东北大学离线结构抗震设计B陈鑫
(沈阳建筑大学学报(自然科学版))基础隔震结构的系统参数优化设计
标准遗传算法 (standard genetic algorit hm ,简 称 SGA) 在整个种群空间内随机搜索 ,按照一定 的评价策略得到每个个体的评价 ,并且通过选择 算子 、交叉算子 、变异算子的作用使种群不断进 化 ,从而使问题的结果被不断优化直至达到最优 , 详见文献[ 11 ] . 312 遗传算法的改进
进化过程中 ,每一代群体中所有个体都通过 繁殖 、交叉 、变异等遗传操作产生下一代. 为了充 分利用斐波那契算法局部搜索快的特点 ,使繁殖 过程得到很好的控制 ,得到更好的群体. 适时地将 每一代的优良个体解码提供给斐波那契算法作为 初始设计方案 ,进行局部搜索 ;再将结果编码加入 到整个群体中 ,利用遗传算法进行全局搜索. 这样 就使两种算法既可以相互独立地进行处理 ,又可 以彼此相互协调 ,共同作用. 这样 ,既发挥了斐波 那契算法局部搜索能力强的特点 ,又发挥了遗传 算法全局性好的特点 ,使搜索不至于陷入局部最 优. 改进混 合 遗 传 算 法 (improved hybrid genetic algorit hm ,简称 IH GA) 的流程图如图 2 所示.
式中 , x , x·, x¨为 L RB 隔震结构各层水平相对位
移 ,速度和加速度列向量 ; Cx , Kx 为 L RB 隔震结 构的水平阻尼矩阵和水平刚度矩阵 ; F 为地面地 震加速度转换矩阵.
3 改进混合遗传算法
遗传算法 ( genetic algorit hm ,简称 GA) 由于 解决不同非线性问题的鲁棒性 、全局最优性及不 依赖于问题模型的特性 、可并行性的高效率 、不需 要梯度信息及函数的连续性 、对目标函数及约束 条件也没有苛刻要求 ,正引起人们研究及应用的 热潮. 但在迭代过程中经常出现未成熟收敛 、振 荡 、随机性太大 、迭代过程缓慢等缺点[9 - 10 ] . 311 标准遗传算法
刍议建筑项目结构中的隔震设计
刍议建筑项目结构中的隔震设计王 涛 东北大学设计研究院（有限公司）摘 要：本文针对当前的抗震隔震设计现状，寻找到更好的设计方法，提高建筑物的抗震能力，提高建筑质量。
关键词：建筑项目；结构；隔震设计随着科学技术和社会的不断发展，原有的抗震技术已经不再能够符合当前情况对抗震设计水平的要求，传统设计方式在新情况面前显现出了很多不适应的问题，为此，我们要积极的的寻找隔震设计的新方法，切实提高建筑物尤其是高层建筑物的安全性。
1 隔震结构简述1.1 隔震结构概念隔震结构：指在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层，以及延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼、减小输入上部结构的地震作用，达到预期的设计要求。
1.2 隔震结构动力分析目前，比较基础的隔震结构主要应用于三十层以下，而且高和宽都比较小同时建筑物上部结构的水平刚度比较大的建筑结构中。
在《建筑抗震设计规范》中，对于存在多层隔震结构的房屋来说，对上部结构可以看做近似平动，可通过剪切型多质计算模型的计算结构来进行地震反应的计算，但是，其中对高层与超高层却没有给出明确的说明。
建筑物在高烈度地震波的震动下，高层建筑的隔离结构体系上部分结构就会出现弯曲，而且这种弯曲变形状态占了较大部分，而橡胶隔震结构在其中的应用，这时隔震支座上就会出现非线性变形或者拉应力，但是结构在整体上还是比较安全的。
高层隔震结构中，上部分的倾覆弯矩会比较大，在水平地震的震力作用下，会导致隔震层发生转动，这时结构的垂直荷载就会比较大，而隔震曾就会出现明显的竖向变形状态。
所以在这种情况下，就需要采用多质点平动体系进行相关分析。
摆动计算模型如下：基础隔震体系中多质点平动摆动模型2 建筑项目结构中的隔震设计2.1 隔震设计原则每种隔震装置都是存在着一定设计原则的，各类隔震装置配置原则如下：第一，铅蕊支座是要布置在隔震曾外面的，同时在布置时还要保证对称。
这种布置方式有利于隔震层的抗扭转效应，同时还能够保证支座在受到不同剪应力时能够产生相同偏离率。
NM400马氏体耐磨钢静态CCT曲线
第42卷第3期2021年6月特殊钢SPECIAL STEELVol.42. No. 3June 2021 • 63 ••组织和性能•N M400马氏体耐磨钢静态C C T曲线陈鑫徐光姚耔杉王俊魏智睿(武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点试验室，武汉430081)摘要用Gleeble3500热模拟试验机测定的连续冷却膨胀曲线，得出NM400钢临界相变点Ac, =719.4 "C，Ac3=847. 8 *C，结合金相法，利用Origin软件绘制了试验钢的过冷奥氏体连续冷却转变（CCT)曲线。
结果表明，随 着冷却速度增大，钢的显微硬度逐渐增大，显微组织逐渐由铁素体和珠光体过渡为贝氏体和马氏体,铁素体量逐渐 减少;冷速小于1TVs珠光体含量逐渐增多，尺寸逐渐减小;冷速大于5 T A,铁素体和珠光体逐渐消失，贝氏体相 变量随冷速增加而减少，马氏体相变量逐渐增多。
关键词NM400耐磨钢CCT曲线热膨胀法相变点组织Static CCT Curve of Martensite Wear-Resistant Steel NM400Chen Xin,X u G uang,Yao Zishan,Wang Jun and Wei Zhirui(State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy,Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081 )Abstract By Gleeble3500 thermomechanical simulator to determine the dilation curves at continuous cooling conditions, the critical transformation points of steel NM400 are Ac, = 719. 4 Xl and Ac3=847. 8 Xl , and combined with the metallographic method, the continuous cooling transformation ( CCT) curves of super cooling austenite of tested steel are plotted using Origin software. The results show that with the increase of cooling rate, the microhardness of steel increases gradually, and the phase transformation gradually changes from ferrite and pearlite to bainite and martensite, and the ferrite content decreases gradually；when the cooling rate is less than 1T l/s, the pearlite content increases gradually, and the grain size gradually decreases；when the cooling rate is greater than 5 T l/s, the ferrite and pearlite phase transition disappears, and with the increase of the cooling rate the bainite phase decreases and martensitic phase is gradually increasing.Material Index Wear-Resistant Steel NM400, CCT Curve, Thermal Expansion Method, Phase Transition Point, MicrostructureCCT(Continuous Cooling Transformation)曲线即过冷奥氏体连续冷却转变曲线，是研究与分析钢铁 材料固态相变理论的基础。
2013年第七届全国大学生结构设计竞赛获奖名单
参赛学生
罗健珲 王康康 王华 刘硕 张新 陈牧 邹立远 张玉奇 马韬 裘伟江 张木晓 王玉奉 肖自钢 庄枬炜 杨泽 周哲 方明生 彭森林 程学磊 柳琪 郭小燕 薛冰 韩志辉 王成龙 袁超 王军 王亚朋 郝建平 黄涛 蔡军 罗文峰 类红磊 何小军 陈炳全 高一 尹鹏飞 张文康 王晖凯 张祥飞 张国忠 吕泉林 吕腾 程玉川 邢民 文明 落宇杰 赵艳琪 李雍友 郭耀 刘广磊 秦万红 邓允 严翔龙 徐晓峰 牛理想 俞忠 丁世伟 黄海斌 葛云晖 阳东翱 丁晨昊 吴族平 江思睿 夏祥 智建昌 邱爽 贺鸿发 高艳军 秦志 蔡伟迪 陆中英 吴凯 麻记辉 张贵鹏 周伟平 刘丽娟 戴飞阳 程龙 喀哈尔·图尔贡 袁欣 袁蕾 肖越 窦永杰 王媛媛 谢杭珂 简世军 毛召应 王率 任海虎 黄健 李世豪 黄才茂 刘孝鹏 陈宽 杨超超 杨登 刘健 徐吉 邱宏宇 侯文帅 李佳 孟国梁 游礼国 邓鹏 乔秋衡 陈佺 宋科 符红 韩萌 韦春燕 马亚东 吴金路
胡雅敬 孔令云 岳亚刚 Nathan 李家豪 尚祖峰 周纬 程禹皓 廖仙 施路遥 方伟滨 苏岩 韩治宇 刘培强 占吴卉 熊中毅 姜仁禄 杨辅智 曾伟滨 徐鹏 胡秋斌 孙庆超 谭智诚 侯莹莹 徐井良 潘东 胡精武 陈枭雄 青维 陈宇 张俊辉 杨磊 汪鑫
2013年第七届全国大学生结构设计竞赛获奖名单
参赛学校
武汉大学 西南交通大学 浙江工业大学 湖南大学A 西南交通大学峨嵋校区 上海交通大学 华南理工大学 山东交通学院 兰州理工大学 同济大学 天津城建大学 聊城大学 华中科技大学 广东工业大学 云南大学 湖北工业大学 浙江建设职业技术学院 重庆大学 宁波工程学院 三峡大学 华侨大学 解放军理工大学 长沙理工大学 长安大学 苏州科技学院 山东大学 兰州交通大学 重庆交通大学 西南科技大学 大连海洋大学 暨南大学 吉林大学 燕山大学 哈尔滨工程大学 大连交通大学 武汉理工大学 潍坊学院 福州大学 西安建筑科技大学 宁夏大学 沈阳建筑大学 哈尔滨工业大学（威海） 内蒙古科技大学 东北大学 桂林理工大学 太原理工大学 南京航空航天大学 广西大学 湖南大学B 昆明理工大学 长春工程学院 重庆科技学院 西安理工大学 广西科技大学 华北水利水电大学 合肥工业大学
节点域承载力对半刚性钢框架地震易损性影响研究
层间位移角 θ
基本完好
小于 １ / ２５０
轻微破坏
中等破坏
严重破坏
的中间部分简化为弹性杆件ꎬ端部简化为非
倒塌
线性转动弹簧ꎬ两者串联后建立一种串联式
的塑性铰模型ꎬ 梁端转动弹簧采用 Ｂｉｌｉｎ 模
１ / ２５０ ~ １ / １００
１ / １００ ~ １ / ５０
１ / ５０ ~ １ / ２５
大于 １ / ２５
对其进行归一化处理ꎮ 按式(３) 进行调幅ꎬ
*+,-.
/0121
/0122
*+,-.
34+()
567()
使所选地震波的加速度峰值与目标加速度峰
值一致:
ａ′( ｔ) ＝
Ａ′ｍａｘ
ａ( ｔ) .
Ａ ｍａｘ
(３)
式中:ａ′( ｔ) 为目标地震加速度时程曲线上任
图 ３ 六层钢框架 ＯｐｅｎＳＥＥＳ 分析模型
２０１０) [１４] 将震害分为基本完好、轻微破坏、中
( 见图 ３) ꎮ 抗震设防标准为 ８ 度ꎬ场地土按
对 应 四 种 抗 震 性 能 水 平: 正 常 使 用 状 态
有限元软件 ＯｐｅｎＳＥＥＳ 建立平面钢框架模型
Ⅱ类ꎬ设计地震分组为第 ２ 组ꎮ 其中ꎬ模型选
用 Ｑ２３５ 级 钢 材ꎬ 弹 性 模 量 Ｅ ＝ ２ ０６ ×
节点域计算长度ꎮ
杆件间采用非线性转动弹簧连接ꎬ节点域的
剪切变形性能仅由右上角的转动弹簧来模
拟ꎬ转动弹簧本构模型采用 ＯｐｅｎＳＥＥＳ 材料
库中的 Ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃ 材料ꎮ
３ 极限状态定义
２ 钢框架模型
« 建 筑 抗 震 设 计 规 范 » ( ＧＢ ５００１１—
结构抗震设计中地震动参数选取的几个基本问题
第２３卷第１期２０２１年３月防灾科技学院学报Ｊ．ｏｆＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＤｉｓａｓｔｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＶｏｌ．２３，Ｎｏ．１Ｍａｒ．２０２１结构抗震设计中地震动参数选取的几个基本问题郭 迅，何 福，周 洋（防灾科技学院 中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室，河北三河 ０６５２０１）摘 要：以“小震”名义对设防烈度的折减与老规范用“结构系数”如何确定地震作用是抗震设计的重要环节。
自１９８９版抗震设计规范引入分级超越概率后，同一设防烈度对应多值描述，给正确理解和应用带来困难。
梳理了地震作用取值的发展沿革，展示了规范更新并未打破地震作用取值的连贯性，折减效果相当。
作为案例应用，指出地震模拟实验中振动台对容纳其厂房的地震作用幅值上限是明确的，不存在超越概率问题。
结合对实际震害的思考，指出抗震概念设计远比计算分析重要。
关键词：抗震设计；地震动参数；设防烈度；超越概率；结构系数中图分类号：Ｐ４２６ ６１６文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－８０４７（２０２１）０１－０００１－０５收稿日期：２０２０－１２－０９基金项目：国家重点研发计划项目（２０１８ＹＦＣ１５０４３０２－３、２０１６ＹＦＥ０２０５１００、２０１７ＹＦＣ１５００６０６）；中央高校基本科研业务费专项（ＺＹ２０１６０１０７）作者简介：郭迅（１９６７—），男，博士，教授，从事结构抗震及结构振动控制相关研究．０ 引言 我国现行建筑抗震设计规范确定的基本原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”［１］，具体操作时作为基本设防烈度的中震一般不直接表现出来；并且同一烈度对应多个表征地震动强度的加速度值或系数，这样的做法给工程师带来理解上的困难，实践中不便操作。
实际上，地震动参数的内涵非常丰富，包括设防烈度、超越概率、地震动持时、频谱特性、断层影响等，结构设计时不同的验算内容对应不同的选择。
１９８９年之前，我国几个版本的抗震设计规范均采用确定性理论，只要场地的设防烈度确定，地震作用就随之确定，结构抗震性能的好坏用结构系数来体现。
东北大学学报(自然科学版)-多向地震耦合作用下MRD结构的地震反应分析
收稿日期:2004212214基金项目:国家自然科学基金资助项目(40072006);辽宁省博士启动基金资助项目(20041014)・作者简介:张延年(1976-),男,辽宁葫芦岛人,东北大学博士研究生;刘 斌(1940-),男,辽宁沈阳人,东北大学教授,博士生导师・第26卷第9期2005年9月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University (Natural Science )Vol 126,No.9Sep.2005文章编号:100523026(2005)0920897204多向地震耦合作用下MRD 结构的地震反应分析张延年,刘剑平,刘 斌,李 艺(东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳 110004)摘 要:地面的竖向运动和水平运动具有相关性,因此竖向地震作用会影响磁流变阻尼器(MRD )减震效果・对多向地震耦合作用下MRD 结构的理论进行研究,建立了MRD 结构在水平与竖向耦合地震作用下的运动微分方程・分析了竖向地震作用对结构的影响・研究表明,考虑和不考虑竖向地震作用,MRD 对结构均有良好的控制作用,但是竖向地震作用的存在,结构的地震反应有不同程度的增加・其增量随着竖向地震作用的增加而增加,因此建议在高烈度地区的MRD 结构考虑竖向地震作用对结构的影响・关 键 词:半主动控制;MRD 结构;恢复力模型;地震耦合作用中图分类号:TU 31113 文献标识码:A近年来,结构振动控制的研究取得了很大进展[1],其中半主动控制所需外部能源少,并能够获得很好的控制效果[2],尤其是智能材料的出现使其成为国际上近年来研究的一个热点[3]・磁流变液(MRF )是在1948年由Rabinow 发明的一种智能材料,具有强度高、黏度低、能量需求小、温度稳定性好、对通常在制造过程中引入的杂质不敏感等特点[4]・由其制成的磁流变阻尼器(MRD )是当今最新的半主动控制装置,除性能安全可靠,制造成本较低外[5],还具有体积小、功耗少、耐久性好、机构简单、可靠性强、适用面大、响应速度快、动态范围广、频率响应高、阻尼力大且连续可调等特点,特别是它能根据系统的振动特性产生最佳阻尼力,因而在智能结构领域具有广阔的应用前景[6～9]・目前,MRD 结构的分析通常只考虑水平地震动而不考虑竖向地震动的影响,有关多向地震动及其相关性的研究很少・水平地面运动和竖向地面运动具有相关性,从而影响控制效果,因此本文作者对多向地震耦合作用下MRD 结构模型的理论进行了研究・1 多向地震耦合作用下的动力分析模型建立假定同一层各构件的上下移动量基本相同,采用层间剪切型分析模型,墙体的质量分别集中于各层,整个结构建立在刚性地基上,不考虑基础的提离,不考虑土与结构的相互作用・以n 层MRD 结构为例,MRD 恢复力模型采用平行板模型[10],建立多向地震耦合作用下的动力分析模型如图1所示・m 1～m n 分别为上部结构各层质量;k v ,1～k v ,n ,k h ,1～k h ,n 分别为上部结构各层竖向和水平刚度;c v ,1～c v ,n ,c h ,1～c h ,n分别为上部结图1 MRD 结构的动力分析模型Fig.1 Model for dynamic analysis of MRDcon figuration构各层竖向和水平阻尼;c mc ,1～c mc ,n ,c mv ,1～c mv ,n 分别为各层MRD 提供的库仑阻尼和黏滞阻尼;¨x g (t ),¨z g (t )分别为水平和竖向加速度时程・2 竖向运动微分方程的建立从MRD 结构中取有代表性的每一质量层,作用其上面的平衡力系如图2～图4所示,位移以静力平衡位置作为基准,由于相对于动力体系的静力平衡位置所写的运动方程不受重力影响,所以图中未标出重力,因此MRD 结构各层的竖向力平衡方程为首层:m 1(¨z 1+¨z g )+c v ,1 z 1-c v ,2( z 2- z 1)+k v ,1z 1-k v ,2(z 2-z 1)=0;(1)标准层:m i (¨z i +¨z g )+c v ,i ( z i - z i -1)-c v ,i +1( z i +1- z i )+k v ,i (z i -z i -1)-k v ,i +1(z i +1-z i )=0;(2)顶层:m n (¨z n +¨z g )+c v ,n ( z n - z n -1)+k v ,n (z n -z n -1)=0・(3)图2 首层受力图Fig.2 Force diagram at firststory图3 标准层受力图Fig.3 Force diagram at standardstory图4 顶层受力图Fig.4 Force diagram at top story将各层的平衡方程整理成矩阵形式,则MRD结构竖向运动微分方程为M {¨z }+C v { z }+K v {z }=F {¨z g },(4)式中,{z },{ z },{¨z }分别为MRD 结构各层竖向相对位移、速度和加速度列向量;M ,K v ,C v 为MRD 结构质量、竖向刚度和阻尼矩阵;F 为地面地震加速度转换矩阵・3 水平运动微分方程的建立在水平与竖向地震同时输入时,水平运动与竖向运动因结构的几何非线性而耦联,第i 层柱受力如图5所示,则该柱柱端剪力表达式为F i =k h ,i (x i -x i -1)+p i Δih i=k h ,i (x i -x i -1)+p i (x i -x i -1)h i,(5)式中,h i 为第i 层层高;Δi 为第i 层层间位移;p i为结构第i 层含竖向地震影响的轴向力,其表达式为p i =EA ih i(z i -z i -1)-m i g ・(6)图5 柱受力图Fig.5 Force diagram of column考虑竖向与水平地震的耦合作用,则MRD结构各层的水平力平衡方程为首层:m 1¨x 1+(c h ,1+c h ,2) x 1-c h ,2 x 2+(k h ,1+k h ,2)x 1-k h ,2x 2+p 1h 1+p 2h 2x 1-p 2h 2x 2=c m ,2-c m ,1-m 1¨x g ;(7)标准层:m i ¨x i -c h ,i -1 x i -1+(c h ,i +c h ,i +1) x i -c h ,i +1 x i +1-k h ,i x i -1+(k h ,i +k h ,i +1)x i -k h ,i +1x i +1-p ih ix i -1+p i h i +p i +1h i +1x i -p i +1h i +1x i +1=c m ,i +1-c m ,i -m i ¨x g ;(8)顶层:m n ¨x n -c h ,n x n -1+c h ,n x n -k h ,n x n -1+k h ,n x n -p n h n x n -1+p nh n x n=-c m ,n -m n ¨x g ・(9)将各层的平衡方程整理成矩阵形式,则MRD结构水平运动微分方程为M {¨x }+C h { x }+(K h +K p ){x}=C m +F {¨x g },(10)898东北大学学报(自然科学版) 第26卷式中,{x},{ x },{¨x }分别为MRD 结构各层水平相对位移、速度和加速度列向量;C h ,K h 为MRD 结构的水平阻尼矩阵和水平刚度矩阵;K p 为考虑竖向地震力影响的几何刚度矩阵;{¨x g }为地震加速度输入;C m 为MRD 的总阻尼向量・如果MRD 结构每一层都安装MRD ,问题将容易解决,但是某些情况下是在MRD 结构上选择安装MRD ,并不是在每一层间都安装MRD ・假设安装r 个MRD ,则需要引入一个n ×r 控制装置位置矩阵E ,这时的C m 为r 维MRD 的总阻尼向量,可得运动方程为M {¨x }+C h { x }+(K h +K p ){x}=EC m +F {¨x g }・(11)如果在每一层均设置MRD ,那么就很容易得到阻尼系数矩阵,若不是在每一层间都设置MRD ,则得到阻尼系数矩阵就比较复杂,将MRD 所产生的总阻尼力向量C m 分解:C m =C v +U ,(12)式中,C v ,U 分别为MRD 的黏滞阻尼力和库仑阻尼力向量・一般情况下,MRD 都采用同一型号,因此,黏滞阻尼系数均为c v ,则C v =c v V ・(13)其中,V 为各自MRD 活塞与缸体间的相对速度向量,它与各楼层的运动速度向量 x 的关系为V =-E T{ x },(14)则运动方程为M {¨x }+(C h +c n EE T ){ x }+(K h +K p ){x}=EU +F {¨x g }・(15)4 算例与分析以8层MRD 结构为例,在结构每一层各安装一个Load 公司生产的20t 足尺MRD ,其主要性能参数见表1;1～8层的层高为316m ;1～7层层间质量为240t ;8层层间质量为180t ;1～8层层间水平刚度和层间竖向刚度分别为512×105和314×107kN/m ・地震波选用El 2Centro (1940205218),水平加速度峰值为220cm/s 2,地震波的输入分为3种工况・表1 20t 足尺MRD 主要性能参数Table 1 De sign parameters of the 20t full 2scale MRD冲程cm 最大阻尼力kN 最大最小力比最大耗电功率W线圈缸体直径cm磁流变液动黏系数Pa ・s流体最大屈服应力kPa两极间隙mm 有效流体体积cm 3±820010.122(1A ,22V )3×105020.320.650290工况1:取水平加速度峰值为220cm/s 2,无竖向地面加速度输入;工况2:取水平加速度峰值为220cm/s 2,竖向加速度取水平向的1/3倍;工况3:取水平加速度峰值为220cm/s 2,竖向加速度取水平向的2/3倍・采用IOC [11]算法对该结构进行地震反应分析,图6～图9分别为MRD 结构在工况2下相对加速度、速度、位移、层间剪力时程曲线・图6 MRD 结构加速度时程曲线(工况2)Fig.6 T ime history curve s of acceleration of MRDcon figuration (loading condition 2)图7 MRD 结构速度时程曲线(工况2)Fig.7 T ime history curve s of velocity of MRDcon figuration (loading condition 2)图8 MRD 结构位移时程曲线(工况2)Fig.8 T ime history curve s of displacement of MRDcon figuration (loading condition 2)998第9期 张延年等:多向地震耦合作用下MRD 结构的地震反应分析图9 MRD结构层间剪力时程曲线(工况2)Fig.9 T ime history curve s of inter2story shear ofMRD con figuration(loading condition2)在3种工况下,MRD结构相对加速度峰值分别为350104,371159,400195cm/s2,工况2,工况3分别比工况1增加了6116%,14154%;3种工况下的MRD结构相对速度峰值分别为38148, 40171,44105cm/s,工况2,工况3分别比工况1增加了5180%,14147%;3种工况下的MRD结构相对位移峰值分别为7186,8134,9109cm,工况2,工况3分别比工况1增加了6110%, 15165%;3种工况下的MRD结构层间剪力峰值分别为2350122,2460167,2659199kN,工况2,工况3分别比工况1增加了4170%,13118%・通过分析可以得出,由于竖向地震作用的存在,使MRD结构的地震反应有不同程度的增加,其增量随着竖向地震作用的增加而增加・因此,在高烈度地区的MRD结构应该考虑竖向地震作用对结构的影响・5 结 论本文对双向耦合地震作用下MRD结构的理论进行研究,建立MRD结构在水平与竖向耦合地震作用下的动力分析模型并得出运动微分方程・以8层MRD结构为例,采用IOC算法对MRD结构进行地震反应分析・研究表明,在考虑竖向地震作用的情况下,MRD结构的地震反应有不同程度的增加,其增量随着竖向地震作用的增加而增加・因此,建议在高烈度地区的MRD结构考虑竖向地震作用对结构的影响・参考文献:[1]Housner G W.Structural control:past,present,future[J].Journal of Engi neeri ng Mechanics,A S CE,1997,123(9):897-971.[2]Symans M D,Constantinau M C.Semi2active controlsystems for seismic protection of structures:a state of the artreview[J].Journal of Engi neeri ng St ruct ures,1999,21(6):469-487.[3]隋莉莉,欧进萍・半主动磁流变减振驱动器的工作原理及应用[J]・哈尔滨建筑大学学报,2002,35(3):9-13・(Sui L L,Ou J P.Mechanism and application of semi2activeMR dampers[J].Journal of Harbi n U niversity of CivilEngi neeri ng and A rchitect ure,2002,35(3):9-13.)[4]Takesue N,Furusho J,K iyota Y.Fast response MR2fluidactuator[J].JS M E International Journal,2004,47(3):783-791.[5]周丽,张志成・基于磁流变阻尼器的结构振动优化控制[J]・振动工程学报,2003,16(1):109-113・(Zhou L,Zhang Z C.Optimal vibration control using MRdampers[J].Journal of V ibration Engi neeri ng,2003,16(1):109-113.)[6]Toshihiko S,Tomoya S,Shin M.Design and performanceverification of variable damper using MR fluid[J].A mericanSociety of Mechanical Engi neers,Dynamic Systems andCont rol Division(Publication)DS C,2003,72(2):989-994.[7]Y ang G Q,Spencer J B,J ung H J,et al.Dynamic modelingof large2scale magnetorheological damper systems for civilengineering applications[J].Journal of Engi neeri ngMechanics,2004,130(9):1107-1114.[8]Xia P Q.An inverse model of MR damper using optimalneural network and system identification[J].Journal ofSound and V ibration,2003,266(5):1009-1023.[9]Atray V S,Roschke P N.Neuro2fuzzy control of railcarvibrations using semiactive dampers[J].Com puter2A i dedCivil and Inf rast ruct ure Engi neeri ng,2004,2(19):81-92.[10]周云,徐龙河,李忠献・磁流体阻尼器半主动控制结构的地震反应分析[J]・土木工程学报,2001,34(5):10-14・(Zhou Y,Xu L H,Li Z X.Seismic responses of semi2controlusing magnetrorheological fluid dampers[J].Chi na CivilEngi neeri ng Journal,2001,34(5):10-14.)[11]Y ang J N,Wu J C,Li Z.Control of seismic2excitedbuildings using active variable stiffness systems[J].Journalof St ruct ure Engi neeri ng,1996,18(8):589-596.Seismic Responses of MRD Configuration Under Coupled Action of Multi2Directional EarthquakeZHA N G Yan2nian,L IU Jian2ping,L IU Bin,L I Yi(School of Resources&Civil Engineering,Northeastern University,Shenyang110004,China.Corres pondent:ZHAN G Y an2 nian,associate professor,E2mail:zhangyannian@)Abstract:The horizontal ground movement correlates to its vertical movement and,therefore,the vertical earth quake action will exert an influence on the dam ping effect the magnetorhrological damper(MRD)is available to obtain.The structure of MRD under the action of earthquake in both horizontal and vertical direction is studied theoreticall y with a kinematic differential equation given to analyze how the vertical action affects the structure of MRD.The results show that MRD has a good controllable effect whether the vertical action of earth quake is considered or not.However,the seismic res ponses from MRD structure increase differently with the vertical of earthquake,i.e.,the greater the vertical action,the higher the increment.It is thus highly recommended that the influence of vertical earthquake action on various MRD structures shall be taken into account in high2intensity earthquake regions.K ey w ords:semi2active control;MRD(magnetorheological damper);restoring force model;coupling effect of earthquake(Received December14,2004) 009东北大学学报(自然科学版) 第26卷。
某底框建筑抗震鉴定及加固设计
某底框建筑抗震鉴定及加固设计
李菲
【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(031)001
【摘要】通过对上海市某底框建筑抗震现状进行实地检测,分析了该房屋结构现状、损坏开裂情况、房屋倾斜情况、抗震能力等情况,根据PKPM建模对结构进行验算,对该结构进行抗震鉴定,并提出了一些加固改造的建议,为实际设计提供依据.
【总页数】5页(P38-42)
【作者】李菲
【作者单位】同济大学结构工程与防灾研究所,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
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第十二期全国大学生结构设计竞赛获奖清单公示
第十二届全国大学生结构设计竞赛获奖名单公示第十二届全国大学生结构设计竞赛于2018年11月7-11日在华南理工大学举行，共有107所高校，108支队伍，324名学生参赛。
经全国大学生结构设计竞赛委员会专家组评审，共评出全国特等奖1项、一等奖11项、二等奖21项、三等奖33项、单项奖2项、优秀奖40项、特邀杰出奖2项和优秀组织奖27项。
同时颁发全国大学生结构设计竞赛突出贡献奖4项和全国和省(市)秘书处优秀组织奖10项，现予公示。
如对名单有异议或参赛信息有误，请于公布之日起5天内向全国大学生结构设计竞赛秘书处提交书面材料，并请专家复议。
第十二届全国大学生结构设计竞赛获奖名单(公示)
1
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3
全国大学生结构设计竞赛委员会
2018年11月 19日
4。
东北大学东大18秋学期《结构抗震设计》在线作业1标准满分答案
A: 地震作用和抗震措施均按8度考虑
B: 地震作用和抗震措施均按7度考虑
C: 地震作用按8度确定，抗震措施按7度采用
D: 地震作用按7度确定，抗震措施按8度采用
正确答案：
(单选题) 2: 抗震设计中，建筑重要性的划分是依据
A: 100mm
B: 120mm
C: 80mm
D: 90mm
正确答案：
(单选题) 5: 关于结构自振周期近似计算的折算（等效）质量法，下面哪一个说法不正确
A:
B: 代替原体系的单质点体系，应与原体系的刚度和约束条件相同
C: 代替原体系的单质点体系的动能等于原体系的动能乘以动力等效换算系数
(判断题) 8: 振型分解反应谱法只能适用于弹性体系。
A: 错误
B: 正确
正确答案：
(判断题) 9: 建筑的平、立面布置宜规则、对称，建筑的质量分布和刚度变化宜均匀，楼层不宜错层。
A: 错误
B: 正确
正确答案：
(判断题) 10: 除强度与刚度要求外，在地震区结构要有良好的抵抗塑性变形的能力，即延性要求。
A: 错误
B: 正确
正确答案：
(判断题) 11: 某类房屋的震害指数越大说明该类房屋的抗震性能越好。
A: 错误
B: 正确
正确答案：
(判断题) 12: 当板的跨度大于4.8m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。
A: 错误
B: 正确
正确答案：
B: 抗震设防烈度、结构类型和房屋高度
C: 抗震设防烈度、场地类型和房屋层数
现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响
收稿日期:２０２２－０７－０９ꎮ作者简介:文明(１９７２ )ꎬ男ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ研究方向为结构抗震ꎮ㊀∗通信作者:陈宝魁(１９８２ )ꎬ男ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ研究方向为结构抗震ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｂｋｃｈｅｎ＠ｎｃｕ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ文明ꎬ冯辉ꎬ王伟伟ꎬ等.现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响[Ｊ].南昌大学学报(工科版)ꎬ[Ｊ].南昌大学学报(工科版)ꎬ２０２３ꎬ４５(２):１６２－１６９.ＷＥＮＭꎬＦＥＮＧＨꎬＷＡＮＧＷＷꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃａｓｔ￣ｉｎ￣ｐｌａｃｅｂｅａｍｓｔａｉｒｃａｓｅｂｅａｒｉｎｇｆｏｒｍｏｎｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)ꎬ２０２３ꎬ４５(２):１６２－１６９.现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响文明１ꎬ２ꎬ冯辉１ꎬ２ꎬ王伟伟１ꎬ２ꎬ陈宝魁１ꎬ２∗ꎬ傅华耀１ꎬ２(１.南昌大学工程建设学院ꎬ江西南昌３３００３１ꎻ２.江西省近零能耗建筑工程实验室ꎬ江西南昌３３００３１)㊀㊀摘要:现浇梁式楼梯在框架结构中普遍使用ꎬ但在结构设计中往往被忽略ꎬ仅作为竖向荷载作用于结构上ꎮ为探究梁式楼梯及其支座形式对结构抗震性能的影响ꎬ利用数值模拟技术ꎬ对无楼梯框架及带不同支座楼梯框架在地震作用下应力㊁位移㊁耗能特性以及混凝土损伤等特性进行分析ꎮ分析结果表明:地震作用下ꎬ无楼梯框架㊁固定连接框架和滑动连接框架的柱顶位移分别为１５.７０㊁４.３７㊁５.８９ｍｍꎬ表明楼梯结构的存在将增大框架结构整体刚度ꎬ改善结构应力分布ꎻ滑动支座连接与固定支座连接相比ꎬ地震作用下楼梯间结构中钢筋与混凝土的应力峰值分别减小了１５％和２２％ꎬ同时滞回环面积更大ꎬ因此滑动支座连接楼梯将更好地改善整体结构耗能及抗震性能ꎮ关键词:梁式楼梯ꎻ框架结构ꎻ数值模拟ꎻ滑动连接ꎻ抗震性能中图分类号:ＴＵ３５２㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００６－０４５６(２０２３)０２－０１６２－０８Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃａｓｔ￣ｉｎ￣ｐｌａｃｅｂｅａｍｓｔａｉｒｃａｓｅｂｅａｒｉｎｇｆｏｒｍｏｎｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅＷＥＮＭｉｎｇ１ꎬ２ꎬＦＥＮＧＨｕｉ１ꎬ２ꎬＷＡＮＧＷｅｉｗｅｉ１ꎬ２ꎬＣＨＥＮＢａｏｋｕｉ１ꎬ２ꎬＦＵＨｕａｙａｏ１ꎬ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００３１ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＪｉａｎｇｘｉＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｅａｒＺｅｒｏＥｎｅｒｇｙＢｕｉｌｄｉｎｇꎬＮａｎｃｈａｎｇ３３００３１ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｃａｓｔ￣ｉｎ￣ｐｌａｃｅｂｅａｍｓｔａｉｒｃａｓｅｓｗｅｒｅｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓꎬｂｕｔｔｈｅｙｗｅｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｉｇｎｏｒｅｄｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅ￣ｓｉｇｎａｎｄｗｅｒｅｏｎｌｙａｄｄｅｄｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｓａｆｏｒｍｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｌｏａｄ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｂｅａｍｓｔａｉｒｃａｓｅａｎｄｉｔｓｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｍｏｎｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｍｕｌｔｉ￣ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｄｅｌｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅꎬｓｕｃｈａｓｓｔｒｅｓｓꎬｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔꎬｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍａｇｅａｎｄｏｔｈｅｒｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓ.Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｌｕｍｎｔｏｐｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｓｔａｉｒｌｅｓｓｆｒａｍｅꎬｆｉｘｅｄｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｒａｍｅａｎｄｓｌｉｄｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆｒａｍｅｗａｓ１５.７０ꎬ４.３７ꎬ５.８９ｍｍｕｎｄｅｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｓｔａｉｒｃａｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｉｘｅｄｓｕｐｐｏｒｔｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎꎬｔｈｅｓｔｒｅｓｓｐｅａｋｓｏｆｓｔｅｅｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｉｎｔｈｅｓｔａｉｒｃａｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅａｃｔｉｏｎｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅｗｅｒｅｒｅｄｕｃｅｄｂｙ１５％ａｎｄ２２％ꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬａｎｄｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｌｏｏｐａｒｅａｗａｓｌａｒｇｅｒꎬｓｏｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｓｕｐｐｏｒｔｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｔａｉｒｃａｓｅｓｃｏｕｌｄｂｅｔｔｅｒｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｔｒｕｃ￣ｔｕｒａｌｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ.ＫｅｙＷｏｒｄｓ:ｂｅａｍｓｔａｉｒｃａｓｅꎻｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎻｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎꎻｓｌｉｄｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎꎻｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ㊀㊀地震中楼梯间作为建筑结构主要的逃生通道ꎬ其抗震性能至关重要ꎮ然而ꎬ大量研究和震害资料表明ꎬ地震灾害发生后ꎬ建筑物内的楼梯间往往损伤严重ꎬ产生严重的裂缝甚至坍塌ꎮ楼梯不仅未能有效发挥其人员疏散的重要功能ꎬ并且影响震后救援工作ꎮ由此可见ꎬ详细地掌握楼梯的抗震特性ꎬ并增强其抗震能力ꎬ将有效降低地震造成的损失ꎮ目前结构设计中ꎬ大多没有将楼梯结构与主体结构看作一个整体进行计算ꎬ而是各自独立设计ꎬ忽略了真实地震作用中两者之间的相互作用ꎮ楼梯设计时仅考虑竖向荷载ꎬ忽略了地震作用下其与主体结构的相互作用ꎬ导致楼梯的实际受力大于设计值ꎬ第４５卷第２期２０２３年６月㊀㊀㊀㊀㊀㊀南昌大学学报(工科版)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｃｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)Ｖｏｌ.４５Ｎｏ.２Ｊｕｎ.２０２３㊀使楼梯结构在地震中易发生破坏[１]ꎮ目前ꎬ国内外学者已对这个问题展开相关研究ꎬ张望喜等[２]利用数值模拟的方法ꎬ通过比较不同工况下结构的位移响应等特征ꎬ分析装配式滑动支座楼梯抗震性能ꎬ发现该楼梯在地震作用下具有应力分布均匀ꎬ位移反应较小等优点ꎮ吴兆旗等[３]针对ＲＣ框架结构现浇板式楼梯抗震的分析结果ꎬ对板式楼梯抗震性能进行综合评价并针对性地提出其抗震性能评价方法ꎮ曹达忠等[４]针对混凝土板式楼梯中平台板滑动支座进行拟静力实验分析ꎬ发现滑动支座将使梯段板发生竖向翘起现象ꎮ马小瑞[５]使用ＡＮＳＹＳ针对板式楼梯㊁梁式楼梯㊁悬挑楼梯３种楼梯结构进行分析ꎬ发现楼梯结构可以提高整体结构体系的刚度ꎮＦａｌｌａｈｉ[６]利用Ｐｕｓｈｏｖｅｒ分析方法对ＲＣ框架进行分析ꎬ探究楼梯结构是否参与建模ꎬ楼梯位置等因素对结构的抗震性能的影响ꎮＷａｎｇ等[７]对１个５层楼梯结构进行振动台实验分析ꎬ得出反复拉压作用使连接处发生破坏ꎬ并进一步导致楼梯间破坏ꎮ以上研究主要集中于现浇板式楼梯以及装配式楼梯ꎮ目前对梁式楼梯抗震性能的研究主要集中于梁式楼梯结构对整体结构抗震性能的影响ꎬ而对现浇梁式楼梯连接方式以及对楼梯本身受力方面研究较少ꎮ因此ꎬ本文将针对框架结构中的现浇梁式楼梯ꎬ研究梁式楼梯结构参与整体计算与否以及楼梯不同连接方式对框架结构抗震性能与楼梯受力性能的影响ꎮ１㊀基本原理１.１㊀梁式楼梯梁式楼梯为踏步板下有梯梁支撑的楼梯ꎬ通常由平台板㊁梯梁㊁支承梁和踏步板组成ꎬ平台板和梯梁搭接并支承于支承梁ꎬ支承梁则与承重墙或框架柱相连ꎬ由于有梯梁的存在ꎬ梁式楼梯与板式楼梯的传力途径不同ꎮ梁式楼梯与梯梁的连接方式一般采用刚接ꎬ但为了改善性能ꎬ也会采用在下部与梯梁采用滑动支座ꎬ上部结构与梯梁连接方式见１.２节ꎮ１.２㊀滑动支座梁式楼梯梁式楼梯滑动支座连接为上端与支承梁刚接ꎬ在梯梁下端部与其支承梁之间铺上一层聚四氟乙烯板或其他摩擦系数比较小的一些特殊材料ꎬ这样在一定程度上释放了踏步板下端ꎬ允许结构发生一定程度的位移ꎬ防止斜撑效应的产生ꎬ改善结构受力分布状况ꎬ同时也减少了楼梯板因整体受力而产生的受力不规则性ꎬ具体做法见图１ꎮ5mm厚聚四氟乙烯板高端支承梁梯梁内延一跨封口边梁梯梁低端支承梁图１㊀梁式楼梯滑动支座做法Ｆｉｇ.１㊀Ｂｅａｍｓｔａｉｒｃａｓｅｓｌｉｄｉｎｇｓｕｐｐｏｒｔｍｅｔｈｏｄ２㊀数值建模２.１㊀模型参数为了分析结构抗震设计中是否考虑现浇梁式楼梯的参与和梁式楼梯支座连接形式等因素对框架结构以及楼梯本身地震反应的影响ꎬ本研究利用有限元动力分析软件ＡＢＡＱＵＳ建立了３种不同楼梯间的局部构造的单层框架模型:１)无楼梯整体框架模型(模型Ａ)ꎻ２)固定连接梁式楼梯整体框架模型(模型Ｂ)ꎻ３)滑动连接梁式楼梯整体框架模型(模型Ｃ)ꎮ楼梯采用Ｃ３０混凝土ꎬ其弹性模量为３０ＧＰａꎬ混凝土的密度取２.５ˑ１０３ｋｇ ｍ－３ꎬ泊松比取０.２ꎮ钢材采用ＨＲＢ４００级钢筋ꎬ其弹性模量为２００ＧＰａꎬ钢材的密度取７.８５ˑ１０３ｋｇ ｍ－３ꎬ泊松比取０.３ꎮ模型场地类别为二类ꎬ其地震分组为一组ꎬ结构相应的抗震设防烈度为７度ꎮ图２㊁图３分别为模型Ｂ的平面图和剖面图ꎬ其中ＫＺ为框架柱ꎬＴＺ为梯柱ꎬＴＬ１为支承梁ꎬＴＬ２为梯梁ꎬＴＢ１和ＰＴＢ分别为踏步板和平台板ꎬ相应结构尺寸如图ꎬ配筋的各项具体参数如表１㊁表２所示ꎬ其中Ｌ表示截面长度ꎬＷ表示截面宽度ꎬｔ表示板厚ꎮ表１㊀构件尺寸及配筋信息Ｔａｂ.１㊀Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｚｅａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ表２㊀构件厚度及配筋信息Ｔａｂ.２㊀Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ构件混凝土等级ｔ/ｍｍ纵筋箍筋ＴＢ１Ｃ３０１２０８＠２００ϕ８＠１００/２００ＰＴＢＣ３０１００８＠２００ϕ８＠１００/２００３６１第２期㊀㊀㊀㊀㊀文明等:现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响图２㊀楼梯平面图Ｆｉｇ.２㊀Ｓｔａｉｒｃａｓｅｐｌａｎｅｇｒａｐｈ图３㊀楼梯剖面图Ｆｉｇ.３㊀Ｓｔａｉｒｃａｓｅｓｅｃｔｉｏｎｇｒａｐｈ２.２㊀建模方法由于踏步在结构整体计算中只参与了荷载的传递而对结构受力影响不大[８]ꎬ并且为了便于网格划分ꎬ因此在使用ＡＢＡＱＵＳ建立模型时忽略踏步ꎬ直接建立矩形楼梯板ꎬ踏步以荷载形式施加ꎮ混凝土模型采用塑性损伤模型ꎬ钢筋模型采用双线性模型ꎬ模拟钢筋骨架与混凝土框架间的相互作用时ꎬ采用ＡＢＡＱＵＳ中约束管理器中的内置区域[９]ꎮ混凝土采用８节点线性六面体减缩积分单元ꎬ钢筋骨架采用桁架ꎮ采用绑定约束来模拟梯梁与支承梁之间的固定连接ꎬ采用表面与表面接触的相互作用来模拟滑动连接ꎬ接触属性设置为法向硬接触ꎬ切向无摩擦ꎮ通过约束管理器中的内置区域ꎬ来模拟混凝土框架与钢筋骨架的相互作用ꎮ采用动力隐式分析步ꎬ楼梯间的约束条件随分析步而变化ꎬ在第１分析步中约束方式为固定连接ꎬ第２分析步中释放Ｙ方向的自由度ꎮ运用ＡＢＡＱＵＳ建立如图４所示的３种结构模型ꎬ并对结构做拟静力数值实验分析与动力时程分析ꎬ研究不同结构类型在同一荷载状况下应力㊁位移㊁耗能特性及混凝土损伤情况等方面的差异ꎮ(ａ)模型Ａ(ｂ)模型Ｂ(ｃ)模型Ｃ图４㊀３种楼梯间构造模型Ｆｉｇ.４㊀Ｔｈｒｅｅｓｔａｉｒｃａｓｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓ３㊀抗震性能分析３.１㊀模态分析模态分析是根据结构的阻尼㊁模态振型㊁频率等固有属性去描述结构动力特性ꎬ是时程分析的基础[１０]ꎮ本文采用Ｌａｎｃｚｏｓ法分析结构模态ꎬ结果中各方向振型参与质量均达到规范要求的９０％以上ꎬ图５为模型Ａ㊁模型Ｂ㊁模型Ｃ的前三阶模态图ꎮ(ａ)模型Ａ(ｂ)模型Ｂ(ｃ)模型Ｃ图５㊀各模型前三阶模态Ｆｉｇ.５㊀Ｔｈｅｆｉｒｓｔｔｈｒｅｅ￣ｏｒｄｅｒｍｏｄｅｓｏｆｅａｃｈｍｏｄｅｌ可知ꎬ有楼梯构件的模型前三阶模态以水平方４６１ 南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀向运动为主ꎬ而对于无楼梯结构纯框架模型Ａꎬ其第三阶模态发生了竖向扭转ꎬ由此可知ꎬ存在楼梯结构会提高楼梯间抗扭刚度ꎬ也得出楼梯结构的存在以及其不同的连接会对结构的模态产生影响ꎮ各模型的前三阶自振周期如表３所示ꎮ表３㊀各模型前三阶自振周期Ｔａｂ.３㊀Ｔｈｅｆｉｒｓｔｔｈｒｅｅ￣ｏｒｄｅｒｓｅｌｆ￣ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｃｔａｂｌｅｏｆｅａｃｈｍｏｄｅｌ单位:ｓ阶数模型Ａ模型Ｂ模型Ｃ１０.１７２８０.０９２４０.２０６１２０.１５３３０.０８０２０.１６７１３０.１５２８０.０７２５０.１５８４可以看出ꎬ各模型的自振周期中ꎬ模型Ｂ最小ꎬ模型Ｃ最大ꎬ根据Ｔ＝２πｍ/ｋꎬ其中ｍ为质量ꎬｋ为刚度ꎬ可知ꎬ模型Ｂ与模型Ａ相比ꎬ由于考虑刚性楼梯的影响ꎬ结构的质量和刚度均增大ꎬ但质量增大幅度远小于刚度的增加幅度ꎬ因此周期下降ꎻ模型Ｃ与模型Ａ相比ꎬ由于考虑滑动楼梯的影响ꎬ结构质量和刚度均增加ꎬ但质量增加的幅度大于刚度增加幅度ꎬ因此周期得到提高ꎬ模型Ｂ与模型Ｃ相比ꎬ二者质量基本相近ꎬ但滑动楼梯整体刚度小于刚接楼梯ꎬ因此模型Ｃ的周期更大ꎮ综上所述ꎬ楼梯结构参与结构计算会增强整体结构的刚度和质量ꎬ滑动支座连接楼梯对整体结构质量增加幅度大于对刚度增加幅度ꎬ会引起整体周期提高ꎮ３.２㊀时程分析３.２.１㊀输入地震波考虑梁式楼梯与主体结构地震相互作用主要发生在梯梁方向ꎬ因此在地震反应分析模型中强震记录仅输入梯梁方向的单向水平地震荷载ꎬ本文共输入ＥＩ￣Ｃｅｎｔｒｏ波㊁Ｔａｆｔ波㊁天津波３组强震记录ꎬ加速度峰值统一调至０.２ｇꎮ由于篇幅限制ꎬ下面分析结果主要列出了ＥＩ￣Ｃｅｎｔｒｏ地震波输入时的结构反应ꎮ３.２.２㊀结构位移与应力响应ＥＩ￣Ｃｅｎｔｒｏ地震作用下不同模型中柱顶(ＫＺ)与层间支承梁(ＴＬ１)位置的Ｘ方向的水平峰值位移如表４所示ꎬ其中模型Ａ中间平台处峰值取上下框架梁对应位置位移平均值ꎮ可以发现ꎬ模型Ａ的柱顶与中间平台位置的位移最大ꎬ模型Ｂ各位置的位移最小ꎮ由于楼梯的存在可以提高框架结构的整体刚度ꎬ而刚接梁式楼梯对刚度增加更多ꎮ当楼梯以固定支座考虑时ꎬ柱顶位移的位移反应可以降低７２％ꎬ中间平台位置的地震反应可降低８５％ꎬ当加入上端固定㊁下端滑动的梁式楼梯时ꎬ柱顶位移的位移反应可以降低６２％ꎬ中间平台位置的地震反应可降低６８％ꎮ因此在抗震分析模型中加入楼梯将降低局部甚至整体的结构位移反应ꎮ由于本模型未考虑整体建筑结构对局部楼梯间位置的约束作用ꎬ结构地震反应的减少幅度会被放大ꎬ但局部模型可以更清晰地反映楼梯对结构地震反应的影响作用与规律ꎮ表４㊀结构峰值位移对比Ｔａｂ.４㊀Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｅａｋｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ单位:ｍｍ位置模型Ａ模型Ｂ模型Ｃ柱顶㊀㊀１５.７０４.３７５.８９中间平台４.２２０.６２１.３５在ＥＩ￣Ｃｅｎｔｒｏ地震波作用下ꎬ不同楼梯间结构钢筋与混凝土构件的最大应力云图如图６~图８所示ꎮ(ａ)钢筋应力(ｂ)混凝土应力图６㊀模型Ａ应力云图Ｆｉｇ.６㊀ＭｏｄｅｌＡｓｔｒｅｓｓｃｌｏｕｄｍａｐ㊀㊀由图６中应力云图可知ꎬ在未建楼梯的模型Ａ中ꎬ结构的最大应力发生在框架柱的塑性铰区域ꎮ而在图７与图８中ꎬ加入了楼梯的模型Ｂ与模型Ｃ中ꎬ梯梁与柱和平台梁相交处出现应力集中现象ꎬ混凝土和钢筋应力峰值加大ꎬ模型Ｂ的钢筋和混凝土应力峰值分别增大为模型Ａ相应峰值的２８００％和５６６％ꎬ模型Ｃ的钢筋和混凝土应力峰值分别增大为模型Ａ相应峰值的２３８９％和４２２％ꎬ但应力峰值区５６１第２期㊀㊀㊀㊀㊀文明等:现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响域主要发生在楼梯与框架梁连接刚接处ꎬ支座刚接处以及楼梯板区域ꎮ因此ꎬ模型中增加楼梯ꎬ楼梯与主体结构的相互作用将增大楼梯自身的应力水平ꎬ而减小对框架柱的影响ꎬ这与楼梯结构的实际受力较为吻合ꎬ因此在结构地震反应分析模型中有必要考虑楼梯的影响ꎮ(ａ)钢筋应力(ｂ)混凝土应力图７㊀模型Ｂ应力云图Ｆｉｇ.７㊀ＭｏｄｅｌＢｓｔｒｅｓｓｃｌｏｕｄｍａｐ(ａ)钢筋应力(ｂ)混凝土应力图８㊀模型Ｃ应力云图Ｆｉｇ.８㊀ＭｏｄｅｌＣｓｔｒｅｓｓｃｌｏｕｄｍａｐ㊀㊀此外ꎬ对比模型Ｂ和模型Ｃ可知ꎬ模型Ｂ的钢筋应力和混凝土应力峰值分别为１１８.８㊁３.９２１ＭＰａꎬ模型Ｃ的钢筋应力和混凝土应力峰值分别为１０１.８㊁３.０７５ＭＰａꎮ不难发现ꎬ改变楼梯与框架梁的连接支座形式ꎬ将影响楼梯与支座在地震荷载作用下的应力值ꎮ由于滑动梯梁下端可以沿支座滑动ꎬ地震时应力可适当减小ꎬ地震作用下楼梯间结构中钢筋与混凝土的应力峰值分别减小了１５％和２２％ꎬ因此使用滑动支座连接的楼梯结构可以有效减小构件内力ꎬ对结构抗震性能有利ꎮ３.３㊀拟静力数值试验３.３.１㊀滞回曲线为了对比２种不同支座类型楼梯在地震作用下耗能能力的差异ꎬ采用数值模拟方法对模型Ｂ与模型Ｃ分别进行拟静力性能分析ꎮ对模型底部进行固定约束ꎬ并建立２个分析步ꎬ第１个分析步在模型每个框架柱顶部施加２５０ｋＮ的竖向荷载ꎬ第２个分析步在模型顶部施加位移循环荷载ꎬ加载方式为第一级加载位移为１ｍｍꎬ往后每级施加２ｍｍꎬ每级加载反复循环一次ꎬ当模型发生屈服后ꎬ每级施加４ｍｍꎬ每级加载反复循环３次[１１]ꎮ得到的模型Ｂ和模型Ｃ的滞回曲线ꎬ如图９所示ꎬ图中Ｘ０表示位移ꎬＦ０表示侧向力ꎮ滞回曲线又称恢复力特性曲线ꎬ为试件采用拟静力实验方法来确定的荷载－位移曲线ꎬ可以很好地反映出构件在受力过程中刚度退化㊁变形和能量消耗特征[１２]ꎮ由图９可知ꎬ２个模型在加载初期曲线重合度较高ꎬ这是由于模型Ｂ和模型Ｃ２个模型的构件尺寸及其属性相同ꎬ楼梯处于弹性工作状态下ꎬ滞回环面积较小ꎬ耗能较小ꎮ随着位移荷载的增大ꎬ滞回曲线呈Ｓ形ꎬ并伴随着滞回曲线面积的增大ꎬ构件整体刚度发生退化ꎬ滞回曲线呈反Ｓ形ꎬ构件整体强度下降ꎬ承载能力减弱ꎮ滑动支座楼梯单元随着施加位移荷载的变化ꎬ其滑动支座连接部位发生相互错动ꎬ通过摩擦作用来达到耗能效果ꎬ因此滞回曲线相对于固定连接楼梯单元没有明显的捏缩效应[１３]ꎮ随着加载位移的增大ꎬ滞回环的面积也不断增大ꎬ并伴随着裂缝的产生和贯通造成结构承载力的减弱[１４]ꎮ对比２种连接方式的滞回曲线ꎬ可以看出滑动连接楼梯单元有 ６６１ 南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀4503001500-150-300-450F 0/k N5025-25-50-75-10075200150100500-50-100-150-200F 0/k N5025-25-50-75-10075100Ｘ０/ｍｍ(ａ)固定连接楼梯滞回曲线Ｘ０/ｍｍ(ｂ)滑动连接楼梯滞回曲线图９㊀楼梯单元滞回曲线对比图Ｆｉｇ.９㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｓｔａｉｒｃａｓｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｕｒｖｅ着更大的滞回环面积ꎬ因此有着更好的耗能性能[１５]ꎮ以上表明ꎬ滑动支座楼梯单元有着更好的耗能特性ꎬ因此有着更好的抗震性能ꎮ３.３.２㊀骨架曲线骨架曲线是结构在加载过程中所得到的最大水平力相连的运动轨迹ꎬ可以很好地体现出混凝土结构的受力状态与结构变形过程中的规律和特性ꎮ模型Ｂ和模型Ｃ的骨架曲线如图１０所示ꎬ图中Ｆ１为荷载ꎬＸ０表示位移ꎮ由两骨架曲线可以看出ꎬ固定连接楼梯单元承载力峰值是滑动支座楼梯单元承载力峰值的２倍多ꎬ这是因为固定连接楼梯结构由于整体刚度大ꎬ从而使其承载力峰值增大ꎮ而滑动连接由于梯梁下部与支承梁连接断开ꎬ减弱了斜撑效应ꎬ减轻了结构内力ꎮ可以看出固定连接楼梯在位移值在５０ｍｍ左右时ꎬ便达到了结构的屈服点ꎬ而对于滑动连接楼梯屈服点位移值则可以达到７０ｍｍ左右ꎬ滑动连接楼梯结构有着更大的屈服位移[１６]ꎮ1005004003002001000-100-200-300F 1/k N6020-20-60-100固定连接滑动连接Ｘ０/ｍｍ图１０㊀楼梯单元骨架曲线对比图Ｆｉｇ.１０㊀Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｓｋｅｌｅｔｏｎｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅｓｔａｉｒｃａｓｅ以上表明ꎬ滑动支座楼梯单元有着更好屈服位移值ꎬ因此有着更好的抗震性能ꎮ但是在整体结构强度方面ꎬ滑动支座楼梯单元不如固定连接楼梯单元ꎬ结构能承受的最大应力小于固定连接楼梯单元ꎮ３.３.３㊀混凝土损伤情况分析在拟静力数值分析下得到模型Ｂ和模型Ｃ的混凝土损伤云图如图１１所示ꎬ分析２种结构损伤情况来判断２种结构形式的抗震性能ꎮ(ａ)固定连接构件混凝土受压损伤云图(ｂ)固定连接构件混凝土受拉损伤云图(ｃ)滑动连接构件混凝土受压损伤云图(ｄ)滑动连接构件混凝土受拉损伤云图图１１㊀混凝土损伤云图Ｆｉｇ.１１㊀Ｃｏｎｃｒｅｔｅｄａｍａｇｅｃｌｏｕｄｍａｐ７６１ 第２期㊀㊀㊀㊀㊀文明等:现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响由混凝土损伤应力云图可知ꎬ固定连接楼梯的梯柱最先出现损伤ꎬ伴随着荷载作用的增大ꎬ裂缝开始发展并逐渐贯通ꎬ其他构件交接处也开始出现损伤ꎬ并且随着荷载增大ꎬ损伤部位逐渐增大ꎮ与固定连接构件相比ꎬ滑动连接构件出现损伤区域与固定连接损伤区域相差不大ꎬ但是由于采用滑动连接ꎬ楼梯构件损伤程度明显减弱ꎬ除上部梯梁与支承梁连接处出现轻微损伤ꎬ其他部位未有太大损伤ꎮ此外滑动连接楼梯损伤发生的时间也要晚于固定连接楼梯ꎮ综上所述ꎬ滑动连接楼梯整体损伤要小于固定连接楼梯ꎬ此外固定连接楼梯结构损伤出现时间更早㊁分布更加分散ꎬ损伤扩散速度更快ꎬ因此采用滑动支座可以减轻整体结构的损伤ꎮ３.４㊀整体结构分析为了进一步验证上述结论的在整体结构中仍适用ꎬ研究建立３个６层ꎬ层高为４ｍ的框架模型Ｄ㊁模型Ｅ㊁模型Ｆꎬ模型与基础的连接方式为固定连接ꎮ各模型楼梯间均按上文中楼梯间构造设计ꎬ模型Ｄ为不设楼梯间的纯框架模型ꎬ模型Ｅ为设置固定连接楼梯的框架模型ꎬ模型Ｆ为设置滑动连接楼梯的框架模型ꎬ３种模型如图１２所示ꎮ分别对３个模型进行时程分析ꎬ时程分析采用与楼梯间模型相同的地震波ꎬ得到３个模型的Ｘ方向的水平位移以及模型Ｅ㊁模型Ｆ梯柱与平台梁内力值ꎬ位移具体数据如图１３所示ꎬ图中Ｘ０表示位移ꎮ(ａ)模型Ｄ(ｂ)模型Ｅ(ｃ)模型Ｆ图１２㊀３种框架构造模型Ｆｉｇ.１２㊀ＴｈｒｅｅｆｒａｍｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓX0/mm54321062018161412108642模型D模型E模型F楼层图１３㊀各模型Ｘ方向楼层位移Ｆｉｇ.１３㊀ＦｌｏｏｒｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｎＸｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｍｏｄｅｌ从图１３可以看出ꎬ纯框架结构模型Ｄ由于缺少楼梯结构ꎬ失去楼梯结构的刚度加强效应ꎬ导致位移最大ꎮ模型Ｆ由于楼梯下部约束释放ꎬ刚度减小ꎬ所以模型Ｆ的位移大于模型Ｄ的位移ꎬ模型Ｄ由于楼梯结构的刚度加强作用ꎬ位移最小ꎬ这与前面单独楼梯间分析情况一致ꎮ此外ꎬ我们针对２种不同的支座连接形式进行相关探究ꎬ以得出２种不同支座连接形式对整体结构抗震性能的影响ꎬ得到模型Ｅ㊁模型Ｆ梯柱与平台梁内力值ꎬ如表５㊁表６所示ꎬ表中ＦＮ表示轴力ꎬＱ表示剪力ꎬＭ表示弯矩ꎮ表５㊀模型Ｅ和Ｆ梯柱内力Ｔａｂ.５㊀ＭｏｄｅｌＥａｎｄＦｌａｄｄｅｒｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓ楼层模型Ｅ模型ＦＦＮ/ｋＮＱ/ｋＮＦＮ/ｋＮＱ/ｋＮ５３４.２４.８１３.８１.７４４９.１７.１２０.０２.６３６１.７８.５２４.０３.３２６９.８９.９２４.２３.７１６１.３９.７１６.５３.６８６１ 南昌大学学报(工科版)２０２３年㊀表６㊀模型Ｅ和Ｆ平台梁内力值Ｔａｂ.６㊀ＭｏｄｅｌＥａｎｄＦｐｌａｔｆｏｒｍｂｅａｍｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｖａｌｕｅｓ楼层模型Ｅ模型ＦＱ/ｋＮＭ/(ｋＮ ｍ)Ｑ/ｋＮＭ/(ｋＮ ｍ)５１８.２１９.０３.６９.６４２５.０２３.８４.７１２.８３３３.４３４.４６.０１６.４２３６.４４１.４７.５２０.０１３１.６３７.４６.２１９.６从表５和表６可以看出ꎬ滑动支座连接可以显著降低结构的内力ꎬ降低结构损伤ꎬ与前面单独分析楼梯间的结论一致ꎮ经对比分析ꎬ整体框架模型的受力情况以及特性均与楼梯间分析情况一致ꎬ进一步验证了结论的正确性ꎮ４㊀结论㊀㊀在楼梯间子结构模型与整体框架模型中分析楼梯结构及其连接方式对结构地震响应的影响ꎬ得出楼梯构件的设计方法对框架结构抗震设计的影响ꎮ分析中对比不同工况模型的模态㊁地震作用下的位移与应力响应ꎬ以及结构滞回及损伤情况ꎬ得出以下结论:１)在楼梯间子结构模型中增加楼梯板等构造可以提高楼梯间与结构的整体刚度ꎬ减小结构的自振周期ꎻ但滑动支座构造可以使楼梯间结构自振周期增加ꎮ２)地震作用下ꎬ在增加了楼梯结构的两类模型中ꎬ楼梯间的应力与位移反应均大幅度降低ꎮ并且楼梯间子结构的应力最大值出现在楼梯与框架梁的交接位置ꎮ因此ꎬ在框架结构的抗震设计中有必要充分考虑楼梯的构造与支座形式ꎮ３)总体来看ꎬ固定支座可以更好地降低结构局部甚至抗震结构的整体地震反应ꎬ但梯梁与梯板自身的地震反应也将增大ꎮ使用滑动支座连接不但可以大幅度降低结构整体的地震反应ꎬ还可以减小楼梯间及楼梯结构自身的受力反应ꎮ因此ꎬ考虑到楼梯作为逃生通道的重要作用ꎬ建议在楼梯的抗震设计时楼梯梁多采用滑动连接方式ꎬ以确保楼梯的抗震安全性ꎮ此外ꎬ为了使楼梯结构不但具有良好的抗震性能ꎬ还能起到出色的减震耗能作用ꎬ在今后的研究中可尝试使用更多新型的支座连接形式与楼梯的减震构造方法ꎮ参考文献:[１]㊀丛术平ꎬ陈家学ꎬ彭敏.ＲＣ框架结构防震楼梯间抗震性能试验研究[Ｊ].建筑结构ꎬ２０１９ꎬ４９(１２):７９－８２. [２]张望喜ꎬ王志强ꎬ刘精巾ꎬ等.采用装配式滑支板式楼梯的ＲＣ框架结构抗震性能[Ｊ].重庆大学学报ꎬ２０１９ꎬ４２(１):４８－６３.[３]吴兆旗ꎬ李晨亮ꎬ姜绍飞.基于性能的ＲＣ框架结构现浇板式楼梯抗震性能评估[Ｊ].福州大学学报(自然科学版)ꎬ２０１８ꎬ４６(１):１０９－１１４.[４]曹达忠ꎬ彭凌云ꎬ高志强ꎬ等.钢筋混凝土框架结构带高端平台板滑动支座楼梯抗震性能试验研究[Ｊ].建筑结构学报ꎬ２０１８ꎬ３９(７):４６－５４.[５]马小瑞.楼梯形式对ＲＣ框架抗震性能的影响分析[Ｊ].水利与建筑工程学报ꎬ２０１８ꎬ１６(１):２２４－２２９. [６]ＦＡＬＬＡＨＩＳꎬＡＬＩＲＥＺＡＥＩＭ.Ｒｅｓｐｏｎｓｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｔａｉｒ￣ｗａｙｓｉｎＲＣｆｒａｍｅｓｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｓ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ３(４):６０７７－６０８２.[７]ＷＡＮＧＸꎬＡＳＴＲＯＺＡＲꎬＨＵＴＣＨＩＮＳＯＮＴＣꎬｅｔａｌ.Ｄｙ￣ｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｅｉｓｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｐｒｅｆａｂｒｉｃａ￣ｔｅｄｓｔｅｅｌｓｔａｉｒｓｉｎａｆｕｌｌ￣ｓｃａｌｅｆｉｖｅ￣ｓｔｏｒｙｂｕｉｌｄｉｎｇｓｈａｋｅｔａ￣ｂｌｅｔｅｓｔｐｒｏｇｒａｍ[Ｊ].ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｙｎａｍｉｃｓꎬ２０１５ꎬ４４(１４):２５０７－２５２７.[８]刘长洋.板式楼梯连接方式对ＲＣ框架结构的抗震性能影响研究[Ｄ].长沙:湖南大学ꎬ２０１５. [９]班慧勇ꎬ赵平宇ꎬ周国浩ꎬ等.复合型高性能钢材轴压构件整体稳定性能研究[Ｊ].土木工程学报ꎬ２０２１ꎬ５４(９):３９－５５.[１０]张望喜ꎬ刘长洋.考虑楼梯影响的５ １２汶川地震灾区某典型教学楼弹塑性分析[Ｊ].防灾减灾工程学报ꎬ２０１５ꎬ３５(５):６９９－７０６.[１１]傅华耀.带梁式楼梯框架结构抗震性能的研究[Ｄ].南昌:南昌大学ꎬ２０２１.[１２]刘如月.防屈曲支撑混凝土框架结构地震损伤分析[Ｊ].南昌大学学报(工科版)ꎬ２０２０ꎬ４２(４):３４６－３５４. [１３]王雨辰ꎬ胡淑军ꎬ熊进刚.腹板开洞的装配式ＲＣＳ节点抗震性能[Ｊ].南昌大学学报(工科版)ꎬ２０２１ꎬ４３(４):３０７－３１３.[１４]杨朋超ꎬ薛松涛ꎬ谢丽宇.消能减震建筑结构的贝叶斯有限元模型修正[Ｊ].土木工程学报ꎬ２０２１ꎬ５４(Ｓ１):１３－１９.[１５]罗维刚ꎬ刘纪斌ꎬ宋江朋ꎬ等.双重耗能机制框架剪力墙结构地震响应分析[Ｊ].振动与冲击ꎬ２０２２ꎬ４１(５):１５１－１５７.[１６]付国ꎬ张博ꎬ何斌.钢筋混凝土框架延性破坏准则研究[Ｊ].地震工程与工程振动ꎬ２０２２ꎬ４２(２):１６３－１７１.９６１第２期㊀㊀㊀㊀㊀文明等:现浇梁式楼梯支座形式对结构抗震性能的影响。
多维地震作用下大跨空间结构的减震控制分析
多维地震作用下大跨空间结构的减震控制分析赵祥;刘忠华;王社良;杨涛;展猛【摘要】考虑到多维地震输入对网架结构的不利影响,基于形状记忆合金超弹性,研制出一种兼具自复位、高耗能及放大功能于一体的形状记忆合金复合黏滞阻尼器(Hybrid Shape Memory Alloy Viscous Dampers,简称HSMAVD),并通过试验研究该阻尼器在循环荷载作用下的力学性能;然后以平面四角锥网架模型为基础,将该阻尼器替换部分网架结构杆件,并分析该阻尼器减震控制效果.结果表明形状记忆合金与黏滞阻尼器复合后具有良好的协同工作能力,可有效发挥形状记忆合金的超弹性和黏滞阻尼器的速度相关特性,使其具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;采用阻尼杆件替换原杆件的方法既能对结构进行有效的减震控制,又不改变原有的结构形式,是一种优越的减震控制方法,并为HSMAVD被动控制系统在结构抗震中的实际应用提供新思路.【期刊名称】《地震工程学报》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】8页(P398-405)【关键词】空间结构;减震控制;多维地震输入;形状记忆合金;黏滞阻尼器【作者】赵祥;刘忠华;王社良;杨涛;展猛【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055【正文语种】中文【中图分类】TU392.30 引言随着社会经济发展,人们对建筑美的要求越来越高,而网架、网壳等大跨空间结构以其独特的建筑造型、良好的结构特性逐渐被国内外结构工程师所青睐[1-4]。
同普通结构相比,大跨空间结构建筑使用空间更加宽敞、灵活、可变,故被广泛应用于体育场馆、会议展览中心、娱乐场馆、机场航站楼等大型公共建筑,但如果建筑结构发生火灾、地震等自然灾害,后果将会相当严重[5]。
复合地基的减振模型及算例(精)
第 6 期 王凤池等 : 复合地基的减振模型及算例 最薄弱的剪切面 ,抗剪刚度明显低于上部结构 ,所 以上部结构基本上保持在弹性范围・ 因此假定地 面激励过程中 ,上部结构保持在弹无条件稳定的积 Wilson 2 分方法・ 在线性加速度法基础上 , 把步长Δ t 扩展 Δ t (θ> 1) 时间进行积分 , 然后按比例求得Δ t 到θ θ法是无条 步长对应的值・ 当 θ> 1137 时 , Wilson 2 θ 法的求解过程 , 编制了 件稳定的 ・ 按照 Wilson 2 相应的计算程序 , 其程序框图如图 2 所示・
其次 ,褥垫层的塑性性能在吸收地震能量上 明显优于固端弹性连接 ・ 褥垫层材料进入弹塑性 时 ,使体系的刚度降低 ,结构的自振周期加长 ,同 时阻尼增加 ,减小了振幅・ 最后 ,在地震时 , 垫层密度减小 , 成为整个结 构中最薄弱的剪切面 , 为结构产生水平滑动创造 了条件・ 此时 ,地震水平加速度是依靠垫层与基础 间的摩擦力来传递的・ 地震传入结构的最大基底 剪力就是垫层与基础间的极限摩擦力・
第 2 6 卷第 6 期 2005 年 6 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Nort heastern University ( Nat ural Science)
Vol126 ,No. 6 J un. 2 0 0 5
文章编号 : 100523026 ( 2005) 0620588203
收稿日期 : 2004210212 基金项目 : 辽宁省交通厅科技发展项目 (200121276) ・ 作者简介 : 王凤池 (1970 - ) ,男 ,辽宁黑山人 ,东北大学讲师 ,博士 ; 朱浮声 (1947 - ) ,男 ,黑龙江齐齐哈尔人 ,东北大学教授 ,博士生 导师 ,沈阳建筑大学特聘教授・
超限高层建筑结构基于性能抗震设计 陈鑫
超限高层建筑结构基于性能抗震设计陈鑫发表时间：2018-02-03T18:14:18.160Z 来源：《建筑科技》2017年第19期作者：陈鑫[导读] 建筑工程的抗震设计显得极为重要，必须要对建筑工程的抗震设计进行深入的研究，尤其是超限高层建筑进行设计的过程中。
陈鑫徐州市建筑设计研究院有限责任公司江苏徐州 266033摘要：在科技技术飞速发展的带动下，现代城市建筑的规模日渐扩大，城市现代化的水平也逐渐与国际接轨。
但是一旦城市遭遇地震，受到剧烈震荡时，建筑就可能会直接倒塌，从而造成大量的人员伤亡。
因此，建筑工程的抗震设计显得极为重要，必须要对建筑工程的抗震设计进行深入的研究，尤其是超限高层建筑进行设计的过程中。
关键词：超限高层建筑；性能；抗震设计引言在城市化进程不断深入的影响下，我国建筑行业得到了蓬勃发展，越来越多的超限高层建筑投入建设与使用当中。
由于人们的生命财产安全与建筑工程的安全性能密不可分，因而基于性能的设计方法在建筑工程行业得到了广泛关注。
在超限高层建筑的建设过程中，通过采用基于性能的抗震设计方法，可极大程度上提高建筑物抗震的可能性，在有效避免地震灾害的同时，促进我国高层建筑的长远发展。
一.我国超限高层建筑抗震设计的缺陷和不足一个国家的经济水平基本决定了这个国家的科技水平。
我国现在的科学技术水平在实际的超限高层建筑的过程中，对于基于性能的抗震设计还是不能够解决在建设过程当中的问题；并且，由于社会的发展和城市化建设的需要，人们对于超限高层建筑的使用功能的复杂化和不同需求的提高，这对于超限高层的设计就更加复杂化，在建设项目的决策阶段对工程进行可行性研究是依据相关的依据来取得相关的结果的，这就会出现和实际情况不符难以实施的情况。
由于社会的不断发展这就需要对每一栋超限高层建筑单独进行创新设计，这就给界定高层建筑的抗震性能水平增加了难度，由于多种因素的影响，就要增加对高层建筑的计算和分析。
所以说，在超限高层建筑的抗震设计中采用基于性能抗震设计是最科学、合理的。
结构抗震韧性的应用研究进展
结构抗震韧性的应用研究进展目录一、内容概述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (3)二、结构抗震韧性的理论基础 (5)2.1 抗震韧性的定义及内涵 (5)2.2 抗震韧性评估方法与指标体系 (6)2.3 抗震韧性设计原则与实施策略 (8)三、结构抗震韧性的应用研究 (9)3.1 建筑工程领域 (11)3.1.1 地震多发地区的建筑设计与施工 (12)3.1.2 老旧建筑的抗震加固与改造 (13)3.2 桥梁工程领域 (14)3.2.1 桥梁抗震设防标准与要求 (15)3.2.2 桥梁抗震性能评估与加固技术 (17)3.3 地下工程领域 (18)3.3.1 地下交通设施的抗震安全性分析 (20)3.3.2 地下综合管廊的抗震设计与施工 (21)四、结构抗震韧性的提升技术与创新方法 (23)4.1 新型材料在抗震韧性中的应用 (24)4.2 高性能结构体系的研究与发展 (25)4.3 智能化监测与预警系统的应用 (26)4.4 灾害风险评估与应急响应机制的完善 (28)五、结论与展望 (29)5.1 结构抗震韧性研究的主要成果与贡献 (30)5.2 存在的问题与挑战 (31)5.3 未来发展趋势与研究方向 (32)一、内容概述“结构抗震韧性的应用研究进展”主要围绕结构抗震韧性领域的应用及研究进展进行阐述。
本文将概述近年来在结构抗震韧性理论、设计原则、材料应用、抗震系统评估以及新技术研发等方面的最新进展。
文章首先介绍了结构抗震韧性的基本概念和重要性，接着分析了当前国内外在该领域的研究现状和发展趋势。
在此基础上，详细阐述了结构抗震韧性在不同类型建筑和工程结构中的应用情况，包括高层建筑、桥梁、隧道、地下空间等。
文章还探讨了新型抗震结构体系的发展及其在实际工程中的应用效果，包括智能抗震技术、隔震减震技术、复合抗震技术等。
文章展望了结构抗震韧性未来的研究方向和应用前景，强调了跨学科合作、技术创新和人才培养在推动该领域发展中的重要地位。
东北大学17春法学结构抗震设计B陈鑫离线作业参考答案
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院结构抗震设计 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共 8 页）注：请您单面打印，使用黑色或蓝色笔，手写完成作业。
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一、填空题（每空1分,共15分）1．按国家批准权限审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为( 设防烈度 )。
2．( 乙、丙、丁)类建筑的地震作用,应按本地区设防烈度计算，但设防烈度为6度时，除《规范》有特殊规定外，( 可不 )进行地震作用计算。
3．宜选择( 有利地段 )，避开( 不利地段 )，当无法避开时,应采取适当的抗震措施,不应在危险地段上建造( 甲、乙、丙 )类建筑。
4．按简化方法计算薄弱层弹塑性变形时，对楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取( 底层)作为薄弱层。
5．设防烈度为7度时，多层砖房高度不宜超过( 21m )，层数不宜超过( 七层 )。
6．在式V N VE f f ξ=中，N ξ为( 砌体强度的正应力影响系数;主拉应力 )，对于砖砌体，N ξ是以(主拉应力)强度理论为基础确定的。
7．多层内框架砖房的纵向窗间墙宽度不应小于( 1.5m )。
8．地震时，砂土液化是由于地震引起的饱和砂土在短时间内其抗剪强度( 降低或丧失为零)所致。
9．框架结构框架梁的控制截面取( 梁两端和跨中 )，当仅考虑水平地震作用时，梁端最大正弯矩组合的公式为( GE EK M M 0.13.1 )。
二、单项选择题（每题1分,共15分） 1．基本烈度 BA ．大体相当于30年超越概率为2%～3%的地震烈度B ．大体相当于50年超越概率为10%的地震烈度C ．大体相当于100年超越概率为10%的地震烈度D ．大体相当于50年超越概率为63%的地震烈度 2．关于建筑场地,下列哪项是正确的 AA ．场地土的类型是确定建筑场地类别的条件之一B ．建筑场地的类别应根据剪切波速划分C ．建筑场地的类别应根据岩土的名称和性状来划分D ．建筑场地的类别由基础的埋置深度确定。
RC框-剪结构多维弹塑性时程反应分析
RC框-剪结构多维弹塑性时程反应分析
李兵;陈鑫;赵乃志
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2009(031)008
【摘要】采用经验证正确的钢筋混凝土框架-剪力墙非线性时程分析程序,对提出的算例进行了在单双向地震波输入下结构的弹塑性时程分析,得出如下结论:双向地震波作用下,结构的反应增大,周期略有增加;在双向地震波及扭转地震波作用下,角柱增加幅度可达到20%以上;对顶层的影响较底层大;最大位移出现的时间较单向地震波输入略有滞后.结构底层的层间位移角最大,说明是结构的薄弱环节,应该加强.
【总页数】3页(P29-31)
【作者】李兵;陈鑫;赵乃志
【作者单位】沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁,沈阳,110168;沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁,沈阳,110168
【正文语种】中文
【中图分类】TU313
【相关文献】
1.一座七层框剪结构的非线性时程反应分析研究 [J], 张璞
2.大型火电厂主厂房框排架结构弹塑性时程反应分析 [J], 张树安
3.某超高建筑结构的弹塑性动力时程反应分析 [J], 安沁丽;陈军科
4.用剪切型—剪弯型组合模型对高层建筑结构进行动力弹塑性时程… [J], 潘育耕;
梅占馨
5.高层框-剪结构空间协同弹塑性地震反应分析 [J], 蒋通;宋亚新;楼梦麟
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抗震结构“小震不坏,大震不倒”可靠性分析
抗震结构“小震不坏,大震不倒”可靠性分析
李秋胜;曹宏
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】1989(6)1
【摘要】为检验结构在设计基准期内是否满足“小震不坏、大震不倒”的设计原则,本文在定义了设计基准期内“小震”烈度和“大震”烈度的基准上,求出了结构在弹性范围内其承载能力的可靠性及在非线性状态下基于最大变形破坏机制下结构不发生倒塌的可靠性,分别作为结构在设计基准期内完成“小震不坏”、“大震不倒”预定功能的概率。
【总页数】7页(P140-146)
【关键词】抗震结构;可靠性分析;抗震结构设计
【作者】李秋胜;曹宏
【作者单位】哈尔滨建筑工程学院;武汉工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.1
【相关文献】
1.对抗震设防建筑"小震不坏"的探讨 [J], 胡树森
2.建筑抗震工程设防"小震不坏"的研讨 [J], 艾树生
3.工程结构抗震设计中小震、中震和大震的确定方法 [J], 洪峰;谢礼立
4.多层剪切型砖结构“小震不坏”的抗震可靠度分析 [J], 张文芳;李世温
5.抗震设防标准及各类建筑物抗震设计中“小震”与“大震”的取值 [J], 高小旺;鲍霭斌
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1 东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
结构抗震设计 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共 8 页）
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一、填空题（每空1分,共15分）
1．按国家批准权限审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为( 设防烈度 )。
2．( 乙、丙、丁)类建筑的地震作用,应按本地区设防烈度计算，但设防烈度为6度时，
除《规范》有特殊规定外，( 可不 )进行地震作用计算。
3．宜选择( 有利地段 )，避开( 不利地段 )，当无法避开时,应采取适当的抗震
措施,不应在危险地段上建造( 甲、乙、丙 )类建筑。
4．按简化方法计算薄弱层弹塑性变形时，对楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，
可取( 底层)作为薄弱层。
5．设防烈度为7度时，多层砖房高度不宜超过( 21m )，层数不宜超过( 七
层 )。
6．在式V N VE f f ξ=中，N ξ为( 砌体强度的正应力影响系数;主拉应力 )，对于砖砌体，。