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为了探究能够全面评估钢筋混凝土结构抗震性能的量化指标,借助有限元软件ABAQUS对一拟建的10层框架-剪力墙结构进行了大量的非线性动力时程数值计算,对比分析了不同地震作用下最大层间位移角与滞回耗能的分布情况,从结构滞回耗能的角度揭示了破坏机制,得到主要结论如下:结构层间位移角最大的位置不一定是损伤破坏最严重或者薄弱的部位,以层间位移角作为整体结构抗震性能的判别指标离散性较大,计算结果易受所选地震波的方法及数量影响;结构滞回耗能沿楼层的分布受地震波选取方法和数量的随机性影响较小,结构底层耗能对结构整体耗能贡献最大,约占结构总耗能的60%,其余各楼层滞回耗能约占结构总滞回耗能的1%~8%;梁和柱滞回耗能主要集中于结构底部1层,总的框架梁滞回耗能仅占结构总滞回耗能的18%~22%,绝大部分地震输入能由框架柱吸收,总的框架柱滞回耗能占结构总滞回耗能的80%左右,该计算结果与实际震害中结构主要形成"柱铰"破坏机制的现象较为一致。 相似文献
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对普通阻尼墙(VDW)和位移放大型黏滞阻尼墙(ADW)进行了理论分析,通过模型装置的力学性能试验研究,对比2种阻尼墙在不同位移幅值下的耗能能力,试验表明ADW的滞回曲线更为饱满,并验证了ADW的理论模型和高效的耗能能力。建立20层钢框架结构模型,选取近场和远场地震动各16条,以层间位移角作为损伤指标,分别对无控结构、附加VDW和ADW结构进行动力时程分析,基于增量动力分析方法得到结构易损性曲线。结果表明：相比于无控结构和VDW结构,ADW减震结构达到各级破坏状态的超越概率显著下降;近场波对结构损伤的概率高于远场波,而ADW结构在近场波和远场波作用下的抗震性能均大幅提高;ADW结构在罕遇地震下梁柱的塑性状态等级和损伤数量明显减少,可有效地控制结构的地震响应。 相似文献
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本文通过能量法研究了钢筋混凝土筒体结构的抗震性能。文中采用振型分解法按等效单自由度体系求解筒体结构的滞回输入能;用pushover法分析了滞回耗能在结构层间的分布规律及结构自身的耗能能力;根据楼层滞回耗能与弹塑性层间位移的关系求出了薄弱层的弹塑性位移。对一高层钢筋混凝土框架-筒体结构在7度罕遇地震下的抗震性能进行了评估,通过与非线性动力时程分析的对比,证明了方法的可行性。 相似文献
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本文通过能量法研究了钢筋混凝土简体结构的抗震性能。文中采用振型分解法按等效单自由度体系求解简体结构的滞回输入能；用pushover法分析了滞回耗能在结构层间的分布规律及结构自身的耗能能力；根据楼层滞回耗能与弹塑性层间位移的关系求出了薄弱层的弹塑性位移。对一高层钢筋混凝土框架-简体结构在7度罕遇地震下的抗震性能进行了评估，通过与非线性动力时程分析的对比，证明了方法的可行性。 相似文献
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地震时砌体结构窗间墙易发生破坏,为了提高其抗震性能,对高宽比为1的2组共4片墙体,其中:2片为双层打包带加固墙体,2片为原墙,进行了拟静力试验,研究墙体的破坏形态、水平承载力、滞回曲线和耗能等抗震性能。试验发现原墙发生剪切破坏,加固后墙体发生摇摆破坏,加固改变了墙体破坏模式,加固后墙体滞回曲线饱满但有捏笼,破坏荷载、延性和耗能能力都有提高,破坏时未发生剥离,表明双层打包带加固法有效地提高了窗间墙体抗震性能,对承受较大竖向应力墙体效果更好,建议加固时要加强加固层与窗下和窗上墙体的连接。 相似文献
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近年来,能量分析方法在结构抗震设计中的应用问题受到国内外地震工程界的普遍关注,被认为是今后结构抗震设计理论的发展方向之一.以一钢框架-钢筋混凝土剪力墙混合结构为对象,通过逐渐增大框架底层柱截面,分析它们在不同类型地震波下的地震能量反应,结果表明,加强钢框架底层柱使结构总输入能基本不发生变化,结构滞回耗能在总输入能中的比例ν和底部剪力墙滞回耗能占结构总滞回耗能的比例μ均随结构刚度特征值λ的增大而减小,因此,加强钢框架底层柱能够提高外钢框架-内混凝土剪力墙结构体系的抗震能力,降低其在强震作用下的损伤程度. 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(2)
为尊重客户需求,增大层高便于客户选择复式套型的高层建筑成为时尚。隔层楼盖的不确定性布置易形成竖向不规则高层建筑结构,在地震作用下容易形成楼层屈服机制,而隔层楼盖不确定性对(超)高层建筑结构抗震性能的影响鲜有报道。本文以常用高层框架-剪力墙结构为研究对象,在满足设计要求的条件下,考虑9种隔层楼盖布置情况,利用有限元软件Perform 3D对结构进行静力与动力弹塑性分析,从基于极限承载力与刚度的冗余度系数、罕遇地震下结构的位移反应、滞回耗能、材料损伤等方面,研究隔层楼盖不确定性对竖向不规则高层结构抗震性能的影响。研究表明:隔层楼盖数量不确定性导致框剪结构承载力与刚度最大分别下降45.7%与46.9%;当去除所有隔层楼盖时,最大层间位移角平均值比原结构大40.4%,剪力墙滞回耗能最大达原结构的1.47倍,剪力墙材料损伤也较为严重。当去除结构总高一半以下所有隔层楼盖后形成了最不利结构,剪力墙滞回耗能比去除全部隔层情况大37.72%,剪力墙材料损伤也最为严重。建议设计中应充分考虑隔层楼盖不确定性进行包络设计,实际中应控制隔层数量不少于总数的50%,且应对结构下部去除隔层楼盖楼层进行加强。 相似文献
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为了提高村镇承重夯土墙体的抗震性能,对2片竹片网水泥砂浆加固墙体和1片未加固对比墙进行拟静力试验,研究其破坏形态、水平承载力、滞回性能和耗能等抗震性能。试验结果表明:与未加固夯土墙体相比,加固后墙体的受力性能、变形性能及耗能能力均得到明显改善;同等加固水平下:斜放竹片网对夯土墙承载力的提高显著,相比对比试件峰值荷载和极限荷载分别提高82.58%和76.97%;正放竹片网加固的墙体滞回曲线更加饱满,骨架曲线下降更加平缓,变形能力和耗能提高更加明显,相比对比试件峰值位移和极限位移分别提高63.33%和327.69%,耗能提高了781%,且正放竹片网加固施工方便,可提倡应用。总之,竹片网水泥砂浆加固方法生态经济,可明显减轻墙体的破坏,有效改善墙体抗震性能,研究成果可对村镇夯土建筑实地加固提供参考。 相似文献
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为研究整体开洞墙体中发生底层窗间墙破坏模式时墙体的抗震性能,对一砌体结构缩尺开洞墙体模型展开多点同步加载拟静力试验。分析了各层墙体与整片墙的破坏特征、承载与变形能力、滞回耗能特性、刚度退化规律及延性表现,重点研究了底层窗间墙位于整体结构中时其破坏过程与变形规律。试验结果表明:破坏模式相同的开洞墙体较单独墙肢抗震性能有所不同,各工况加载峰值点的上升与下降过程更为缓慢、滞回曲线更为饱满、刚度退化过程更为缓和以及延性特征更为明显。基于底层窗间墙破坏模式,依据现行规范中开洞墙体承载力计算方法所得结果与试验结果吻合,但强弱构件失效机制无从体现。试验结果可为探求砌体结构合理设计方法与实现开洞墙体延性破坏模式提供依据。 相似文献
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针对某型钢混凝土框支剪力墙高层建筑结构高宽比过大、竖向刚度不规则等问题,采用耗能减震技术,在转换层与避难层处设置黏滞阻尼器,采用ETABS进行非线性动力时程分析,研究黏滞阻尼器对型钢混凝土框支剪力墙结构的地震和风荷载控制作用,提高型钢混凝土转换构件的抗震性能。研究结果表明,在不同地震动作用下黏滞阻尼器均能有效地降低型钢混凝土框支剪力墙结构的地震响应,结构峰值位移和最大层间位移角的减幅分别介于3%～45%和2%～43%,而黏滞阻尼器耗散总输入能量比例最高达73.65%;在风荷载时程作用下,结构各控制楼层的峰值位移减幅介于1%～11%之间。 相似文献
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为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出一种基于人工塑性消能铰的装配式混凝土框架-摇摆墙结构。人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加耗能钢板连接的构造,基于该构造的框架结合底部铰接的剪力墙,形成人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构。使用OpenSEES软件建立了人工消能塑性铰框架-摇摆墙模型及2组对比模型,选用24条天然地震波对3组结构模型进行双向地震响应分析,结果表明:人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构可通过摇摆墙的构造,提升结构竖向连续刚度,使结构层间变形均匀,实现完全梁铰的理想屈服机制;在整体可控的变形模式下充分利用人工消能塑性铰滞回耗能,有效减小结构地震响应。 相似文献
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基于能量平衡原理,对多层钢筋混凝土框架结构的地震输入能量的分布及耗散规律进行了研究。选用8条天然地震波和2条人工波,运用Perform-3D软件,对多层钢筋混凝土框架结构模型在7度罕遇地震作用下的弹塑性能量进行数值仿真计算。计算了钢混框架结构在不同地震波下的地震总输入能量、滞回耗能、阻尼耗能以及滞回耗能占总耗能的比例时程,分析了地震能量在各分量中的分布及分配规律;分析了阻尼比和延性比对地震输入能量的影响,确定了滞回耗能随阻尼比和延性比的变化规律;研究了钢筋混凝土框架结构梁柱构造和竖向侧移刚度变化对地震输入能及其分量的影响,确定了多层钢筋混凝土框架结构滞回耗能沿竖向的分布规律及沿横向在框架构件中的分配,研究了框架结构存在薄弱层情况下的滞回耗能的分布规律。揭示了多自由度钢筋混凝土框架结构地震输入能量及其分布规律,可为基于能量平衡原理的抗震设计理论在工程实际中的运用提供有益的参考。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(1)
针对高层结构在地震作用下层间位移较小,阻尼器性能无法充分发挥的特点,提出一种用于油阻尼器的位移放大装置,可使油阻尼器两端的相对位移放大,提高其产生的阻尼力和耗能能力。以某实际工程结构为背景,基于SAP2000建立其多质点有限元模型,分析两种减震方案在3条地震波作用下的最大层间位移角、基底剪力、加速度放大系数、滞回曲线、能量耗散曲线,以检验位移放大型油阻尼器对结构地震响应的减震效应。结果表明,位移放大型油阻尼器能以更少的布置数量满足减震设计要求,同时获得较普通油阻尼器更为理想的减震效果。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(5)
本文针对大跨度公共建筑提出一种新型钢结构承重外墙,按实际工程中的一榀墙架进行1∶1仿真建模并进行低周反复加载试验。分析了墙架的受力过程和破坏模式,并对构件的滞回性能、承载能力、延性、耗能能力等抗震性能指标进行了研究,试验中梁端及柱端截面处的应变值、整榀框架墙的荷载—位移滞回曲线及骨架曲线与有限元分析的数值吻合的均较好。试验表明此种新型钢结构承重外墙在往复荷载作用下具有良好的承载能力,耗能能力以及变形恢复能力,抗震性能良好,破坏形式表现为墙架顶部T形梁出现面外屈曲而引起的局部破坏。有限元分析中分别改变墙顶T型梁和层间H型梁的截面考虑了两者刚度的变化对墙架抗震性能的影响,研究表明墙顶T型梁截面刚度的提高对改善墙架的抗震性能效果明显,层间H型梁的刚度提高对改善墙架抗震性能效果不明显。 相似文献
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本文通过一座三层的耗能－隔震柔性底层钢管混凝土结构模型和一座三层普通钢筋混凝上结构模型的振动台实验，着重研究了耗能－隔震柔性底层钢管混凝上结构的抗震性能和减震效果，并与普通的钢筋混凝土结构的实验进行了分析比较，研究了两种结构体系在地震作用下的耗能分布和地震累积损伤情况。实验结果表明，耗能－隔震柔性底层能够有效地吸收地震输入的大部分能量，防止和减小了上部结构的地震破坏．文中还讨论了耗能－隔震柔性底层结构中钢管混凝土柱与橡胶隔震器之间的轴力分配以及在水平变形下的稳定性问题． 相似文献
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本文通过一座三层的耗能－隔震柔性底层钢管混凝土结构模型和一座三层普通钢筋混凝土结构模型的振动台实验，着重研究了耗能－隔震柔性底层钢管混凝土结构的抗震性能和减震效果，并与普通的钢筋混凝土结构的实验进行了分析比较，研究了两种结构体系在地震作用下的耗能分布和地震累积损伤情况。 相似文献
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建立在地震作用下设置阻尼器的基础隔震结构在最大地震响应时刻的能量平衡方程,给出了结构隔震支座和阻尼器的能量表达式,演算了基于能量平衡的设置阻尼器的基础隔震结构的地震响应预测式.选用人工地震波和天然地震波,利用时程分析法的解析值验证了地震响应预测式的精度,比较研究了仅设置粘性阻尼器和同时设置粘性阻尼器和滞回阻尼器的基础隔震结构的抗震性能.研究表明:对于不同的输入地震波,能量法的地震响应预测值包络了多数时程分析的结果,能较好地预测基础隔震结构的地震响应值.在基础隔震结构设计中,建议在隔震层同时设置粘性阻尼器和滞回阻尼器,粘性阻尼器的阻尼比在0.3 ～0.4之间. 相似文献