检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：霍永伦合肥工业大学

学位级别：硕士

当前,常规的结构设计能够基本保证结构在正常使用下的安全性,但建筑结构在完整的“服役生涯”中将一直受到爆炸、台风、火灾以及地震等极端荷载的威胁,并可能引发结构倒塌,结构的安全问题仍面临严峻挑战。目前,国内外主要针对框架结构... 详细信息

当前,常规的结构设计能够基本保证结构在正常使用下的安全性,但建筑结构在完整的“服役生涯”中将一直受到爆炸、台风、火灾以及地震等极端荷载的威胁,并可能引发结构倒塌,结构的安全问题仍面临严峻挑战。目前,国内外主要针对框架结构、剪力墙结构以及大跨度空间结构等进行了抗倒塌研究,而对巨型框架结构以及悬挂结构的抗倒塌研究相对较少,且缺乏对上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构体系的抗倒塌研究。本文以中科院量子院1号科研楼A区上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构为研究对象,基于Open Sees计算平台,采用拆除构件法和IDA方法研究了其抗连续倒塌和抗地震侧向增量倒塌性能,主要工作如下:（1）系统归纳了拆除构件法、构件重要性分析方法、荷载组合和倒塌破坏准则等连续倒塌分析基本理论,明确了适用本文上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构的连续倒塌分析理论方法。介绍了增量倒塌分析基本理论,说明了增量动力分析（IDA）时地震波的选取与调幅准则,整理了IM、DM指标的选取方法,归纳了常用的倒塌准则,介绍了地震易损性、倒塌储备系数和年倒塌率的概念,明确了适用本文上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构的增量倒塌分析理论方法。（2）利用Open Sees计算平台,采用合适的非线性材料本构和单元模型等建立了上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构有限元模型。通过与Midas/gen计算的结构自振周期的对比以及与动力试验得到的位移和应变响应的对比,验证了该有限元模型的准确性和可靠性。（3）以应力为敏感性指标计算了桁架层构件的重要性系数。设置了4个桁架层重要构件失效工况、2个底层框架柱失效工况、6个吊柱失效工况和2个多根构件同时失效的极端工况,采用等效荷载瞬时卸载法来考虑动力效应,基于拆除构件法揭示了构件失效后结构的变形与内力响应规律,结合变形准则、强度准则评估了上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构的抗连续倒塌能力,并提出了相应抗连续倒塌建议。（4）对结构进行了多遇、设防和罕遇地震下的弹塑性时程分析,分别以Sa（T1,5%）、PGA为IM指标,对结构进行了IDA分析,研究了结构的概率地震易损性,计算了结构的倒塌储备系数,进行了场地地震危险性分析,获得了结构的年倒塌率,评估了上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构的抗地震侧向增量倒塌能力。

关键词：上部悬挂下部支承式巨型框架钢结构抗倒塌分析构件重要性分析拆除构件法增量动力分析

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巨型框架结构弹塑性地震反应及抗倒塌分析

巨型框架结构弹塑性地震反应及抗倒塌分析

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第一届建筑结构抗倒塌学术研讨会

作者：鲍永健叶献国合肥工业大学土木与水利工程学院合肥 230009 合肥工业大学土木与水利工程学院合肥 230009 安徽土木工程结构与材料省级实验室合肥 230009

本文建立了钢筋混凝土巨型框架结构有限元模型,对结构进行模态分析和地震作用下弹塑性时程分析,分析地震作用下主框架梁采用不同支撑形式对结构动力特性的影响、主框架梁的作用以及结构的屈服机制,并涉及特大地震下巨型框架结构抗倒塌... 详细信息

本文建立了钢筋混凝土巨型框架结构有限元模型,对结构进行模态分析和地震作用下弹塑性时程分析,分析地震作用下主框架梁采用不同支撑形式对结构动力特性的影响、主框架梁的作用以及结构的屈服机制,并涉及特大地震下巨型框架结构抗倒塌的分析.分析结果表明:桁架式主框架梁采取交叉撑或人字撑动力性能比较接近,与八字撑形式有较大不同;罕遇地震作用下,主框架梁层对侧移的控制较为明显,巨型框架的侧移呈弯剪型,出铰情况符合总体屈服机制,耗能能力较好;从提高结构抗地震倒塌能力的角度,得出巨型框架结构的合理倒塌破坏机制及设计参考建议.

关键词：建筑结构钢筋混凝土巨型框架弹塑性地震反应抗倒塌分析倒塌机制

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钢筋混凝土框架梁抗倒塌能力有限元分析

钢筋混凝土框架梁抗倒塌能力有限元分析

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作者：祁佳睿河北理工大学

学位级别：硕士

防止框架结构连续倒塌的关键在于当某一竖向支撑失效后,其上的框架梁是否具有足够的延性和“搭桥”能力形成新的传力途径,在形成新的传力途径时框架梁的跨度成倍增加,其内力将大大超过原由按一般荷载组合的设计内力。若按此内力设计框架... 详细信息

防止框架结构连续倒塌的关键在于当某一竖向支撑失效后,其上的框架梁是否具有足够的延性和“搭桥”能力形成新的传力途径,在形成新的传力途径时框架梁的跨度成倍增加,其内力将大大超过原由按一般荷载组合的设计内力。若按此内力设计框架梁,必然使梁的截面和配筋很大,这样做一方面不经济,同时会使框架成为强梁弱柱结构,不利于抗震。因此,钢筋混凝土的拱效应和索效应的分析,对防止钢筋混凝土梁发生竖向连续倒塌的产生有重要的意义。本文以钢筋混凝土框架梁为研究对象,应用ADINA大型有限元软件,考虑材料非线性和几何大变形建立框架梁抗倒塌性能分析模型,分析拱效应、索效应对钢筋混凝土框架梁承载力的提高,探讨了配筋率、跨高比和支座约束对框架梁抗倒塌能力的影响,并通过试验验证了模型的正确性,论文主要完成了一下三个方面的内容: 首先,利用ADINA软件对钢筋混凝土框架梁进行了有限元分析,从网格划分、单元类型、收敛准则、收敛精度四方面进行计算,得出比较精确的分析模型。其次,按照有限元分析模型,对钢筋混凝土框架梁进行破坏数值模拟,并通过建立生死单元的方式模拟混凝土退出工作后承载力变化,分析拱效应索效应对钢筋混凝土框架梁抗倒塌能力的影响。分析结果表明:由于轴力的存在使混凝土梁形成了比较明显的拱效应,以及当混凝土退出工作后,钢筋形成“索”继续承担荷载的索效应,使得钢筋混凝土框架梁承载力较设计值有较大幅度的增长,进而提高钢筋混凝土梁的抗倒塌能力。最后,探讨了跨高比、配筋率、支座约束等控制因素的改变对钢筋混凝土框架抗倒塌能力的影响,根据前期试验结果建立了23个计算模型,其中配筋率8个,跨高比7个,支座约束8个。分析表明,随着跨高比、配筋率的增加,拱效应呈明显的减小趋势,而索效应随着跨高比的增加而减小,随着配筋率的增加而增大。支座约束刚度也对钢筋混凝土框架梁拱效应的提高有一定的影响,水平约束刚度越小,承载力提高系数越不明显。

关键词：拱效应索效应抗倒塌分析 ADINA 非线性有限元

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中航国际航空城展示中心大跨不规则钢结构设计

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建筑结构 2017年第1期47卷 73-78页

作者：扈鹏曹莉辛力曾凡生张蕙张铭兴中国建筑西北设计研究院有限公司西安710018

中航国际航空城展示中心项目具有平面布置严重不规则,竖向多个超长穿层斜柱,楼板开巨洞,屋盖大跨不规则、大悬挑且设停机坪等特点。主体采用钢管混凝土柱钢框架-屈曲约束支撑结构体系,屋盖采用网架以及平面主次桁架结构体系。采用YJK,MI... 详细信息

中航国际航空城展示中心项目具有平面布置严重不规则,竖向多个超长穿层斜柱,楼板开巨洞,屋盖大跨不规则、大悬挑且设停机坪等特点。主体采用钢管混凝土柱钢框架-屈曲约束支撑结构体系,屋盖采用网架以及平面主次桁架结构体系。采用YJK,MIDAS/Gen,MIDAS/FEA等多个软件对结构进行计算分析,在整体计算指标满足现行规范要求的基础上,进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下结构构件的承载力及变形能力验算,对屋盖结构以及超长穿层斜柱进行屈曲分析及计算长度分析,对楼板薄弱部位、个别复杂节点进行有限元分析。计算结果表明,通过设置屈曲约束支撑、严格控制结构层间位移及超长斜柱的应力比、楼板薄弱部位设斜撑加强等一系列措施后,结构能够满足预期的抗震性能目标要求。

关键词：钢管混凝土柱钢框架结构屈曲约束支撑大跨不规则屋盖性能目标屈曲分析抗倒塌分析

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预应力钢结构诊治关键技术研究及展望

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工业建筑 2017年第1期47卷 135-143,167页

作者：曾滨中冶建筑研究总院有限公司北京100088

在大型空间结构和大跨结构中,采用预应力钢结构技术,可优化结构形式,减小结构自重,降低结构造价,因此被广泛应用于各类基础设施中。其通过预应力作用获得结构整体刚度,如在偶然荷载或环境因素等作用下构件产生的损伤或断裂,将使剩余结... 详细信息

在大型空间结构和大跨结构中,采用预应力钢结构技术,可优化结构形式,减小结构自重,降低结构造价,因此被广泛应用于各类基础设施中。其通过预应力作用获得结构整体刚度,如在偶然荷载或环境因素等作用下构件产生的损伤或断裂,将使剩余结构产生新的预应力损失,降低结构整体刚度,甚至导致局部或整体倒塌,严重威胁公共安全,因此开展预应力钢结构的性能诊治技术研究意义重大。分别从结构损伤诊断、抗倒塌分析、性能提升三方面,对预应力钢结构诊治技术的国内外研究与应用现状进行系统总结,在此基础上提出其亟待解决的关键技术问题。

关键词：预应力钢结构损伤诊断抗倒塌分析性能提升

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剪力墙内支撑布置方案对超高层建筑结构抗震性能的影响

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建筑结构 2016年第3期46卷 1-5页

作者：刘斌杨蔚彪陆新征常为华叶列平齐五辉宫贞超田士川清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

以某超高层巨型框筒+核心筒结构为例,分别采用两种不同的剪力墙内支撑布置方案,通过基本动力特性分析、大震弹塑性分析和抗倒塌能力分析,比较了剪力墙内支撑布置对超高层建筑结构抗震性能的影响。研究表明,剪力墙内支撑对结构大震下的... 详细信息

以某超高层巨型框筒+核心筒结构为例,分别采用两种不同的剪力墙内支撑布置方案,通过基本动力特性分析、大震弹塑性分析和抗倒塌能力分析,比较了剪力墙内支撑布置对超高层建筑结构抗震性能的影响。研究表明,剪力墙内支撑对结构大震下的位移响应有一定的积极影响,能够显著提高结构的抗倒塌安全储备。建议超高层建筑结构设计时进行抗倒塌分析,对易倒塌层墙体进行内支撑加强,以提高抗倒塌安全储备。

关键词：超高层建筑剪力墙内支撑弹塑性分析抗倒塌分析抗倒塌安全储备

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大跨度钢结构设计分析

大跨度钢结构设计分析

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作者：何冬河北工业大学

学位级别：硕士

伴随着我国经济的腾飞,人们的生产生活不断对建筑空间提出更高要求,其中大跨度建筑技术不断发展。相比其他建筑材料,钢结构材料有着强度更高,塑性与韧性更优,材质更加均匀,更加符合力学计算时假定条件,并且自重小,制造简便,施工方便等... 详细信息

伴随着我国经济的腾飞,人们的生产生活不断对建筑空间提出更高要求,其中大跨度建筑技术不断发展。相比其他建筑材料,钢结构材料有着强度更高,塑性与韧性更优,材质更加均匀,更加符合力学计算时假定条件,并且自重小,制造简便,施工方便等诸多优点,已被人们普遍的运用于现代大跨度建筑结构设计中。由于大跨度钢结构结构形式复杂,属于多次超静定结构,对于结构形式的选择与力学分析方向仍然是大跨度钢结构研究的重点问题。本篇论文主要从如下几个方面展开:1、简述大跨度钢结构的发展,分析国内外关于该结构问题的研究情况,并对结构的特点、结构形式、力学分析等方面进行总结。2、与衡水学院体育馆实例相结合,对该结构的选型进行分析,本文结合衡水学院体育馆钢框架结构的实例,通过对结构形式的探讨,介绍结构计算方法。3、使用有限元软件MIDAS/GEN创建合理的三维建筑模型,计算出单个工况下的数据。4、对该结构在不同荷载工况下进行静力分析、动力分析、稳定性分析,并分析该结构的抗倒塌性能。

关键词：大跨度钢结构钢框架结构内力分析稳定分析抗倒塌分析

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基于土—结构相互作用的古建筑动力性能分析

基于土—结构相互作用的古建筑动力性能分析

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作者：廖茹梦聊城大学

学位级别：硕士

在世界古建筑体系中,中国木结构古建筑占据着非常重要的地位,分析研究其抗震性能有着重大的历史意义和现实价值。本文以聊城市光岳楼为研究对象,基于土—结构相互作用,采用ANSYS的APDL语言,对其进行了动力性能分析,主要工作如下:(1)建... 详细信息

在世界古建筑体系中,中国木结构古建筑占据着非常重要的地位,分析研究其抗震性能有着重大的历史意义和现实价值。本文以聊城市光岳楼为研究对象,基于土—结构相互作用,采用ANSYS的APDL语言,对其进行了动力性能分析,主要工作如下:(1)建立了光岳楼木结构、木结构+高台基、木结构+高台基+地基土体三种不同有限元模型,并对上述三种模型进行模态分析,将得到的自振频率与现有规范进行对比,以检验修正模型,并确定了一种合理的光岳楼有限元模型。(2)选取三条具有代表性的地震波作为光岳楼有限元模型的地震激励,得到了特殊节点水平方向的最大位移和加速度响应,对比三种不同地震反应分析的结果,探讨了土—结构相互作用对木结构古建筑地震响应的影响;研究了榫卯节点刚度、屋盖质量等参数对木结构古建筑地震响应的影响。(3)结合木结构古建筑的特点,对不同地震波作用下的光岳楼有限元模型进行动力非线性分析,研究了木结构古建筑可能出现的倒塌机制。

关键词：木结构古建筑光岳楼土—结构相互作用地震反应分析抗倒塌分析

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底部变截面自复位摇摆墙RC框架结构抗震性能研究

底部变截面自复位摇摆墙RC框架结构抗震性能研究

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作者：丁继辉扬州大学

学位级别：硕士

在地震作用下,传统的框架结构易出现结构下部柱端部出铰而发生层屈服破坏机制,这样的层屈服破坏没有对材料性能进行充分利用,也没有充分发挥建筑的整体抗震性能,这在历次地震中屡见不鲜。具有自复位摇摆墙结构体系是近些年来提出的新型... 详细信息

在地震作用下,传统的框架结构易出现结构下部柱端部出铰而发生层屈服破坏机制,这样的层屈服破坏没有对材料性能进行充分利用,也没有充分发挥建筑的整体抗震性能,这在历次地震中屡见不鲜。具有自复位摇摆墙结构体系是近些年来提出的新型结构体系,这类结构体系在地震作用下对控制结构的屈服机制和残余变形等方面具有独特的优势。摇摆墙结构是具有较大刚度,放松了底部约束,对底部进行铰接连接,在地震力作用下,摇摆墙结构自身具有摇摆特性,使得框架部分的层间位移变形趋于均匀,控制了整个建筑物的变形模式,减少了层加速度,层间位移变形和层间位移角。摇摆墙中贯通预应力钢筋,这不仅减少了墙体的裂缝,保证了自身的刚度,而且增强结构自复位能力,减少了震后残余变形。本文提出了底部变截面自复位摇摆墙结构,其不仅满足摇摆特性,而且能够有效减少对底部边侧墙体的破坏,保证结构的有效性,其在改善结构的屈服机制和增强结构的抗倒塌能力方面也有独特的优势。文中以平面框架和一个整体三维的模型为例,利用PKPM软件,并按现行规范对算例进行计算,采用大型通用有限元软件***和MATLAB软件并行技术对结构算例进行了 IDA分析,统计出了结构抗震性能的各项指标,并得到以下主要成果:(1)本文改善了摇摆墙底部连接方式,提出了底部变截面新型自复位摇摆墙结构。(2)通过对平面框架进行计算分析,得到了摇摆墙结构在不同的地震动峰值加速度下抗震性能的各项指标,验证了底部变截面自复位摇摆墙结构体系在减少结构的变形指标和改善屈服机制上有着积极的作用。(3)通过对三维整体模型算例进行计算分析,得到了底部变截面自复位摇摆墙结构和剪力墙结构在大震和特大地震下的抗倒塌性能指标,计算表明,摇摆墙框架结构具有较小的倒塌率,较大的倒塌储备系数和可靠指标,具有更强的抗倒塌能力。

关键词：底部变截面摇摆墙 RC框架 IDA分析大震抗倒塌分析

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装配式混凝土节点形式及梁柱结构抗倒塌性能试验研究

装配式混凝土节点形式及梁柱结构抗倒塌性能试验研究

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作者：张麟斌湖南大学

学位级别：硕士

随着我国大力追求工业化发展,各种节点形式的装配式混凝土结构如雨后春笋般涌现出来,其中装配整体式与全装配式结构占据主要地位。该两种结构形式在偶然荷载作用下能否保持稳固性及如何提高其抗倒塌能力值得研究。因此本文以装配整体式... 详细信息

随着我国大力追求工业化发展,各种节点形式的装配式混凝土结构如雨后春笋般涌现出来,其中装配整体式与全装配式结构占据主要地位。该两种结构形式在偶然荷载作用下能否保持稳固性及如何提高其抗倒塌能力值得研究。因此本文以装配整体式、全装配式梁柱结构为研究对象,通过拆除中柱拟静力加载方式,在现浇结构抗倒塌试验数据的基础上,研究装配整体式、全装配式梁柱结构的受力机理,同时利用Opensees有限元软件进行参数分析。本文主要进行了以下几个工作及研究:(1)基于研究目的设计了 2种不同梁柱连接节点形式,分别为装配整体式键槽梁柱节点和螺栓连接全装配式梁柱节点,为下文对该两种节点连接的装配式梁柱结构抗倒塌性能试验研究提供支持。(2)完成了 5榀1/2比例的单层两跨梁柱结构的移柱静力加载试验,其中3榀为键槽节点装配整体式钢筋混凝土梁柱结构,另2榀为螺栓连接节点全装配式钢筋混凝土梁柱结构。试验获取了梁柱结构在倒塌荷载作用下的荷载位移曲线、倒塌破坏形态、裂缝开展以及应变变化等试验结果,为下文分析梁柱结构的抗倒塌性能提供数据支持。(3)通过对比不同延性搭接底筋、不同延性后浇混凝土键槽节点梁柱结构的试验结果,研究节点处高延性搭接底筋和高延性混凝土对结构倒塌性能及受力机制的影响;通过对比键槽节点、螺栓连接节点、现浇节点梁柱结构的试验结果,评估基于“承载能力等效”的不同连接节点梁柱结构抗倒塌性能。(4)基于“等同现浇”思想,利用Opensees有限元软件建立了采用梁柱节点单元的现浇结构数值模型,研究了钢筋粘结滑移能力对结构受力机制的影响;基于能量守恒定律,提出了一种考虑动力效应的结构抗倒塌性能评估方法,为抗倒塌设计提供依据。

关键词：键槽节点螺栓连接节点装配式结构 Opensees 抗倒塌分析

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