对斜支撑结构于抗震设计中作用的探讨

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超高层外框斜柱结构抗震性能分析与设计

超高层外框斜柱结构抗震性能分析与设计

超高层外框斜柱结构抗震性能分析与设计
超高层外框斜柱结构抗震性能分析与设计是一个复杂而挑战性的课题,基于近年来地震灾害的增加及人们对抗震设计理念的深入探索,关于
外框斜柱结构抗震性能的研究显得至关重要。

本文将详细阐述超高层
外框斜柱结构抗震性能分析与设计的内容,主要包括以下几点:
①研究内容包括特殊构造特性抗震设计及其抗震性能分析。

②针对超高层外框斜柱结构抗震性能,首先要从抗震动力学出发,确
定超高层外框斜柱结构的抗震基本参数,包括地震力、弹性模量、刚
度系数等;
③其次,应该研究几何尺寸和结构型式对超高层外框斜柱结构抗震性
能的影响;
④还要研究工作状态下外框斜柱结构的抗震性能,并分析外框斜柱在
工作状态下的静力行为;
⑤同时还要剖析不同非工作状态下外框斜柱结构的抗震动力学特性;
⑥对比不同超高层外框斜柱结构和不同地震力场的叠加效应,评价抗
震性能;
⑦最后,结合抗震理论和实际经验,提出加固、升级和优化超高层外框斜柱结构抗震性能的方案。

以上就是本文关于超高层外框斜柱结构抗震性能分析与设计的简要介绍,研究结果将为土木工程及工程抗震设计提供有力参考,为构筑安全坚固的建筑物提供可靠依据。

斜柱支撑方案

斜柱支撑方案

斜柱支撑方案1. 引言斜柱支撑方案是一种常用于建筑工程和桥梁工程中的结构支撑方案。

通过采用斜柱支撑系统,可以提供额外的稳定性和抗震能力,从而保证工程的安全运行。

本文将介绍斜柱支撑方案的定义、设计考虑因素、施工方法和优缺点。

2. 定义斜柱支撑方案是一种采用倾斜的柱子作为结构的支撑方案,以增加建筑或桥梁的整体稳定性。

斜柱通常由钢材或混凝土制成,安装在建筑或桥梁的关键位置,通过承担部分结构荷载,并减少地震力的作用。

3. 设计考虑因素设计斜柱支撑方案时,需要考虑以下因素:3.1 结构稳定性斜柱支撑方案的目的是提供额外的稳定性,因此需要保证斜柱的设计强度和刚度满足结构的要求。

结构的荷载计算、静力分析和动力分析都是确定斜柱参数的重要依据。

3.2 地震防护地震是建筑工程和桥梁工程中最大的威胁之一。

斜柱支撑可以减少结构在地震中的位移和变形,从而增加整体的抗震能力。

设计斜柱支撑方案时,需要考虑地震引起的水平荷载、动力响应和构造物的破坏机理。

3.3 施工可行性斜柱的安装和施工需要考虑施工现场的实际情况和具体要求。

施工可行性包括斜柱的制造、运输、安装和固定等步骤。

同时,施工过程中需要确保斜柱的准确位置和垂直度。

4. 施工方法斜柱支撑方案的施工一般分为以下几个步骤:4.1 斜柱制造斜柱可以使用钢材或混凝土制成。

制造斜柱时,需要根据设计要求制定具体的制造工艺,并确保斜柱的质量和精度。

4.2 斜柱运输制造完成的斜柱需要运输到施工现场。

运输过程中需要注意斜柱的稳定性和防止损坏。

4.3 斜柱安装斜柱的安装需要使用吊装设备,将斜柱准确地安装在预定位置。

斜柱的安装需要保证垂直度和稳定性。

4.4 斜柱固定安装完成后,斜柱需要通过焊接、螺栓或其他固定方式与主体结构连接,确保稳定性和强度。

5. 优缺点斜柱支撑方案具有以下优点和缺点:5.1 优点•提供额外的稳定性和抗震能力,使建筑或桥梁结构更加安全可靠。

•可以减少结构的位移和变形,保护结构的完整性。

对斜支撑结构于抗震设计中作用的探讨

对斜支撑结构于抗震设计中作用的探讨
后 , 架 的 抗 扭 刚 度 , 扭 承 载 力 有 较 大 提 高 , 坏 时 的 延 性 也 框 抗 破 有 所 提 高 。 别 是 当荷 载 到 达 极 值 点 时 , 顶 和 柱脚 出现 了塑 性 特 柱 铰 , 架体 系的承载 力将迅速丧 失, 致无支撑结 构延性较差 。 框 导 而 加 了斜 支 撑 的 结构 在 此 时则 由框 架 加 桁 架 结构 变 为 桁 架 简体

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图 1 结构 单 元 及 其 配 筋情 况 ( 位 : 单 mm)
通 过对 比钢 筋 应 力 分布 图 , 以看 出, 项 指 标 提 高 的关 键 可 各
结构 ,仍然具有较好 的承载 力,使 结构破坏后仍 具有较好 的延
性 , 对于抗震是十分有利的。 这
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度和承载力 。从计算 结果 的对 比中, 以看 出, 添加了斜 支撑 可 在
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压应力一 应变关系采用过镇海建议 公式 , 并取轴心抗压 强度 ( 即
峰值 应 力 ) 为 f 2 MP ,初 始 弹 性 模 量 E = O P ,泊 松 比 为 e 2 a = c3G a 02 上 升 段 参 数 a 2 , 降段 参 数 a O8 峰 值 应 变 e= . 2 ., =. 下 0 = ., o0 0 。 0 钢 筋 单 元 采 用 A ss Ln 8空 间 一 维 链 杆 单 元 , 应 力一 变 nv 的 i k 其 应 关 系取 为 二 折 线弹 性 强 化 模 型 , 始 弹 性 模 量 E - 1G a 屈服 初 s 20 P , 后 弹 性 模 量 E "I G a 计 算 得 到 该 结构 单 元 的荷 载 一 移 曲线 s O P。 = 位 和 钢 筋 单 元应 力 随变 形 发 展 如 图 2 3所 示 。不 同支 撑情 况 对 结 、 构 的极 限 强 度 , 始 刚 度 , 值 切 线 刚 度 的 影 响如 图 4所 示 初 峰

新型斜柱转换结构 在不同轴压比下的抗震性能研究

新型斜柱转换结构 在不同轴压比下的抗震性能研究

新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能研究1. 引言1.1 背景介绍近年来,随着我国城市化进程的加快和建筑结构抗震能力的日益重视,对于建筑结构抗震性能的研究和改进变得尤为重要。

传统的斜柱结构在抗震方面存在一些不足,如节点区强度较弱、柱-梁连接处易出现破坏等问题,因此迫切需要一种新型斜柱转换结构来提高建筑结构的整体抗震性能。

新型斜柱转换结构采用了特殊的横向斜柱,通过斜柱的设计和排布,能够在地震作用下实现从弯矩型破坏到剪切破坏的过渡,从而实现结构的整体消能效果。

这种结构设计不仅能够提高结构的整体抗震性能,还能够减轻节点区的受力,提高结构的整体刚度和稳定性。

通过对新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能进行研究,可以为相关领域的工程实践提供理论指导和技术支持,推动我国建筑结构抗震能力的提升。

1.2 研究意义斜柱转换结构是近年来提出的一种新型结构形式,其具有良好的延性和耗能性能,在地震作用下有较好的抗震性能。

本文旨在研究新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能,通过试验和分析,探讨其在实际工程中的应用前景。

研究新型斜柱转换结构的抗震性能具有重要的意义。

斜柱转换结构可以更好地适应地震荷载,并具有更好的变形能力和能量耗散性能,可以有效减轻地震对建筑物的影响,提高建筑物的抗震性能。

通过研究不同轴压比下的抗震性能,可以为工程实践提供参考,指导工程设计中斜柱转换结构的选用和优化设计。

深入研究斜柱转换结构在地震作用下的性能,可以为相关行业提供技术支持和参考,促进该结构形式在工程实践中的广泛应用。

本文的研究意义在于通过实验和分析研究新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能,为工程实践提供理论支持和技术指导,推动斜柱转换结构在工程领域的应用和发展。

1.3 研究目的研究目的是通过对新型斜柱转换结构在不同轴压比下的抗震性能进行研究,探讨该结构在地震荷载下的承载能力和变形性能,并对其抗震性能进行评估。

通过试验研究和分析,验证新型结构设计的合理性和可行性,为其在实际工程中的应用提供科学依据。

钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析

钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析

钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析发布时间:2021-02-04T14:53:43.603Z 来源:《基层建设》2020年第27期作者:全纯[导读] 摘要:当前建筑行业飞速发展,对建筑物质量与安全的要求不断提升。

佛山市顺德区顺茵绿化设计工程有限公司广东省佛山市 510000摘要:当前建筑行业飞速发展,对建筑物质量与安全的要求不断提升。

建筑结构承受的荷载分为水平与竖向两个方面。

在高层建筑中,水平荷载作为主要控制因素,使结构抗侧移能力成为主要矛盾。

在当前工程应用中,应采取有效措施提高斜撑框架结构的抗震能力,确保建筑物安全稳定。

关键词:钢筋混凝土;斜支撑-框架;抗震设计1、混凝土斜支撑-框架结构与同类结构的分析对比1.1与混凝土框架结构的对比本结构比混凝土框架结构增加了一个支撑框架系统,多了一道抗震防线。

支撑框架抗侧力刚度较大,与延性框架协同抗震,比纯框架结构抗震性能高很多,抗倒塌能力强很多。

斜撑对提高框架结构抗震能力起到重要的作用,这点已经在钢框架一偏心支撑结构中得到了证实。

钢框架增加斜撑后,房屋适用最大高度增加一倍以上。

本结构相当于纯混凝土的框架一偏心支撑结构,房屋适用最大高度比混凝土框架结构也可提高50%以上。

框架增加斜撑对建筑使用有一些影响,例如门窗的布置,但房屋适用高度提高了,比框架结构的应用范围更广泛了。

框架上增加斜撑,包含混凝土框架上增加混凝土斜撑和钢支撑,钢框架上增加中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑,都是提高结构抗侧向力能力的有效措施。

如果结构不受地震和风荷载等侧向力的作用,斜撑是多余的。

增加斜撑就是增加结构的赘余度,增加结构的安全储备。

房屋结构的安全关系到人们生命财产的安全,房屋抗震以预防为主,如果房屋立足于大震不倒,框架上增加斜撑是非常必要的。

1.2与钢支撑一混凝土框架结构的对比虽然两种结构都是在混凝土框架中加斜撑,但本结构增加的是混凝土斜撑,与混凝土框架同属一种材料,构件刚弹性一致,构件的变形、结构的位移也能协调一致,两钢支撑与混凝土框架是两种不同的材料,不同材料的组合结构构件共同工作协调性较差。

斜撑对混凝土框架抗震性能影响的分析

斜撑对混凝土框架抗震性能影响的分析

工 程 结


1 2 1 4 l 6 1 8 2 O

+为 迁安 菠作用 下框槊接层位移 ・ 为迁安被作用下斜{ 啦 层位移
a ) 传统框 架结构模型
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 l 6 l 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 o为天年鞋作用 F 框 聚餐屠但晷 +为职 靛作用 下框果柱层位晷
1 结构分 析模 型 、 分析 方法 以及 地震 波的选 择
本文采用一简 单的 5层建筑作 为纯 框架分析模 型 , 在外 层框架 的边跨增 设斜撑作为斜撑框架分 析模 , 具体结构 简 图见图 1 , A N S Y S模 型图见 图 2 , 模型参 数 1 利川 A N S Y S对两个模型进 行模 态分 析及地 震 弹性 时程 分析 :为 更
① ⑦ ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ @ ⑨
图l 斜 撑 框 架布 置
2 结构 分 析结 果
2 . 1 模 态 分 析
( a ) 平面布置图
两种 结 构通 过 模 态 分 析 所 得 的 前 六 阶 自振 周 期 如 表 3
X X X X X
( b ) 南 立 面
加速 度 峰 值/ g a l
1 2

天津 波东西 向 天津 波南北 向
迁 安 波 东西 向
l 9 . 1 9 O . O 1 l 9 . 1 9 O . 0 l
2 1 . 9 2 0 . 0 l
6 . 9 6 . 9
5 . 8
一l 0 4 . 1 8 l 4 5 . 8 O
好 的论 证 斜 撑 对 框 架 抗 震 性 能 的 影 响 , 本 义选 择 人 f I t 波、 迁

钢结构斜撑的作用

钢结构斜撑的作用

钢结构斜撑的作用
钢结构斜撑是钢结构建筑中的重要构件,其作用不容忽视。

在建筑工程中,斜撑被广泛应用于大跨度、高层建筑以及特殊结构中,其作用主要有以下几个方面。

钢结构斜撑起到了加强结构稳定性的作用。

在高层建筑中,为了抵御风荷载和地震力的作用,斜撑被设置在结构体系中,通过斜向的受力方式将水平荷载传递到地基,从而提高了结构的整体稳定性。

斜撑的设置可以有效减少结构的位移和变形,保证建筑在外力作用下的安全性。

钢结构斜撑还可以提高结构的整体刚度。

在大跨度建筑中,为了减少结构的挠曲和变形,斜撑被设置在梁柱节点处,通过斜向的受力方式使结构形成一个整体刚性框架,从而提高了整体结构的抗弯扭能力。

斜撑的设置可以有效减少结构受力过程中的变形,确保结构在使用过程中的稳定性和安全性。

钢结构斜撑还可以起到分担结构荷载的作用。

在大跨度建筑中,由于结构自重和外部荷载的作用,结构需要承担巨大的荷载,为了减少结构各部位的受力状况,斜撑被设置在结构中,通过斜向的受力方式将荷载分担到各个部位,降低结构的受力集中程度,提高了结构的承载能力。

总的来说,钢结构斜撑在建筑工程中起着至关重要的作用,它不仅
可以加强结构稳定性,提高结构整体刚度,还可以分担结构荷载,保证建筑在使用过程中的安全性和稳定性。

因此,在设计和施工过程中,应合理设置斜撑,确保其在结构中的有效作用,为建筑的安全运行提供保障。

对斜拉桥抗震设计的几点分析

对斜拉桥抗震设计的几点分析

对斜拉桥抗震设计的几点分析1995年阪神地震中一座主跨485 m钢斜拉桥,除边墩上的钢摇轴栓钉脱落外,主桥结构在地震后还是完好无损。

其原因可归结为两方面:一方面斜拉桥是一种长周期的柔性结构,地震荷载作用下内力反应一般不起控制作用而由位移控制;另一方面是随着大跨度桥梁的发展,人们对结构的抗震越来越重视,对大型结构的抗震性能要求作专题研究,以确保结构的安全性。

近年来多次强震后,人们对以前的抗震设计方法进行了反思,对抗震设计规范进行修改,力求使斜拉桥抗震研究更加科学合理。

一.桥梁抗震设计的总体思想在各国的桥梁抗震规范中,共同点是在强震情况下不容许出现坍塌,但一定程度的损坏是可以接受的,即我们所说的“大震不倒,中震可修”,AASHTO 规范中定义了可接受的破坏程度,即指柱子中有挠曲屈服,没有剪力破坏,而且此破坏必须是可以检测及修复的,所有其它的破坏如指基础、桥台、剪力、连接构造、支座、上部结构的梁及桥面板的破坏都是不能接受的,这一定义也被其它规范广泛采用。

对强震的定义,即使在AASHTO 规范中都很模糊,但一般认为是475 年一遇的地震可称为强震,在频繁出现但规模小得多的情况下,要求桥梁基本上保持弹性运营状态,对于这种状态没有特别的校核规定,我国现行的桥梁抗震设计规范还很不完善,无论是铁路桥或公路桥,还是采用基于强度设计基础上的设计方法,即根据折减后的弹性地震反应进行抗震设计,而结构的延性要求没有明确规定,仅从墩柱的箍筋配筋率及构造方面提出要求,以保证结构的延性,因此对我国现行震规进行修订和补充,使其提高到一个新的先进水平已是刻不容缓,20世纪90 年代初在上海南浦大桥的抗震设计中,首次提出了二水平的抗震设计方法,之后,用同样方法先后对20 余座大桥、城市立交桥和城市高架桥进行了抗震研究,20 余年来积累了很多科研成果,对桥梁抗震的设计思想也日趋成熟。

在此基础上于1998 年开始,范立础教授正式主持《城市桥梁抗震设计规范》的制订工作减震和隔震设计思想是利用材料或装置的耗能性能,达到减小结构地震反应的目的,是一种经济有效的方法。

地震作用下吊脚框架扭转性能分析

地震作用下吊脚框架扭转性能分析

地震作用下吊脚框架扭转性能分析当前随着我国建筑行业的快速发展,施工技术不断成熟。

斜向吊脚结构也在高层建筑中得到了广泛应用。

斜向吊架框架结构的应用能够有效提升建筑物的性能。

采用这种结构的建筑有些底界面是与地形结合,有的则不是相接。

通常情况下是要采用支柱来把那些没有接触地面的架空。

针对高低起伏的控制,工程人员主要是通过调整支柱长度来实现的。

斜向吊脚框架结构对于建筑物的安全性和稳定性有重要影响,特别是在地震作用下建筑结构本身的扭转性能是否优良直接决定建筑物的是否损毁。

在人们对建筑安全的重视程度越来越高的背景下,加强这方面的研究十分必要。

一、建立模型本文对建筑中斜向吊脚框架扭转性能的考察主要是通过机组算例来实现的。

实现考察的第一步骤就是要建立数学模型。

在实际分析过程中模型的建立要根据吊脚框架的实际情况来进行能够解决实际的数学模型。

根据吊脚范围通常可以把模型分为两组:一组是上部结构12层、吊脚部分分3层,在实际分析中考虑到该模型同常规建筑结构之间的差异,因而需要把它的边坡进行常用处理。

通常是采用挖空或者是勒脚的方式来实现。

经过长期处理要建立15层和12层的普通框架结构。

第二组是12层吊脚框架结构。

这一结构上部12层,吊脚则可分为2层。

在分析过程中我们也需要采取与前文类似的措施来对边角进行常规处理。

通过处理从而形成普通框架结构。

在本次分析过程中工作人员将采用美国某公司研发的EETAABS软件来进行建模计算。

在分析之前需要确定各项指标:针对地震分组要设为第一组、地震加速度则是0.05g、场地是二类、地震设防烈度是6度。

通常情况下各模型所采用的计算参数也是相同的。

在本次分析中针对所有楼层都假设为刚性楼板。

吊脚框架结构与普通框架结构是有明显差别的,两者的差别主要表现在跨度、截面尺寸、荷载等领域。

当然我们看到不同的时候,也要意识到他们两者之间也是有相同地方的。

相同的地方主要表现在14层结构下面2层,12层吊脚框架上部结构等地方。

抗震支架斜撑角度

抗震支架斜撑角度

抗震支架斜撑角度抗震支架斜撑角度是指在建筑物抗震设计中,为了增强结构的稳定性和抵抗地震力的能力,采用斜撑来增加结构的刚度和强度。

斜撑角度的选择对于抗震性能具有重要影响,合理的斜撑角度可以提高结构的抗震能力,减小地震对建筑物的破坏。

在抗震设计中,斜撑角度的选择需要考虑多个因素。

首先是结构的类型和形式,不同类型的结构在地震作用下的受力特点不同,需要选择适合的斜撑角度。

例如,在框架结构中,一般采用45度的斜撑角度,可以提高结构的刚度和强度;而在剪力墙结构中,一般采用垂直或接近垂直的斜撑角度,可以增加墙体的刚度和强度。

其次是地震作用的特点和设计要求。

地震作用是指地震波对建筑物产生的力和位移作用,不同地区和不同设计要求下的地震作用特点有所差异。

根据地震作用的特点和设计要求,选择合适的斜撑角度可以提高结构的抗震能力。

例如,在高地震烈度区域,一般需要选择较大的斜撑角度来增加结构的刚度和强度;而在低地震烈度区域,可以适当减小斜撑角度以降低施工难度和成本。

此外,还需要考虑斜撑材料和连接方式。

斜撑材料的选择和连接方式对于斜撑角度有一定影响。

一般来说,钢材是常用的斜撑材料,具有较好的刚度和强度;而木材、混凝土等材料则需要考虑其刚度和强度是否满足设计要求。

同时,选择合适的连接方式可以确保斜撑与结构之间的连接牢固可靠。

在实际设计中,抗震支架斜撑角度的选择需要综合考虑以上因素,并进行合理的优化。

一般来说,设计师会根据结构类型、地震作用特点、设计要求和材料等因素进行分析和计算,确定最优的斜撑角度。

同时,还需要考虑施工难度、成本等因素,确保设计方案的可行性和经济性。

总之,抗震支架斜撑角度是建筑物抗震设计中的重要参数,合理的选择可以提高结构的抗震能力。

在实际设计中,需要综合考虑结构类型、地震作用特点、设计要求、材料等因素,并进行合理优化,确保设计方案的可行性和经济性。

建筑结构防震措施的选择与效果分析

建筑结构防震措施的选择与效果分析

建筑结构防震措施的选择与效果分析建筑是人类生活和工作的场所,其中大多数是在大自然环境中建造的。

地震作为一种自然灾害常常给建筑造成严重的破坏,直接危害到人类的生命安全。

因此,建立耐震的建筑结构,成为保护人类生命财产的重要手段之一。

在建筑结构的设计和施工过程中,防震措施不仅是安全可靠的保障,还有保证节能、环保等方面的重要作用。

下面分析一下建筑结构防震措施的选择与效果。

1.选用适合的防震技术首先,防震技术的选择很关键,应该根据建筑物的特点、性质和使用情况进行选择。

常用的技术主要有加固和增高楼层刚度、斜撑等。

加固提高楼层刚度,可以将横向力作用于结构中心,使楼房变得坚固,增加了抗震能力。

另外,加强楼层之间的支撑,也能够增强施工地震时的抗震能力。

斜撑是指通过斜杆连接楼层框架的梁和柱,将横向力传递到地基,使结构体系相互支撑。

斜撑是一种简单而成熟的技术,能有效提高楼房的抗震能力,受到广泛应用。

2.采用新型防震材料新型的防震材料是防震措施中另一个非常重要的方面。

如减震降噪橡胶,由于其优越的减震性能和稳定的安全性能,可以大大提高建筑物的抵御地震能力。

此外,使用新型的防震材料还可以减少建筑物的体积和重量,满足节能环保的要求。

3. 紧密把握建筑结构设计质量建筑结构设计质量直接影响建筑物的抗震能力。

设计方案不仅要满足使用功能和美观性的要求,还要充分考虑地震的影响,并设置合理的抗震措施。

建筑物的施工过程中施工质量的把控,也是极为重要的。

质量的保证可以从构件焊接、节点连结、对每一个细节处理上,做到从内到外都是高质量的。

4.对建筑结构进行定期检查和维护定期检查和维护建筑物结构,是建筑防震措施的重要组成部分。

定期检查可以及时发现和解决结构出现的问题,及时进行修补处理,确保建筑物的结构完好安全。

防止地质灾害危险及滑坡,还应当及时修补补强土石山坡。

建筑结构防震措施的选择需要考虑各种因素,如建筑物的类型、地理位置、土地条件和环境要素等,要精细化定制方案,以保证方案的可行性和有效性。

楼梯间梯板斜撑作用对框架结构地震响应的影响研究

楼梯间梯板斜撑作用对框架结构地震响应的影响研究

华中科技大学硕士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)1.绪论 (3)1.1研究的意义和背景 (1)1.2国内外研究现状 (5)1.3本文研究的内容 (6)1.4本文研究的方法 (5)2.模型的设计和建立 (10)2.1结构形式 (10)2.2楼梯设计参考规范 (10)2.3框架结构设计 (11)2.4建立模型 (13)3.考虑楼梯斜撑对结构自振特性的影响 (15)3.1模态分析参数设置 (15)3.2振型与周期 (15)3.3本章小结 (20)4.考虑楼梯斜撑对框架水平位移及内力的影响 (21)华中科技大学硕士学位论文4.1反应谱分析及参数设置 (21)4.2楼梯斜撑对结构水平位移的影响分析 (22)4.3楼梯斜撑对结构内力分布的影响 (27)4.4本章小结 (38)5.考虑楼梯斜撑对楼梯间构件内力的影响分析 (39)5.1框架柱内力分析 (40)5.2框架梁内力分析 (47)5.3梯梁、梯柱、梯板的内力分析 (52)5.4本章小结 (54)6.总结与展望 (59)6.1结论 (61)6.2展望 (59)致谢 (61)参考文献 (62)华中科技大学硕士学位论文1.绪论1.1.研究的背景和意义地震作为一种地球上经常发生的自然灾害,其破坏性极强。

我国地域广袤,但地处多个地震带之间,不仅大小地震频发,而且我国是全世界遭受地震灾害最为严重的国家。

从古至今,我国屡遭震害,更有像唐山地震、汶川地震这样的特大罕遇地震,给人民群众生命财产和经济社会发展造成了巨大损失。

在地震中,大量的房屋、桥梁等建筑物倒塌,直接导致了悲剧的发生。

为了将震害的影响降低到最小,设计师们按照国家规范不断的对设计方法进行改进,也取得了比较好的效果,但是楼梯参与到结构整体抗震这个问题直到汶川地震之后才得到重视。

随着经济与技术的发展,电梯逐渐成为建筑上下行的主要工具,但作为安全通道的楼梯也是建筑中不可或缺的。

楼梯作为安全疏散的重要通道,它具有简单、坚固,耐火等诸多优点,当发生火灾、地震时,它是名符其实的生命通道[1]。

斜支撑连廊对中空开洞结构抗震性能的影响

斜支撑连廊对中空开洞结构抗震性能的影响

斜支撑连廊对中空开洞结构抗震性能的影响简天华;金刚;郭洋【摘要】A structural system of a library is reinforced concrete frame-shear wall with many irregularities. The paper presents the characteristics of the structure and introduces the conceptual design.With the SATWE and the MIDAS,the influence of the corridor on the main structure with different connections was analyzed and compared.By using the MIDAS,the elasto-plastic dynamic time-history analyses were performed under rarely occurred earthquakes and the seismic performances of the members were investigated.According to the re-sults,the structure has a good seismic performance.%中国农业大学图书馆为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,属于特别不规则的高层建筑。

详细介绍了该结构的特点,并针对性地提出该结构的概念设计。

利用 SATWE 和 MIDAS 两种软件对不同连接形式下连廊对主体结构的影响进行了比较分析。

利用 MIDAS 对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,并对构件的抗震性能进行评估。

分析结果表明,该结构具有良好的抗震性能。

具体分析方法和结论可供同类工程参考。

【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】7页(P73-79)【关键词】连廊;滑移支座;抗震性能设计;弹塑性时程分析【作者】简天华;金刚;郭洋【作者单位】同济大学建筑工程系,上海 200092;同济大学建筑设计研究院集团有限公司,上海 200092;同济大学建筑设计研究院集团有限公司,上海 200092【正文语种】中文1 工程概况中国农业大学图书馆位于中国农业大学东部教学区与生活区之间。

地震作用最大方向附加斜交构件的问题

地震作用最大方向附加斜交构件的问题

地震作用最大方向附加斜交构件的问题STAWE算出的最大地震作用方向是根据地震作用和坐标角度进行刚度矩阵的算法得到一个函数的。

这个函数我查阅过相关资料碍于自己的数学水平有限说句实话实在是看不懂。

详见附件的一篇论文《地震最大作用方向的确定》不过在实际设计工作中,经过自己的实践我发现最大地震作用角度和自己刚度布置有关。

如果是结构本身是比较规则的情况下。

如果刚度布置分部不是按建筑形状的分部布置的。

比较极端的情况如下图,刚度布置是由45度对称布置的。

左下角和右上角是布置的剪力墙截图可能看不得不是特别清楚。

振型号周期转角平动系数 (X+Y)扭转系数1 1.1296 45.00 1.00 ( 0.50+0.50 ) 0.002 0.7428 135.00 1.00 ( 0.50+0.50 ) 0.003 0.490 10.00 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00地震作用最大的方向 =45.001 (度)由以上一个简单的例子可以发现,地震作用最大方向是通常是由刚度对称分部的主轴方向来的。

通过看X向和Y向转角可以判断这个结构的主轴是45度的坐标系了,而不是我们默认90度的。

(当然会有例外的情况,这个还和体量大小,刚心质心多方面因素相关。

只不过这个主轴影响是最大的,如果有例外的情况不符合这个经验,在从其他地方着手,不要和我抬杠)。

我只要改变一下结构布置,这个结构布置按建筑形状来布置刚度左下角右下角布置了剪力墙。

地震最不利方向就会正常。

主轴方向也正常了变成0 度和90度。

考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数 (X+Y) 扭转系数1 1.3212 0.00 0.79 ( 0.79+0.00 ) 0.212 0.8733 90.00 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.003 0.4374 180.00 0.21 ( 0.21+0.00 ) 0.79地震作用最大的方向 = 0.000 (度)单个构件的刚度没有变,只是改变了布置的位置就会改变最大地震作用角度。

钢筋混凝土斜撑转换在结构设计中的应用

钢筋混凝土斜撑转换在结构设计中的应用

钢筋混凝土斜撑转换在结构设计中的应用摘要:本文是结合工程实际对钢筋混凝土斜撑在结构设计中的应用及计算与分析等进行了阐述。

关键词:斜撑转换层设计与分析Abstract: this paper is combined with engineering practice of reinforced concrete inclined support in structural design of the calculation and analysis of the application and were discussed.Keywords: slant supports conversion layers design and analysis引言结构设计时,由于建筑功能需要,竖向构件不能连续时,将需要通过转换构件对竖向构件进行转换,尤其是抗震设计时,转换结构宜优先选择地震作用下不致引起框支柱顶弯矩过大,柱剪力过大的结构形式,斜撑作为斜腹杆杆桁架的一种特例,对竖向构件进行转换有很多优点。

首先斜撑转换通过斜撑受压和楼盖受拉来将上层柱(或梁)传来的重力荷载传至下层柱,传力路径更加明确,以构件受压受拉替代构件受弯受剪来承受重力荷载,受力方式更为合理。

其次由于上部重力荷载很大,采用转换梁转换,转换梁的截面必然很大,一方面导致转换梁下部空间无法再利用,自重大、配筋多、不经济等缺点,另一方面导致竖向结构重和刚度分布在转换层变化不连续,对结构的整体抗震性能不利,而斜撑转换的转换层与上下层的刚度比变化幅度很小,因此在水平地震作用下,可以避免结构层间剪力和构件内力发生突变,有利于结构抗震。

作者在以往工程设计中使用了多种形式的斜撑转换,分别介绍如下:1 分析模型的确定基于上述考虑,本文所建立的分析模型为三层单跨带腋撑二维框架,能够代表典型的多层大跨度体育建筑,其跨度为30m,层高依次是8.7m、8.9m、5.7m,框架柱截面尺寸为1000×1200(mm×mm)、框架梁截面尺寸为600×1400(mm×mm)、斜撑初始截面尺寸为600×600(mm×mm)。

斜撑对装配式钢框架梁柱拼接节点抗震性能影响研究_张爱林

斜撑对装配式钢框架梁柱拼接节点抗震性能影响研究_张爱林
1. 2 材料的本构关系 采用多线性随动强化模型来模拟钢材的本构关
系,材料的屈服遵循 von Mises 屈服准则及相关的流 动法则。Q345 钢材的材料本构关系见图 4,钢材的 弹性模量取为 2. 06 × 105 MPa,泊松比为 0. 3,所有 的构件均采用 Q345B 钢材。
图 2 斜撑节点 Fig. 2 The diagonal braces joint
构件尺寸 / mm 2 000
3 000 570
图 1 带拼接柱座梁柱拼接节点 Fig. 1 Column-beam splice joint with flange-column
a—栓接不带斜撑; b—栓接带斜撑; c—焊接不带斜撑; d—焊接带斜撑 图 3 有限元模型
Fig. 3 Finite element model
由于此 拼 接 节 点 受 力 复 杂,本 文 将 通 过 运 用 ANSYS 有限元软件,分别对焊接和栓接的无斜撑和 有斜撑的梁柱拼接节点进行数值模拟,对比分析这 种拼接节点加入斜撑后对节点区域应力分布以及承 载力和抗震性能的影响。
1 有限元模型及加载 1. 1 有限元模型建立
为更 好 地 模 拟 实 际 状 态 ,本 文 根 据 分 析 特 点 , 采用 Solid 187 实 体 单 元 来 建 立 模 型。法 兰 板 之 间、栓接节点 的 梁 端 与 柱 座 之 间 的 接 触 面 均 采 用 Targe 170 单元和 Conta 174 单元来模拟接触,各部 分摩擦 面 的 抗 滑 移 系 数 为 0. 35。 采 用 等 效 力 法[6],将高强 螺 栓 预 紧 力 等 效 成 压 强 荷 载 施 加 于 接触板件的有效面上来模拟螺栓预紧力作用。非 线性分 析 中,采 用 修 正 的 Newton-Raphson 方 法 迭 代求解增 量 平 衡 方 程,打 开 自 动 时 间 步 长。因 有 限元重点研 究 斜 撑 对 节 点 性 能 的 影 响,故 忽 略 焊 缝缺陷、焊 接 残 余 应 力 等 影 响。构 件 的 具 体 尺 寸 见表 1,有限元模型见图 3。

斜腿刚构桥地震响应分析的开题报告

斜腿刚构桥地震响应分析的开题报告

斜腿刚构桥地震响应分析的开题报告一、选题背景斜腿刚构桥是现代桥梁工程中常见的桥型之一,其结构具有一定的复杂性与技术难度。

在地震等自然灾害发生时,斜腿刚构桥所承受的地震力要远大于平面刚构桥,因此其地震响应分析显得尤为重要。

通过开展斜腿刚构桥地震响应分析,不仅能够为桥梁工程设计提供参考依据,更能够保障桥梁的安全可靠运行。

二、研究目的和意义本文旨在通过对斜腿刚构桥的地震响应分析,探究其在地震影响下的受力情况,以便在桥梁设计与建设中提高抗震能力和安全性能。

具体研究意义如下:1.明确斜腿刚构桥的地震响应特性;2.为斜腿刚构桥的设计提供理论支持;3.提高斜腿刚构桥的抗震能力和安全性能。

三、研究内容1.斜腿刚构桥的结构特点及性能参数的确定;2.斜腿刚构桥的地震响应分析方法及其原理;3.斜腿刚构桥的地震响应分析模型建立;4.结合工程案例进行算例分析,验证模型的合理性和准确性;5.分析地震情况下斜腿刚构桥的受力情况,并对其进行评估和分析。

四、研究方法1.文献研究法:对斜腿刚构桥的结构特点进行文献调研,并梳理相关的理论体系;2.数值模拟法:利用有限元方法等数值模拟技术,建立斜腿刚构桥的地震响应分析模型,模拟斜腿刚构桥在地震作用下的受力情况;3.样本分析法:结合实际工程案例进行分析,验证模型的合理性和准确性。

五、论文结构本文共分为六个部分:第一章,绪论:介绍研究背景、目的意义、研究内容、研究方法及论文结构。

第二章,斜腿刚构桥的结构特点与性能参数:详细介绍斜腿刚构桥的结构特点以及性能参数的确定。

第三章,斜腿刚构桥的地震响应分析方法及原理:介绍地震响应分析的基本原理以及方法。

第四章,斜腿刚构桥地震响应分析模型建立:建立斜腿刚构桥的地震响应分析模型,并进行验证。

第五章,地震情况下斜腿刚构桥的受力情况分析:分析斜腿刚构桥在地震影响下的受力情况,并进行评估和分析。

第六章,结论与展望:对本文的工作进行总结,并展望未来的研究方向。

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工 程 技 术
对斜支撑结构于抗震设计中作用的探讨
李胜祥
摘 要: 单个 结构单 非线性分析说明, 元的 在异型 柱框架中添加了人字 律后, 的 形支 结构 杭扭刚度和 抗扭承载力 有显著提 延 有所 高, 性也 提高。通过对异型林框架结构和矩形柱结构进行地震作用 「 的对比分析, 说明异型柱框架的抗扭性能要远低十等惯性矩的矩形框架结构, 添加斜支撑对提高异型柱框架抗震性能有显著作用。本文采用有限元程序An y 和s AP , 型 s s 对异 柱框架 结构和异型柱加斜支撑 结构进行
墙体结构大量出现, 使得在框架中设置人字斜 支撑变得较为容易, 只要我们在异型柱框架的 为了避免传统框架住宅结构中因采用矩 某些部位适当添加支撑结构, 便可以轻松达到 形柱造成的柱楞突出, 异型柱框架住宅结构一 的。 般采用柱肢宽与填充墙基本同厚的 “ ” T 、 以较少材料提高结构刚度和安全性的目 “ ”和 “ L 十”形等异型截面柱, 这样更容 易满足建筑及使用功能同时也扩大了使用面 2 单个结构单元的非线性有限元分析 积, 近年来得到广泛应用。但是, 由于异型柱 由于现代计算机技术的高速发展和力学 采用的截面形式, 其截面抗扭惯性矩一般较等 研究的不断深入, 现代的有限元软件可以部分 刚矩形截面要小, 仅为后者的 1/ 2 一1/ 4。因 或全部代替模型实验。因此, 在本文中, 我们 此, 当异型柱框架结构出现扭转作用时, 将会 使用通用有限元分析程序An y 和SAP 分别 s s 对结构产生很不利的影响。近年来框架复合 进行结构的非线性和线性分析。
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了空间受力分析, 并建议在刚心与质心不一致的异型往框架结构中, 适当使用斜支撑结构以便提高结构抗扭性能。 关键词: 异型柱 抗扭性能 空间受力分析
中图分类号:TUI 1 前言
文献 标识码: A
文章编号: 1672一 3791(2007)07(b卜0068一 02
先取单个结构单元如图1 所示, 上下楼板 为刚性楼板, 下楼板固定, 上楼板施加扭矩。 四角柱为 L 型柱。斜支撑配筋分别取为4 中 10 , 巾14 和 4 巾20 , 4 设混凝土为 C3 , 0 钢筋均 为二级钢, 屈服强度fy = 310MPa 。代人非线 性有限元程序Ans s , y 混凝上单元使用An y s s 提供的混凝土8 结点块体单元, 混凝土的单轴 受压应力一应变关系采用过镇海建议公式, 并 取轴心抗压强度(即峰值应力)为f =2 MPa , e 2 初始弹性模量 Ec一 30GPa , 泊松比为0。 上升 2, 段参数a = 2 . 0 , 下降段参数a= 0 . 8, 峰值应变 eo=0 .002。钢筋单元采用Ansy 的Links 空 S 间一维链杆单元, 其应力一 应变关系取为二折 线弹性强化模型, 初始弹性模量Es二 GPa , 21O 屈服后弹性模量Es ’ 10GPa 。计算得到该结 = 构单元的荷载 一位移曲线和钢筋单元应力随 变形发展如图2, 所示。 3 不同支撑情况对结构 的极限强度, 初始刚度, 峰值切线刚度的影响 如图4 所示 通过对比钢筋应力分布图, 可以看出, 各 项指标提高的关键原因在于添加斜支律后, 结 构的传力方式发生了变化, 从框架结构变为框 架加析架筒体结构 , 从而大大提高了结构的抗 扭刚度和承载力。从计算结果的对比中, 可以 看出, 在添加 了 斜支撑后, 框架的抗扭刚度, 抗 扭承载力有较大提高, 破坏时的延性也有所提 高。特别是当荷载到达极值点时, 柱顶和柱脚 出现了塑性铰, 框架体系的承载力将迅速丧 失, 导致无支撑结构延性较差。而加了斜支撑 的结构在此时则由框架加析架结构变为析架 筒体结构, 仍然具有较好的承载力, 使结构破 坏后仍具有较好的延性, 这对于抗震是十分有 利的。 此外 , 由钢筋的应力变化我们还可以看 出, 在三种支撑配筋情况下, 支撑钢筋均先与 异型柱受拉钢筋屈服, 这种多道防线的设计, 可以吸收更多的能量输人, 提高结构在地震作 用下的可靠度。 综合分析以上结果, 我们可以看出, 在异 型柱框架中适当使用支撑结构是一个具有较 好的综合效益的方案。在异型柱结构中适当 增加支撑结构, 所增加的材料用最仅约 10 到 / 0 15%, 但是可以使结构抗扭的承载力提高50% 到 100%, 而且具有多方面的综合效应。
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Hale Waihona Puke 秘玄,倪匆 10 沁奋一世囊8m8mlt建筑与设计建材与装饰2007年12月下旬刊此外由钢筋的应力变化我们还可以看出在三种支撑配筋情况下支撑钢筋均先与异型柱受拉钢筋屈服这种多道防线的设计可以吸收更多的能量输入提高结构在地震作用下的可靠综合分析以上结果我们可以看出在异型柱框架中适当使用支撑结构是一个具有较好的综合效益的方案
3 斜支撑对结构整体的影响
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加欲点位移(. 心 图 2 荷载一 位移曲线
由 于结构平面布置不对称, 使结构的重心 和刚心偏离, 在地震作用下, 其势必产生一个 对结构非常不利的扭矩作用。因此, 在图示 位置对其添加人字形支撑以提高其抗扭能 力。另外, 了 为 便于比较, 又取其等惯性矩矩
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