附加粘滞阻尼器的球形储罐减震性能研究

球罐作为石油化工行业的重要存储容器,一旦在服役期间发生破坏,不仅将造成重大经济损失,而且易发生重大人员伤亡事故。用ADINA分析软件建立了球罐的设计模型及简化理论模型,并研究了附加粘滞阻尼器的速度指数与配置方案对球形储液罐减震的影响。利用达朗贝尔原理建立动力方程,采用非线性动力方程计算其基底剪力值,与有限元法计算结果对比分析。研究结果表明:当速度指数为0.3的时候,在地震动作用下其结构柱顶的加速度变大;当速度指数大于等于0.7时,滞回曲线明显变扁,耗能减震的效率降低到15%以下。相对于全布置方案,按方案7在布置粘滞性阻尼器,球罐基底剪力、柱顶速度、柱顶位移、拉杆应力及拉杆拉力的控制上,效果能达到全布置方案的60%以上,在波高的控制上能达到70%以上。有限元验算与计算结果较为吻合,可为后续的研究应用提供参考依据。粘滞阻尼器有助于球罐结构减震,但粘滞阻尼器的参数和配置方案应综合考虑工程的实际情况而定。     

双防线可恢复性能斜交网格结构耗能机制和抗震性能研究

为提高斜交网格结构的抗震性能,提出一种双防线可恢复性能斜交网格结构。双防线可恢复性能斜交网格结构采用剪切耗能段和特定梁端塑形铰进行集中耗能,使主体结构构件保持弹性。剪切耗能段不承受和传递重力荷载,易在震后修复或更换,使建筑可迅速恢复功能。为实现目标耗能机制,对等效能量塑形设计法进行改进以适用于可恢复性能斜交网格结构,并进行结构设计举例。采用OpenSees软件对所设计结构建立详细的有限元计算模型,进行非线性动力时程分析,以验证双防线耗能机制并评估抗震性能。分析结果表明:（1）小震、中震和大震下的结构顶部位移角分别为0.28%、0.8%和1.7%,与性能设计目标基本相同;（2）中震时剪切耗能段屈服,特定梁端未出现塑性铰;（3）大震时,特定梁端出现塑性铰以增加结构耗能能力,剪切耗能段屈服且处于延性范围内。因此新型可恢复性能斜交网格结构具有有效的双防线耗能机制,在中震后可迅速修复,在大震中可保持延性,实现"中震可修,大震不倒"的性能目标。     

大跨度钢、木混合结构屋盖设计并基于实例分析对抗震性能的研究

为有效提高建筑中屋盖的抗震性能、节约建筑施工成本,深入研究大跨度钢、木混合结构屋盖的抗震性能。基于一个工程实例对该问题进行研究。分析从基本周期与抗侧刚度比、地震作用估算、承载力设置、抗震变形验算、连接与基础设计五个测试参数展开,在此基础上确定预应力拉索的地震响应及张拉控制应力。设计的混合屋盖是使用4道X形布置的屋面预应力主索与外柱斜拉索结构,这样是确保屋盖结构在地震下能够有效工作,根据该结构结合一工程实例展开大跨度钢、木混合结构屋盖抗震性能测试。实验结果表明,大跨度钢、木混合结构屋盖相对单一结构屋盖而言,抗震性能更强;同时实例分析表明,在多向地震输入下大跨度钢、木混合结构屋盖的各个构件中,内柱是抗震性能较弱的部位。     

约束边缘区域不同构造的带钢板暗支撑高阻尼混凝土核心筒抗震性能研究

针对带钢板暗支撑高阻尼混凝土核心筒结构,探讨约束边缘区域不同构造措施对其抗震性能的影响,共完成了3个核心筒的低周反复加载试验。试验结果表明:带钢板暗支撑高阻尼混凝土核心筒结构具有良好的变形能力,约束边缘区域配置型钢能提高试件的强度和延性;在角部设置叠合柱的试件,其抗侧刚度和耗能能力有显著提高;带钢板暗支撑高阻尼混凝土核心筒翼墙存在剪力滞后效应,角部叠合柱的设置能降低剪力滞后系数,进一步发挥核心筒的整体空间作用。通过与试验结果的对比与校验,应用OpenSees有限元软件建立高阻尼混凝土带钢板暗支撑组合核心筒试件非线性分析模型,以此非线性分析模型为基础,考察了轴压比对高阻尼带钢板暗支撑混凝土核心筒抗震性能的影响,结果表明即使在试验轴压比为0.6的情况下,这种核心筒的延性与变形指标仍能满足规范要求。     

最小剪力系数及其调整方法对超高层建筑地震响应的影响

超高层结构地震剪力响应由振型分解反应谱法得到的结果经常不能满足规定的最小剪力系数要求。为此,文章简述剪力系数的概念和调整方法,以具有不同剪力系数的两个模型对比分析结构弹性、弹塑性地震响应差异,探讨剪力系数对超高层结构地震响应的影响。以通过强度和刚度调整使最小剪力系数满足规范要求的两个模型,分析不同调整方法引起的结构响应的合理性。结果表明:满足最小剪力系数的结构的弹性基底剪力大、层间位移角较小,结构的弹塑性位移响应也较小,受力状态优于不满足最小剪力系数的结构,安全性得到了提高。结构弹性倾覆力矩需求和弹塑性基底剪力按刚度调整大于按强度调整;结构弹塑性最大顶点位移和层间位移角响应相差不大,但出现刚度大\,层间位移角也大的与抗震理论相悖的情况;在满足抗震要求的情况下,构件的受力状态则是按强度调整更优,构件截面更加经济合理。     

基于典型工程实例对剪力墙抗震性能动力时程分析的提高研究

为提升剪力墙抗震性能分析精度,以某高层建筑工程楼体剪力墙为背景,将静力弹塑性分析方法与能量等效准则相结合,确定房屋剪力墙结构沿2个主轴方向的三线性恢复力参数,通过参数构建房屋剪力墙相近层模型。使用三维有限元模型模拟房屋剪力墙工程楼体,并采用相近层模型模拟该楼体三维有限元模型抗震性能的动力时程。结果表明,随着地震水平和楼层的增加,房屋剪力墙层间侧移角包络值和顶点侧移角包络值都在明显增加。设置黏滞流体阻尼器可改善房屋剪力墙受两种地震波的作用,在Ⅸ度罕见地震作用下,房屋剪力墙结构的X向减震效果比Y向好,房屋剪力墙X向和Y向层间位移角的最大减震率分别约为38%与18%。     

基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估方法研究

建筑砌体结构抗震性能评估,对建筑结构安全的稳定性至关重要。本文从四个方面分析建筑砌体结构抗震性能提升的条件,根据建筑结构的抗震性影响因素,评估抗震能力。构建建筑砌体结构抗震性能的评估BIM指标体系;利用BIM模型中的三角模糊数,定量计算建筑砌体结构抗震性能指标的模糊判断矩阵,得到建筑砌体结构的三角模糊数值,分析筑砌体结构抗震性能指标的单排序情况,结合对建筑砌体结构抗震性能评估体系指标权重系数和单项得分的计算,实现基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估。结合模拟建筑实例分析,利用建筑结构倒塌概率测试建筑砌体结构的抗震性能,并利用评估结果与实际评估结果的拟合度测试提出方法的准确性。实例结果证明,能够准确的得到抗震性能的评估结果。     

基于实例分析的绿色钢结构抗震与环保性能研究

为优化绿色钢结构建筑的安全性能与环保性能,基于一40层框架-支撑钢结构建筑实例进行抗震性能与环保性能分析。根据实际建筑参数构建该绿色钢结构建筑剖面图,基于时程分析法记录不同地震波作用下建筑水平位移随时间变化情况,基于Pushover分析法分析方钢管混凝土组合异形柱在罕见地震中的基底剪力和弹塑性变形,基于对比实验方法验证其环保优越性,并得出以下结论：建筑的方钢管混凝土组合异形柱符合国家抗震性能要求,整体建筑的抗震性能随楼层的增加而减弱;与钢筋混凝土结构、砖混结构相比,钢结构能有效节约施工水电用量、降低施工噪声,是一种抗震性强、环保性能优的绿色建筑形式。     

主余震作用下钢框架-中心支撑结构抗震性能分析

为研究余震对钢框架-中心支撑结构抗震性能的影响,以钢框架-拉链柱式中心支撑结构和传统钢框架-人字形中心支撑结构为例,基于增量动力分析方法,对2种结构在主余震、主震作用下进行地震易损性分析。对比了2种结构地震易损性差异,根据抗倒塌储备系数评价了2种结构的抗倒塌性能。结果表明：余震会增加结构的地震易损性,其影响程度随着地震动强度的变大而增加;与人字形中心支撑结构相比,拉链柱式中心支撑结构在高强度地震下处于重度损伤和倒塌2种极限状态时的失效概率更低,抗倒塌储备系数更大,抗倒塌性能更优。     

笼模钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

采用钢筋笼与周边预制混凝土薄板模壳连接形成一体的中空的笼模构件,在施工现场安装后一次性浇筑笼模构件中空腔体内的混凝土,形成完整的笼模钢筋混凝土构件。该新型笼模钢筋混凝土构件与传统钢筋混凝土构件的主要区别是：箍筋采用成型格网箍筋,笼模构件的模壳混凝土与中空腔体内的混凝土存在二次结合面,构件纵筋采用100%搭接方式连接。为研究笼模钢筋混凝土柱的抗震性能,进行了笼模钢筋混凝土柱和传统钢筋混凝土柱在恒定轴压力下的往复加载试验对比,研究试件的破坏形态、承载力和延性以及钢筋应力的发展过程。研究结果表明：笼模钢筋混凝土柱的破坏形式、承载能力和延性与传统钢筋混凝土柱基本一致,刚度略有提升,两者的受力机理没有明显差异;笼模钢筋混凝土柱可以按传统钢筋混凝土柱的计算原理和方法进行设计计算,提出的计算公式结果与试验结果基本吻合。研究成果可以作为笼模钢筋混凝土柱工作性能评价与工程设计的理论依据。