底层带支撑异型柱框架非线性地震反应分析

本文利用ＤＲＡＩＮ－２Ｄ程序对底层带支撑异型柱框架进行了时程分析，并且与无支撑异型柱框架及通高设支撑异型柱框架进行了比较分析，结果表明，笔者提出的底层带支撑异型柱框架是一种良好的结构形式。     

结构非线性随机地震非零均值响应分析

本文讨论了随机等价线性化方法（ESL）作为一种对考虑力学参数随机性的非线性滞回结构进行可靠性分析的工具具有的灵活性，这种方法还被推广用来处理由于重力荷载的影响导致滞回曲线非对称引起的零平均输入非零平均输出的响应过程，利用此方法分析了一座按8度要求设计的钢筋混凝土规划框架结构和不规则框架，本文提出的方法可以分析范围更广泛的问题。     

巨型框架-支撑结构的非线性地震反应分析

巨型框架-支撑结构体系是一种新型的巨型结构体系,是在吸取巨型框架结构体系和巨型桁架结构体系优点的基础上被提出的。对巨型框架-支撑结构进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析。结果表明,巨型框架-支撑结构的动力性能优越,是一种高效的巨型结构体系。     

钢筋混凝土高层结构非线性地震反应分现状

评述了钢筋混凝土平面及空间高层结构的非线性地震反应分析现状,指出了这方面存在的问题和需要进一步研究的课题。     

钢筋混凝土框架—剪力墙结构的非线性地震反应分析现状

评述了钢筋混凝土框架－剪力墙结构的非线性地震反应分析现状，注意力集中在拟三维模型和完全三维模型上，指出了这些模型存在的问题和需要进一步研究的课题。     

悬挂阻尼控制结构体系巨型框架地震响应分析

提出一种巨型悬挂阻尼控制结构体系，采用结构动力学有限元方法对结构体系进行了地震随机振动分析、时程分析和地震反应谱分析，分析结果表明，这种结构体系能有效地减小结构的地震响应。最后讨论了影响控制效果的参数。     

地震作用下钢框架高层结构的抗震性能研究

钢框架高层建筑结构是当前高层建筑设计中使用最为广泛的技术,为提升其抗震性能,本文研究将调谐质量阻尼器安装在钢框架高层建筑结构顶部,考虑到建筑空间需求、防止集中荷载和提升控制效果等因素,在相同楼层或同顶部接近楼层中设置数个较小的、频率一致的子控制装置,通过设置调谐质量阻尼器受控结构等效阻尼比求极值的方法,获取最优刚度与最优阻尼系数;将获取的结果在有限元软件中进行模态分析获取模态质量,实现钢框架高层建筑结构扭转振动的减振控制。实验结果表明,地震荷载下,该方法使得建筑结构顶层角位移峰值和角加速度峰值分别降低50%和30%左右,建筑结构响应下降19%～26%,提高了高层建筑结构的稳定性。     

摩擦消能支撑钢框架结构的弹塑性地震反应时程分析

本文分析了摩擦消能支撑及框架主体结构弹塑性本构关系，并给出了动力时程分析的计算方法。同时，对六层钢框架模型做了各种工况下的地震反应时程分析。结果表明，摩擦消能支撑钢框架（FEDBF）比抗弯钢框架（MRF）的地震作用明显降低，尤其在强震作用下效果更加明显。     

底层大空间带暗支撑剪力墙结构非线性地震反应分析

利用在剪力墙多垂直杆非线性单元模型中增设支撑斜杆的方法，来分析带暗支撑剪力墙结构的非线性地震反应，给出了带支撑斜杆的多垂直杆剪力墙单元模型的刚度矩阵和各元件的本构关系。最后提供了算例，并与试验结果比较，表明带支撑斜杆的多垂直杆剪力墙非线性单元模型具有较好的计算精度。     

高层高强钢组合偏心支撑框架抗震性能简化分析

高强钢组合偏心支撑钢框架是一种新型的抗震结构体系,为分析其抗震性能,利用ABAQUS有限元软件建立了简化分析模型。在验证该简化模型合理有效的基础上,建立了某十层算例的整体模型,施加竖向荷载的同时施加水平倒三角形循环荷载作用,进而分析了该算例的滞回性能。研究表明:本文提出的简化分析模型不仅可以较准确的模拟该结构体系的延性和抗侧刚度,还可以有效预测结构的变形分布和非线性性能。     

消能支撑-方钢管混凝土框架结构抗震性能的试验研究

本文设计了一榀消能支撑框架,方钢管混凝土通过不同频率、不同位移幅值下的水平低周反复荷载试验,验证了消能支撑框架优异的消能能力,提出了相关连接构造的设计建议,为中高层钢结构住宅提供了一种新的抗震设计思路。     

钢框架基于复模态随机反应分析的抗震可靠度研究

首次将复模态法应用于钢框架结构的随机地震反应分析中,通过算例对钢框架结构在平稳地震激励下的抗震可靠度进行了计算分析。同时,提出了钢框架在非平稳地震激励下的反应统计量的求解方法。研究表明,钢框架结构在非平稳地震激励下的随机反应分析,可以利用扩阶的方法来进行,将求解结构非平稳随机响应转化为求解扩阶系统在均匀调制白噪声激励下的响应。采用复模态分析法可较方便地求解出结构在非平稳地震激励下弹性随机反应的协方差函数及均方差的解析表达式。     

Shaking table tests on seismic response of steel braced frames with column uplift

Previous studies have suggested that rocking vibration accompanied by uplift motion might reduce the seismic damage to buildings subjected to severe earthquake motions. This paper reports on the use of shaking table tests and numerical analyses to evaluate and compare the seismic response of base‐plate‐yielding rocking systems with columns allowed to uplift with that of fixed‐base systems. The study is performed using half‐scale three‐storey, 1 × 2 bay braced steel frames with a total height of 5.3 m. Base plates that yield due to column tension were installed at the base of each column. Two types of base plates with different thicknesses are investigated. The earthquake ground motion used for the tests and analyses is the record of the 1940 El Centro NS component with the time scale shortened by a factor of 1/√2. The maximum input acceleration is scaled to examine the structural response at various earthquake intensities. The column base shears in the rocking frames with column uplift are reduced by up to 52% as compared to the fixed‐base frames. Conversely, the maximum roof displacements of the fixed and rocking frames are about the same. It is also noted that the effect of the vertical impact on the column associated with touchdown of the base plate is small because the difference in tensile and compressive forces is primarily due to the self‐limiting tensile force in the column caused by yielding of the base plate. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

套建增层预应力钢骨混凝土框架弹塑性地震反应分析

从套建增层改造实践中存在的问题出发,提出了一种新型外套增层结构型式,即以内置H型钢预应力混凝土组合梁为框架梁、以配置4个或8个角钢的角钢混凝土柱为框架柱的套建增层用框架结构,并给出了节点构造。根据不同的场地条件和地震设计分组,对基于现行设计标准设计的跨度为16m的新型套建增层框架进行了罕遇地震作用下的时程分析。分析结果表明,在满足常遇地震作用下的设计要求时,在7度和8度罕遇地震作用下,建造在I、II、III类场地上的部分套建增层框架将会倒塌。根据弹塑性反应分析结果,提出了在罕遇地震作用下避免这种套建增层框架发生倒塌的设计建议。     

Experimental study on the seismic response of braced reinforced concrete frame with irregular columns

A 15-storey K-braced reinforced concrete model frame with irregular columns, i.e., T-shaped, L-shaped, as well as +-shaped columns, was constructed and tested on the six-degree-of-freedom shaking table at the State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering in Tongji, China. Two types of earthquake records, El-Centro wave (south-north direction) and Shanghai artificial wave (SHAW) with various peak accelerations and principal-secondary sequences, were input and experimentally studied. Based on the shaking table tests and theoretical analysis, several observations can be made. The failure sequence of the model structure is brace→beam→column→joints, so that the design philosophy for several lines of defense has been achieved. Earthquake waves with different spectrums not only influence the magnitude and distribution of the earthquake force and the storey shear force, but also obviously affect the magnitude of the displacement response. The aftershock seismic response of previously damaged reinforced concrete braced frames with irregular columns possesses the equivalent elastic performance characteristic. Generally speaking, from the aspects of failure features and drift ratio, this type of reinforced concrete structure provides adequate earthquake resistance and can be promoted for use in China.     

Effect of nonlinear soil-structure interaction on seismic response of low-rise SMRF buildings

The nonlinear behavior of a soil-foundation system may alter the seismic response of a structure by providing additional flexibility to the system and dissipating hysteretic energy at the soil-foundation interface. However, the current design practice is still reluctant to consider the nonlinearity of the soil-foundation system, primarily due to lack of reliable modeling techniques. This study is motivated towards evaluating the effect of nonlinear soil-structure interaction (SSI) on the seismic responses of low-rise steel moment resisting frame (SMRF) structures. In order to achieve this, a Winkler-based approach is adopted, where the soil beneath the foundation is assumed to be a system of closely-spaced, independent, nonlinear spring elements. Static pushover analysis and nonlinear dynamic analyses are performed on a 3-story SMRF building and the performance of the structure is evaluated through a variety of force and displacement demand parameters. It is observed that incorporation of nonlinear SSI leads to an increase in story displacement demand and a significant reduction in base moment, base shear and inter-story drift demands, indicating the importance of its consideration towards achieving an economic, yet safe seismic design.     

钢框架结构的非线性静力抗震可靠性分析：I有限元反应及其灵敏度

作为一种随机有限元方法，有限元可靠度方法通过有限元反应灵敏度分析将结构可靠度分析的近似解析方法与结构确定性分析的有限元方法结合起来，可以有效地处理结构反应是基本随机变量的隐式函数这一难题，因此成为大型复杂结构可靠度分析的有效工具。采用基于位移的非线性纤维梁柱单元对钢框架结构进行有限元建模，推导了单元与截面的基本方程。针对基于位移的纤维梁柱单元，采用逐级递进方式，分别推导了整体级、单元级、截面级和材料级的有限元反应灵敏度直接微分表达式。研究结果可为采用FORM或SORM等近似解析法进行钢框架结构的非线性静力有限元可靠性分析提供算法支持和编程依据。     

钢框架结构直接基于位移抗震性能设计的非迭代法

为使直接基于位移的抗震性能设计方法更加简便准确,本文采用一种直接基于位移的非迭代抗震设计方法对钢框架结构进行设计。该方法首先考虑结构的非弹性反应确定等效弹性反应谱和弹塑性反应谱,并建立了使用Newmark-Hall变形折减系数的能力谱的明确表达式。采用能力-需求图方法,确定了结构需要的目标位移与延性、谱位移和谱加速度之间关系的明确表示式,得到结构的刚度和设计基底剪力,进而确定构件截面,完成结构设计。对五层两跨平面钢框架结构进行了直接基于位移的抗震性能设计,设计过程简便,无需迭代程序,不需画出反应谱,通过时程分析验证了设计结果的精确性。本文研究表明:直接基于位移的非迭代抗震设计方法是一种简便、高效、精确的抗震性能设计方法。     

方钢管混凝土框架抗震性能试验研究与非线性有限元分析

为研究采用穿芯高强螺栓-端板节点的方钢管混凝土柱-钢梁平面框架的抗震性能,制作了3榀方钢管混凝土框架试件,通过低周反复荷载试验,研究了框架的抗震性能,分析了轴压比、梁柱线刚度比对框架抗震性能的影响.在考虑几何、材料及接触非线性的基础上,采用有限元软件ABAQUS 6.10对试验框架进行了低周反复荷载作用下的精细化数值模拟.与试验结果的比较表明,数值分析结果与试验结果吻合较好,具有较好的精度,可用于方钢管混凝土框架的分析.基于数值分析结果,剖析了框架梁柱连接节点、柱脚等关键受力部位的应力发展过程,明确了框架的受力机理和破坏机制.     

底部矩形柱上部异形柱框架结构弹塑性地震反应分析

对底部矩形柱上部异形柱框架结构以及纯异形柱框架结构进行了时程地震反应分析。并对二者分析的结果进行了比较。探讨了不同底层层高和不同底层矩形柱配筋率对结构地震反应的影响。分析结果表明,底部矩形柱上部异形柱框架比纯异形柱框架结构底层位移明显减小,各层层间位移分布均匀,对抗震有利。