底层带支撑异型柱框架抗震分析初探

本文在底层带支撑异型柱框架模型试验研究基础上，按抗震分析需要，对结构抗震性能问题、模型问题、填充墙刚度问题等进行了初步研究。简述了抗震分析方法，提出了供抗震设计参考的建议。     

梁柱节点刚度对Y形偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的影响

为了研究不同梁柱节点刚度对Y形偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的影响,利用ABAQUS有限元软件建立了不同梁柱节点连接刚度的六层两跨平面钢框架模型,并对其滞回性能进行了非线性数值分析,对比分析了各模型的承载力、侧向刚度、延性、耗能能力等特性。结果表明:随着节点刚度的增大,各模型的屈服荷载、极限荷载、抗侧刚度、延性系数逐渐增大。Y形偏心支撑半刚接钢框架节点刚度越接近理想刚接情况,其抗震性能越好。倒三角水平循环荷载作用下,各模型均为耗能连梁首先屈服,且按照由底层到顶层的顺序逐渐屈服,中间底层柱在受力过程中应力较大,设计时应重点考虑。     

一种高层框架振动分析新方法——修正的Holzer迭代法

基于框架侧移柔度系数和等效侧移刚度提出了一种高层框架结构自振频率与振型计算的新方法——修正的Holzer迭代法，使之推广于弯曲型框架，并适用于梁柱任意刚度比情况，可考虑梁柱节点转动和柱的轴向变形，计算简单，精度良好，可供实用。     

形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器的试验研究

本文作者研制了一种新型的形状记忆合金拉压型超弹性阻尼器，介绍了其构造和工作原理，并进行了力学性能试验。试验结果表明：(1)对形状记忆合金阻尼器中NiTi丝缆施加初始预变形可以获得不同的迟滞循环行为，施加预变形到超弹性平台的中点位置，阻尼器可以获得较为饱满的迟滞环和稳定的阻尼力；(2)位移幅值影响阻尼器的力学性能，随着位移幅值的增加，阻尼器的等效刚度逐渐减小。等效阻尼比逐渐线性增大；(3)加载速率影响阻尼器的力学性能，随着加载速率的增加，滞回环变得狭长，其包围的面积逐渐减小，阻尼器的等效刚度略有提高，等效阻尼比逐渐减小。     

摩擦耗能框架体系动力分析

采用粘性屈服模型来模拟摩擦耗能器的力－速度关系。建立了带有摩擦耗能器体系的动力分析8方法，采用增量型Rosenbrock二阶三阶半隐式Runge-Kutta法求解动力方程，得到了带有摩擦耗能器单层框架在正弦波激励下反应的解析解，并据此验证粘性屈服模型及求解动力方程算法的正确性，分析了摩擦耗能器的起滑力和支撑刚度对耗能减振效果的影响。     

基于位移的方钢管混凝土柱抗震设计方法研究

对基于位移的方钢管混凝土柱抗震设计方法进行了研究：介绍了基于位移抗震设计方法的概念、原理和设计的一般过程;探讨了方钢管混凝土柱的等效刚度、等效阻尼等设计中的关键问题,并确定了参数的具体取值;最后对方钢管混凝土柱进行了具体的基于位移的抗震设计,并研究了主要参数的影响。结果表明：在通常范围内,第二阶段刚度系数对滞回阻尼比影响不大;随着轴压比的增加,钢管壁厚度增加,柱延性系数增加;随着截面尺寸增加,钢管壁厚度减小,屈服弯矩也减小。     

高层建筑空间结构动力计算的一种半解析方法

本文介绍一种适用于高层建筑空间结构动力计算的半解析、半数值方法。该法将高层建筑非规则空间框契或框架剪力墙结构化为等效正交异性连续板系,用同时考虑剪切及弯曲变形、移动与转动惯量、横向与平面位移的双向解析,一向离散的等效厚条法进行动力计算,给出了便于工程计算应用的频率、振型与建筑动载荷作用下结构反应的计算格式。算例与分析表明,该法适用性强、精度高,并能节省大量内存与时间。文后对高层建筑结构动力计算提出了一种综合的简化方案。     

无侧移半刚性框架柱的稳定分析

基于现行钢结构设计规范GB50017-2003中柱计算长度的概念,利用柱子框架模型,引入梁线刚度修正系数和柱的相对线刚度比,应用梁柱理论建立了可以同时考虑柱端和梁端不同连接条件的无侧移半刚接钢框架柱计算长度系数的修正公式。基于上述修正公式,提出了计算无侧移框架梁柱连接转动刚度的简化方法:利用弯矩-转角曲线的初始切线刚度确定的切线连接刚度。研究表明,三柱子模型,当柱远端铰接时,按GB50017附录D表D-1得到的计算长度系数设计柱是不安全的,最大误差13.0%,当柱远端固接时,偏于保守,最大误差21.9%;连接刚度的简化方法误差控制在3%以内,具有很好的实用性和精确性,可以代替精确方法用于无侧移半刚性连接框架的稳定设计。     

带防屈曲支撑的钢管混凝土框架抗震性能参数分析

设置防屈曲支撑的钢管混凝土框架是一种新型钢管混凝土减震结构。采用有限元软件Opensees对设置防屈曲支撑的单层单跨钢管混凝土减震框架进行数值模拟,研究了框架梁柱线刚度比、防屈曲支撑初始刚度以及钢管混凝土柱轴压比等设计参数对该减震结构抗震性能的影响。研究结果表明：1数值模拟和试验结果吻合较好,验证了有限元模型的正确性;2梁柱线刚度比在0.1~0.3之间变化时,钢管混凝土减震框架的抗震性能较好;3BRB耗能支撑的初始刚度K1在40~80kN/mm变化时,减震框架的耗能减震效应较明显;4在合理的钢管混凝土柱轴压比范围内,当轴压比较大时,在钢管混凝土框架中设置防屈曲支撑能明显地提高结构的耗能能力和改善结构的强度退化现象。     

钢管混凝土柱新型节点受力性能试验研究

钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱节点受力性能是影响钢管混凝土柱结构应用最关键的问题，本文针对某电信枢纽中心的工程实践，提出了穿心牛腿＋环梁的新型节点构造形式，并依据相似原理进行了静载及反复荷载下节点模型试验研究。试验研究表明，该节点传力路线明确，合理，受力性能较好，根据试验结果改进的新型节点已用于工程实践。     

基于宏观模型的暗支撑短肢剪力墙非线性分析

建立了适合于带暗支撑短肢剪力墙非线性分析的宏观计算模型，分析推导了SAP程序中Link单元的刚度矩阵，明确了Link（单元中各弹簧的物理意义，给出了各单元等效刚度计算方法，选取了合适的单元力一位移关系。用由Link单元建立的宏观模型对3片普通短肢剪力墙和3片带暗支撑短肢剪力墙进行了静力弹塑性分析，试验和计算所得顶点力一位移骨架曲线符合良好，说明所建宏观模型合理，用由Link单元建立的宏观模型能较好的模拟带暗支撑短肢剪力墙的非线性行为。     

考虑填充墙作用的消除底部薄弱层的防屈曲支撑简化设计方法

以实际工程案例为背景,考虑3到9层的填充墙作用并用等效斜撑代替,根据"刚度补偿"概念,提出了消除薄弱层的防屈曲支撑简化设计方法,并按此方法将防屈曲支撑设置在9层框架的薄弱层1,2层,通过Sap2000建模对比分析了考虑填充墙影响和加防屈曲支撑前后的差别,包含反应谱分析、模态分析、线性时程分析、非线性时程分析等,从而验证了所提设计方法的可靠性。     

考虑玻璃结构的上海中心大厦幕墙大震弹塑性分析

常规的幕墙抗震设计,往往只考虑玻璃质量对幕墙整体的影响而忽略玻璃刚度,将玻璃结构转化为等效质量施加于幕墙支撑结构进行抗震分析。然而,当幕墙结构承受大震作用时,幕墙支撑结构已进入塑性状态,将产生较大变形,此时玻璃刚度将在一定程度上影响幕墙整体刚度。尤其是对于复杂的超高层幕墙结构,玻璃刚度对幕墙整体刚度的影响具有一定的未知性,需要深入研究。针对这一问题,本文依托上海中心大厦幕墙结构,研究了考虑玻璃结构的幕墙大震下的弹塑性响应,并将其与未考虑玻璃结构的响应进行对比分析。结果表明,玻璃结构对建筑主体结构影响较少,对幕墙结构层间位移角抑制明显,从而减少了支撑结构内力;对高楼层,加速度放大系数有一定抑制作用,但对低楼层,加速度放大系数抑制作用有限。     

半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算方法

推导了半刚性连接组合梁单元不考虑轴向变形和剪切变形的刚度方程,基于此刚度方程给出了框架柱的抗侧移刚度.采用连续弹性体无限自由度体系剪切自由振动方程,推导了半刚性连接多层组合框架自振周期实用计算公式.通过算例说明了连接的转动刚度以及正负弯矩作用下连接转动刚度的不同对自振周期的影响.     

基于数值解与解析解耦合的SSI体系地震反应分析方法

基于子结构分析方法,提出了土-结构相互作用体系中数值解和解析解耦合的地震反应分析方法。此方法中,数值解是用有限元方法来模拟上部结构的非线性动力行为;而弹性结构-刚性基础-半无限大弹性地基中频域内的解析解,是通过离散时间递归滤波方法得到时域内的解来等效,且在整个体系中,利用土、结构两个子结构边界上的力和位移协调求解。本文提出的方法用有限元程序Opensees来实现,并用于一个线弹性单层框架结构的动力分析中。这种耦合的分析方法得到的结果,与土-结构相互作用单自由度体系的解析解进行了比较,验证此方法的精度、稳定性和工程实用性。     

一种高层框架振动分析新方法--修正的Ho1zer迭代法

基于框架侧移柔度系数和等效侧移刚度提出了一种高层框架结构自振频率与振型计算的新方法--修正的Holzer迭代法,使之推广于弯曲型框架,并适用于梁柱任意刚度比情况,可考虑梁柱节点转动和柱的轴向变形,计算简单,精度良好,可供实用.     

宽肢T形柱的滞回特性及耗能分析

基于4根钢筋混凝土宽肢T形柱的试验数据。分析比较了不同尺寸和轴压比的宽肢T形柱沿工程轴方向受力时的强度、刚度及延性等抗震性能指标，重点分析了宽肢T形柱在水平力正反两方向上加载时的不同特性，为宽肢T形柱的设计提供依据。     

矩形大定源层状模型瞬变电磁响应计算

针对矩形大定源介绍了一种层状导电模型瞬变电磁响应的快速计算方法.其基本思想是,将大定源回线源用较少的有限大小方形回线叠加.在频率域,该叠加过程导出矩形大定源回线模型响应可以表示为一个标准的Hankel积分,叠加效应仅仅是相应Bessel函数的空间积分过程.瞬变电磁响应可以利用余弦变换由频率域响应获得.均匀半空间模型计算结果和解析解较为吻合,层状模型模拟结果符合物理规律,不同测点位置感应电动势的视电阻率具有很好的一致性.新方法误差只是来源于圆回线对小方形回线的等效误差.与均匀半空间解析结果比较,只用16个方形回线等效,相对误差就可以小于10^-3.     

粘弹性层状地基动力柔度系数的半解析解

本文以三次样条函数和傅氏级数作为求解空间的基函数,应用基于复阻尼理论的Lagrange方程求计算粘弹性层状半无限地基在表面单位简谐力作用下的动力柔度阵。这种半解析半离散方法,将二维问题降为一维数值问题处理,同时利用了样条函数良好的插值性能和傅氏级数的正交性,大幅度节省计算工作量和内存要求,便于利用微机实现,并具有较高的计算精度,从而为进一步建立复杂地基的动力刚度阵和研究结构与地基相互作用问题提供一个简便有效的数值计算工具。     

高层钢框架-支撑结构二阶非线性随机地震响应分析

针对常用的高层钢框架－支撑结构，考虑材料非线性和几何非线性，建立了框架部分、支撑部分的二阶动力分析模型。用等效线性方法对结构进行非线性随机地震响应分析，结合工程算例，论述不同场地土、不同层数、不同支撑情况下，二阶效应对结构地震响应统计量的影响。