结构强度、变形破坏准则的基础上,引入了房屋破损程度、施工质量等模糊因素,使框架结构的震害预测建立在既考虑可精确计量的强度、变形等因素,又考虑了诸多无法精确计量的模糊因素基础上,从而复原了震害预测的本质即概率和模糊的特性。     

基于IDA方法的框架结构震害风险评估

为了评估不同抗震设防烈度区建筑结构震害风险,即场地地震危险性与结构地震易损性的卷积,本文以典型框架结构为例,对其震害风险进行研究。依据抗震设计规范,分别按照6度、7度和8度设计3个3跨10层框架结构模型,采用动力增量分析方法（Incremental Dynamic Analysis,IDA）对其进行地震易损性分析。同时,基于我国地震烈度概率分布特点,应用MATLAB软件生成符合极值Ⅲ型分布的地震烈度,并将其转化为地震加速度峰值,联合地震易损性结果评估模型震害风险。通过划分震害风险等级,为建筑结构抗震防灾对策的制定提供借鉴。     

钢筋混凝土耗能支撑框架结构的震害预测

首先介绍了一种新的震害预测方法——基于模糊概率的震害预测模型。在分析了钢筋混凝土框架结构抗震性能以及摩擦耗能支撑框架结构在地震作用下力学性能的基础上，提出用结构层间屈服强度系数、层间剪切位移角和地震损伤指数这三个指标作为其主要震害影响评价因子。同时，利用所提出的预测方法，建立了钢筋混凝土耗能支撑框架结构房屋的震害预测模型。     

芦山7.0级地震单层砖柱排架厂房震害特征及抗震分析

单层砖柱排架厂房是我国中小企业生产用房的主要形式,目前此类结构仍广泛存在于经济欠发达的地区。历次地震震害资料表明,单层砖柱排架厂房在地震中比较容易损坏。本文通过对芦山地震中单层砖柱排架厂房的震害现场调查,总结了单层砖柱排架厂房的震害特征并分析其破坏原因;统计了几次地震中单层砖柱排架厂房的震害资料,给出了修正的未设防单层砖柱排架厂房地震易损性矩阵;最后,采用了逐步回归法,柱顶位移角法及模糊震害指数法分别对单层砖柱排架厂房进行震害预测,并将各种方法的震害预测结果与实际震害情况进行了对比分析。本文研究对认识该类结构的易损性、震害机理和抗震薄弱部位,指导抗震加固有着重要意义。     

芦山7.O级地震中钢筋混凝土框架结构震害分析

2013年4月20日四川芦山7.0级地震给震区建筑结构造成了严重破坏.本文选择不同烈度区典型震害的钢筋混凝土框架结构,介绍了结构梁柱、填充墙、其他附属构件及地基等的破坏特点,分析了各类震害特征与破坏机理.结果显示,钢筋混凝土框架结构在本次地震中表现出了良好的抗震性能,除了极震区个别建筑框架柱发生了结构性破坏外,地震区绝大部分均为非结构性破坏,如填充墙及其他附属构件破坏,且大部分破坏不影响结构框架承重体系继续使用.最后针对该次地震中钢筋混凝土框架结构存在的主要问题,给出了一些钢筋混凝土框架结构设计与建设改进建议.     

基于GIS技术的钢筋混凝土框架结构震害预测系统设计

根据传统的钢筋混凝土框架结构震害预测方法，利用地理信息系统软件ArcView，研制了一套钢筋混凝土框架结构震害预测与评价系统。这一预测系统不仅适用于钢筋混凝土框架结构，而且适用于底层框架和内框架结构。     

泰安市高层建筑震害预测

通过对泰安市高层建筑现场调查及其震害预测分析研究,给出了遭受7、8、9、10度地震裂度影响时的预测结果,为研究制定泰安市抗震防灾对策提供了重要依据。     

关于钢结构抗震存在的问题及建议

本文探讨了目前钢结构抗震设计中存在的两个主要问题:其一是钢结构的地震作用,由于多高层钢结构房屋被列入“建筑抗震设计规范”(GB50011-2001)中时没有考虑钢结构延性好和弹性阶段阻尼比较小的特点,使得钢结构地震作用偏大,用钢量偏高;其二是钢结构承载力抗震调整系数对梁和焊缝的规定与焊缝强度高于母材强度的实际情况不符,造成设计困难。本文对现行抗震规范、“建筑工程抗震性态设计通则”和美国UBC规范的地震作用进行了分析比较,提出按照耗能能力将钢结构体系分为四类,在此基础上引入结构体系调整系数,对每类结构的地震作用取值给出建议。针对梁柱刚性连接,从抗震设计原则出发,对7、8和9度区分别建议了适合采用的连接形式,并给出了小震和大震下的设计验算公式。     

半刚性连接钢框架有限元分析和研究

对带双腹板顶底角钢连接钢框架进行了非线性有限元分析，得到了钢框架的弯矩图以及应力梯度图等分析结果。同时进行了有限元分析结果与实验结果的对比，初步探讨了带双腹板顶底角钢连接对钢框架性能的影响。     

唐山市新区现有房屋震害预测

通过对唐山市新区现有房屋震害预测研究，给出了遭受7、8度地震时的预测结果和震害分布图，为研究制定唐山市新区抗震防灾对策提供了重要依据。     

Hybrid simulation of a zipper‐braced steel frame under earthquake excitation

Hybrid simulation is a testing methodology that combines laboratory and analytical simulation to evaluate seismic response of complex structural framing systems. One or more portions of the structure, which may be difficult to model numerically or have properties that have not been examined before, are tested in one or more laboratories, whereas the remainder of the structure is modeled in software using one or more computers. These separate portions are assembled such that combined dynamic response of the hybrid model to excitation is computed using a time‐stepping procedure. A hybrid simulation conducted to examine the seismic response of a type of steel concentrically braced frame, the suspended‐zipper‐braced frame, is presented. The hybrid simulation testing architecture, hybrid model, test setup, solution algorithm, and the seismic response of the suspended‐zipper‐braced frame hybrid model are discussed. Accuracy of this hybrid simulation is examined by comparing hybrid and computer‐only simulations and the errors are quantified using an energy‐based approach. This comparison indicates that the deployed hybrid simulation method can be used to accurately model the seismic response of a complex structural system such as the zipper‐braced frame. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

爆炸作用下钢筋混凝土框架柱的动力及损伤分析

为了研究钢筋混凝土框架柱在爆炸冲击波作用下的反应,本文使用有限元分析软件AUTO-DYN对一个典型的钢筋混凝土底层框架柱进行了爆炸分析.设定了1m、3m、5m三种比例距离,各比例距离分别设置10 kg、50 kg、100 kg三种量级的TNT炸药.分析得到了各爆炸工况下柱子的动力响应及损伤形态.研究表明:柱子在爆炸冲击波作用下的动力响应对于比例距离的改变十分敏感;当炸弹在地面爆炸时,柱子最终破坏的区域总是在柱底到柱高的三分之一处;随着比例距离的增大,柱子最终的破坏形态由剪切型转变为弯曲型.