检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：石磊北京工业大学

学位级别：博士

当今世界资源争夺加剧,各种国家、民族、宗教矛盾越来越尖锐,致使国际恐怖主义迅速蔓延,恐怖爆炸事件接连发生。在这种大环境下,建筑结构在恐怖爆炸作用下连续倒塌问题的研究成为了防护工程领域的一项重要课题。许多国家都已经将建筑结... 详细信息

当今世界资源争夺加剧,各种国家、民族、宗教矛盾越来越尖锐,致使国际恐怖主义迅速蔓延,恐怖爆炸事件接连发生。在这种大环境下,建筑结构在恐怖爆炸作用下连续倒塌问题的研究成为了防护工程领域的一项重要课题。许多国家都已经将建筑结构倒塌分析及设计方法编写进了其设计规范中,我国对这类问题的研究还处于起步阶段,成果储备薄弱,规范在这方面还是一片空白。因此,本文旨在为这类问题的研究工作提供有效的计算及试验方法,基于在实际工程中广泛应用的钢框架结构,从爆炸空气冲击波数值计算,结构抗爆、抗倒塌计算方法及倒塌冲击荷载作用下结构响应的角度,开展了如下所述的研究工作:\n (1)对爆炸空气冲击波数值计算时炸药和空气的有限元网格尺寸影响计算精度这一问题进行研究,通过大量的计算探讨了不同网格尺寸划分方法对爆炸空气冲击波峰值的影响,建议了采用均匀划分方法时的网格尺寸与炸药体边长的比例系数,并且利用了冲击波高频分量对其峰值的影响随着爆心距的变大逐渐变弱这一特性,建立了一种渐进网格划分方法,给出了渐进的比例系数。计算不同当量炸药爆炸的结果表明:此方法不但具有广泛的适用性,而且在计算精度与计算效率之间取得了很好的平衡。\n (2)基于显式有限元软件,结合美国GSA规范,建立了一种爆炸荷载激励下结构连续倒塌的有限元仿真分析方法。在此方法中,使用流固耦合算法考虑爆炸空气冲击波与结构之间的相互作用；采用动力松弛算法考虑结构的初始应力状态；采用接触算法考虑倒塌过程中结构构件之间及其与地面之间的碰撞；使用删除失效单元的方法考虑结构构件的破坏和失效。并应用此方法,针对一栋钢框架结构,仿真分析了炸药爆炸-空气冲击波传播-构件失效-结构破坏-连续倒塌的全过程,探讨了有楼板和无楼板情况下,底层中柱、底层边柱和底层角柱遭受爆炸袭击时,结构构件的破坏状态和连续倒塌机理。各工况计算结果表明:此方法可以较为真实、准确地模拟结构连续倒塌的全过程,是结构爆炸倒塌研究的一种有效手段。\n (3)针对有限元仿真方法计算量大,操作复杂,实际应用困难这一问题,建立了一种爆炸冲击下结构连续倒塌分析的简化方法,在此方法中利用简化的爆炸荷载考虑爆炸空气冲击波对结构构件的作用；利用非线性梁单元模拟结构构件；并通过杆单元接触判定算法考虑结构构件之间的相互作用。通过与爆炸激励结构连续倒塌有限元仿真方法进行对比发现:此简化连续倒塌分析方法可以有效的考虑爆炸荷载的作用、结构构件的破坏、结构内力重新分布乃至连续倒塌的全过程。此外,这种方法应用更加方便,计算耗时更少,并且可以取得理想的计算结果。\n (4)分别对普通结点连接和消弱型结点连接的二梁三柱体系进行了静力和动力试验,研究钢框架梁柱体系由于突发荷载(如爆炸、汽车撞击等)作用,结构中柱丧失承载能力,非平衡力系瞬间冲击作用下结构的响应,测试了倒塌冲击荷载的动力系数；探讨了残余结构内力重分配过程中,支座竖向反力、水平反力和约束弯矩的变化关系；并得出了瞬间加载时材料的应力-应变关系。由于消弱型钢框架梁柱结点在抗震工程中得到广泛应用并取得了良好的效果,本文通过试验及理论分析的方法对其抗倒塌性能进行了研究。研究结果表明:现有的钢框架梁柱结点焊接工艺在倒塌冲击荷载作用下非常薄弱有待加强,消弱型梁柱结点有助于提高焊接结点的抗倒塌能力。

关键词：爆炸冲击波钢框架结构连续倒塌分析方法爆炸荷载抵抗能力

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可更换抗侧耗能装置的钢框架结构地震易损性分析

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工业建筑 2023年第5期53卷 101-108页

作者：张爱林杨硕姜子钦张文莹刘杰杨晓峰北京工业大学建筑工程学院北京100124 北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心北京100124 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044

对可更换抗侧耗能装置的钢框架结构体系构造进行阐述,建立可更换抗侧耗能装置的柱脚节点有限元模型并验证其正确性。在此基础上建立可更换抗侧耗能装置的钢框架结构有限元模型,采用22条地震波分别对传统刚接框架结构(RSF)和可更换抗侧... 详细信息

对可更换抗侧耗能装置的钢框架结构体系构造进行阐述,建立可更换抗侧耗能装置的柱脚节点有限元模型并验证其正确性。在此基础上建立可更换抗侧耗能装置的钢框架结构有限元模型,采用22条地震波分别对传统刚接框架结构(RSF)和可更换抗侧耗能装置的钢框架结构(LRED-SF)进行基于增量动力分析方法(IDA)的地震易损性分析,对比两种结构的易损性曲线和抗倒塌储备系数,并分析抗侧剪切件截面宽度、厚度和柱脚横梁刚度比对可更换抗侧耗能装置的钢框架结构地震易损性的影响。研究表明:经过合理设计的可更换抗侧耗能装置的钢框架结构不仅可以满足结构的抗震性能要求,而且其抗震性能优于传统钢框架结构体系;抗侧剪切件宽度越大,结构抗倒塌能力越强,但当抗侧剪切件宽度增加到一定程度时,结构抗倒塌能力会下降;柱脚横梁刚度比越大,结构抗倒塌能力越强。

关键词：可恢复功能钢框架结构 IDA 易损性抗倒塌储备系数

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钢框架结构无托换平移的设计与施工

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电力勘测设计 2022年第1期34卷 55-62页

作者：严旭马明刘刚江赛雄中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司四川成都610021 豪顿华工程有限公司山东威海264207 四川建安伟业建筑工程有限公司四川成都610015

以某火力发电厂除尘器后烟道支架的平移改造为例,介绍钢框架结构平移方案的选型,移位前加固措施、荷载取值、基础、下轨道、截断施工、水平移位、就位连接等关键技术。取消托换结构,直接利用原外露式钢柱脚的底板作为滚轴的受力点。启... 详细信息

以某火力发电厂除尘器后烟道支架的平移改造为例,介绍钢框架结构平移方案的选型,移位前加固措施、荷载取值、基础、下轨道、截断施工、水平移位、就位连接等关键技术。取消托换结构,直接利用原外露式钢柱脚的底板作为滚轴的受力点。启动时用千斤顶进行顶推,移动时用卷扬机牵引,卷扬机反力装置位于烟囱两侧的混凝土烟道支架柱上,成功地一次性平移到位。结构就位后,为便于施工,将钢柱脚改为外包式,混凝土短柱向上延伸包裹钢柱。对于有混凝土楼板的钢结构支架而言,整体平移方案在技术和经济上都优于拆解重建方案。

关键词：建筑平移结构平移钢框架结构钢支架无托换平移滚轴平移

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多层RC框架结构与钢框架结构住宅的抗震与经济性能对比分析

多层RC框架结构与钢框架结构住宅的抗震与经济性能对比分析

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作者：李春晖山东建筑大学

学位级别：硕士

建筑业作为我国的第二产业,长期以来为我国的经济增长提供了较为稳定的贡献,是目前我国经济的重要支撑点,同时,也为我国解决了数以亿计的就业问题,因而,建筑业在我国大规模推进城镇化建设的政策拉动下,一直保持着较快发展。但是随之而... 详细信息

建筑业作为我国的第二产业,长期以来为我国的经济增长提供了较为稳定的贡献,是目前我国经济的重要支撑点,同时,也为我国解决了数以亿计的就业问题,因而,建筑业在我国大规模推进城镇化建设的政策拉动下,一直保持着较快发展。但是随之而来的是,建筑业对生态环境造成了严重影响。比如,土地流失,水污染,噪音污染,大气污染等。随着我国发达程度越来越高,人们对更加有品质的生活的期望也愈来愈烈,低碳环保可持续不仅成为人们的口头词,也是整个社会关注的焦点词。在这种背景下,我国建筑业的领导者向建筑行业的未来提出了“技术提升、结构优化、质量安全、低碳环保”的要求,工厂化预制装配式住宅应运而生。预制装配式住宅有多种结构形式,本文主要研究多层钢结构住宅。钢材是一种很好的绿色材料,其强度高,质量轻,性能好,低碳环保,回收利用率高,因此,国家也大力支持钢结构住宅的发展,全国已有多个省份和直辖市出台了相关政策引导和鼓励钢结构住宅产业的发展。另外,我国钢铁产能早已位居世界首位,但建筑用钢量却远低于发达国家水平,亟需通过钢结构住宅产业的发展来拉动内需,创造新的经济增长点。可见在未来的几十年,我国的钢结构住宅产业将迎来长足的发展。论文一共分为六个部分,第一部分主要介绍了国内外钢结构住宅的历史与发展情况以及本文的研究背景、研究意义以及研究工作的主要内容;第二部分主要讲述了传统结构建筑和装配式建筑的特点及分类,然后重点介绍了钢结构住宅的几种常见结构形式;论文第三部分首先介绍了一下本文用到的两种结构分析软件以及本文所选用模型的一些设计资料和结构布置方案,然后对比了两种软件分析结果,保证计算的正确性;第四部分主要从楼层质量、剪重比、层间位移等结构性能方面对两种不同形式结构进行对比分析;第五部分从建筑全生命周期成本的角度分析两种不同形式住宅各个阶段的经济性能;文章最后部分是对本文的总结和展望。

关键词：装配式建筑钢框架结构多层住宅结构性能分析经济性能分析

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某钢框架结构加层加固与抗震性能研究

某钢框架结构加层加固与抗震性能研究

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作者：张玉恒河北工程大学

学位级别：硕士

随着人们对建筑物使用功能要求提高,既有建筑物的加层加固改造逐渐进入大众视野,通过这种做法完善建筑使用功能,在业内掀起了一轮新热潮。钢框架结构是种高效环保的建筑结构,一经问世就得以迅速发展。目前我国钢结构建筑处于大规模兴建... 详细信息

随着人们对建筑物使用功能要求提高,既有建筑物的加层加固改造逐渐进入大众视野,通过这种做法完善建筑使用功能,在业内掀起了一轮新热潮。钢框架结构是种高效环保的建筑结构,一经问世就得以迅速发展。目前我国钢结构建筑处于大规模兴建阶段,未来必将有大批此类建筑需要做加层加固处理。因此,探索钢结构加层加固相关技术对我国来说已是迫在眉睫的工作。本文以某形状不规则展厅为具体工程实例,基于钢框架结构现有的加层改造规范和抗震规范,对原有结构做加层加固处理,讨论不同地震作用下,加层结构加固前后安全性,验证加固方案有效性。本文主要研究内容包括:(1)使用合适的方案对原结构加层,验证直接加层后结构承载力。对原钢框架结构材料和结构变形做检测鉴定,利用结构分析设计软件PKPM建立三种不同加层方案,对比选择最优方案。校核直接加层后结构模型,分析发现加层结构存在部分钢柱承载力不足,部分钢梁挠度过大,结构整体抗震性能未满足要求。并根据抗震要求对加层后结构进行补强。(2)探究结构加固前后动力特性。使用有限元软件SAP2000建立加层结构加固前后分析模型。发现加固后结构自振周期减小,结构整体刚度增大。采用反应谱法和时程分析法,对比不同地震工况下加固前后结构位移及基底剪力变化,评判加固前后结构在多遇地震下抗震性能及加固效果。(3)研究罕遇地震时三种地震波作用下加固前后结构地震响应,讨论加固后结构塑性发展状况和结构安全性。采用非线性时程分析法验证结构在罕遇地震时抗震性能,得到加固前结构在所选地震波作用下未满足抗震要求,加固后结构在不同地震波作用下均可满足抗震要求。探究在罕遇地震下结构塑性铰出现位置及发展情况,加固后结构塑性铰全部在生命安全阶段内,结构抗震性能良好,符合我国抗震设防的基本要求。(4)对平面不规则钢框架结构做与原结构形式不同的加层设计,并对加层后结构加固补强,研究加固前后加层结构的抗震性能,提出相关设计意见,为类似工程结构设计提供参考。

关键词：钢框架结构加层改造加固设计抗震性能反应谱分析时程分析

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基于地震观测加速度响应的钢框架结构状态估计方法研究

基于地震观测加速度响应的钢框架结构状态估计方法研究

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作者：余希洋重庆大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的快速推进,在高烈度地震区的各大中城市,越来越多的多层及高层钢框架结构建筑物已建设落成。为了实现地震韧性城市灾后快速反应决策,结合地震观测加速度响应对钢框架结构在地震过程中的状态进行估计是十分必要的。... 详细信息

随着我国城市化进程的快速推进,在高烈度地震区的各大中城市,越来越多的多层及高层钢框架结构建筑物已建设落成。为了实现地震韧性城市灾后快速反应决策,结合地震观测加速度响应对钢框架结构在地震过程中的状态进行估计是十分必要的。本文以钢框架结构为研究对象,提出了两种状态估计方法,分别是最大层间位移角估计方法和梁端动应变响应估计方法。建筑结构的最大层间位移角是衡量其抗震性能的关键参数,且与结构的地震损伤密切相关。因此,为了快速准确地评估钢框架结构在地震作用下经历的最大层间位移角,本文提出了基于时变模型的建筑结构最大层间位移角估计方法。首先,考虑到建筑结构的结构刚度和结构阻尼在地震过程中具有时变性,构建了关于时变模型的结构运动方程;然后,在状态空间中,将结构运动方程与非线性贝叶斯滤波(即,无迹卡尔曼滤波(UKF)、二阶扩展卡尔曼滤波(s EKF)和粒子滤波(PF))相结合;最后,通过输入(部分)结构加速度响应测量数据,可估计出建筑结构在地震过程中的位移响应及最大层间位移角。特别地,相比于传统的滞回模型或者非线性有限元模型,本研究采用的时变模型可以显著降低待估计参数的数目。在四层剪切模型数值算例中,UKF,s EKF和PF的最大层间位移角估计值均与四阶Runge–Kutta方法的计算值吻合,最大误差均小于5.9%;并且,UKF和s EKF的结构时变参数估计结果比PF的估计结果更可靠。此外,还研究了测量噪声、结构阻尼比、位移和速度初始估计值以及结构非线性对估计结果的影响;研究了时变模型和时不变模型在最大层间位移角估计中的准确性。最后,通过增大剪切模型的结构自由度,验证了所提出的估计方法在较高结构自由度下的可行性。利用三层钢框架结构振动台试验,对所提出的最大层间位移角估计方法进行了试验验证。在不同的楼层加速度响应测量和不同地震工况下,UKF和s EKF均能给出准确的估计结果,而PF的估计性能并不稳定。而且,UKF和s EKF的计算效率比PF更高。此外,比较了时变模型,时不变模型以及四阶Runge–Kutta数值积分方法对最大层间位移角的预测结果,揭示了所提出的最大层间位移角估计方法的优越性;利用三种贝叶斯滤波给出的最大位移响应后验分布,检验了它们的不确定性;考察了三种贝叶斯滤波对模型误差的鲁棒性。另一方面,结构动应变响应数据在钢框架的结构健康检测中扮演着越来越重要的角色。为了提高动应变数据采集的便利性,为将来进一步的钢框架结构损伤识别奠定基础,本文将基于线性模型的状态观测器(Linear-Model-Based Observer,LMBO)应用于受基底激励作用的钢框架结构,形成了适用于钢框架结构的梁端动应变响应估计方法,该方法所需的测量信息是(部分)结构加速度响应测量数据。在该状态观测器中,经受基底激励的结构可等效于该结构受到修正力和附加接地阻尼器共同作用。梁端动应变响应估计方法可以结合有限元计算软件使用,因此具备较高的计算效率。利用三层钢框架有限元模型,对梁端动应变响应估计方法进行了数值验证。结果表明,当钢框架有限元模型受到平稳随机过程(白噪声)的基底激励或非平稳随机过程(Loma Prieta地震的地震动记录)的基底激励时,梁端动应变响应估计值与相应的模拟值比较吻合,其时间响应保证标准值(Time Response Assurance Criterion,TRAC)超过了0.8,这表明两种动应变响应具有较高的一致性。在试验验证中,对于小振幅白噪声基底激励下的三层钢框架试验体,绝大多数梁端测量点的实测动应变响应与相应的梁端动应变响应估计结果相吻合。此外,分析了不同的楼层加速度响应测量对动应变估计结果的影响;将有限元模型地震时程分析方法的模拟动应变响应与相应的估计结果进行对比,揭示了动应变响应估计方法的优越性;最后,探究了结构损伤对动应变估计结果的影响。

关键词：钢框架结构状态估计最大层间位移角时变模型动应变估计

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多层钢框架结构炼化平台空间作用研究

多层钢框架结构炼化平台空间作用研究

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作者：王凯中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

对于钢框架结构而言,由于钢框架结构设计理论以及计算方法和手段的限制,作为工业建筑厂房受力体系的钢框架结构,依然采用传统的平面框架结构分析的设计方法。在设计时为了计算的简便,基本都忽略了纵向结构提供给横向框架的空间联系作用... 详细信息

对于钢框架结构而言,由于钢框架结构设计理论以及计算方法和手段的限制,作为工业建筑厂房受力体系的钢框架结构,依然采用传统的平面框架结构分析的设计方法。在设计时为了计算的简便,基本都忽略了纵向结构提供给横向框架的空间联系作用,将纵向框架与横向框架分别按平面框架理论进行计算,没有将空间效应考虑进去。在钢框架结构中荷载分布通常是不均匀的,满布荷载框架的位移最大,由于纵向联系构件所提供给框架间的分担作用,两侧相邻的框架就会分担受力最大框架上的内力、位移,继而引起两侧框架上位移及内力的增大,使得满布荷载框架的位移、内力减小,整体空间框架结构的抗侧移刚度就得到了改善。国内外已有不少关于空间效应的研究,然而,对于框架结构中空间效应的作用机理,衡量标准,以及横向框架刚度、纵向联系刚度、框架纵向间距等空间作用主要影响因素,缺少深入的研究和量化。本文通过数值模拟计算,对地震荷载作用下不同框架间距的钢结构炼化平台模型进行了研究。主要研究如下:首先,对实际多层钢结构炼化平台进行建模方法研究,采用等效刚度法将肋板等效成等截面板进行钢结构建模。在多种工况下建立多层钢框架结构模型,对多榀钢框架结构进行整体空间分析,对单榀框架结构进行平面分析,将结果进行对比。在原7m间距钢框架结构为基本型的基础上,保持其它参数不变,仅改变框架间距,5m1.5m之间,每增加0.5m建立钢框架结构模型,在地震荷载作用下进行数值模拟计算,根据数值模拟计算的框架侧移及内力结果,按框架间距对钢框架结构空间作用的影响强弱分级量化,提出刚性、半刚性、柔性方案的划分界限。

关键词：钢框架结构水平地震作用空间作用框架间距量化分析

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多层钢框架结构升板施工技术的研究及其计算机仿真软件的开发

多层钢框架结构升板施工技术的研究及其计算机仿真软件的开发

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作者：靳猛山东建筑大学

学位级别：硕士

进入21世纪，随着我国城市进程的加快和人民生活水平的提高，住宅已成为第一位消费需求，国家也把发展住宅产业作为拉动国民经济增长的重要环节。钢结构住宅以其高性能、绿色环保、施工速度快、建造周期短等诸多优势，在住宅中得到了广... 详细信息

进入21世纪，随着我国城市进程的加快和人民生活水平的提高，住宅已成为第一位消费需求，国家也把发展住宅产业作为拉动国民经济增长的重要环节。钢结构住宅以其高性能、绿色环保、施工速度快、建造周期短等诸多优势，在住宅中得到了广泛应用，但现浇混凝土楼板的养护严重影响了钢框架的施工速度，为解决这一问题，本文探讨适用于钢框架结构的一种质量可靠，施工速度快的施工方法——升板法。\n 当前升板施工工艺及现有理论都是基于钢筋混凝土结构，而对于全新的钢结构体系存在着理论研发不足、与钢结构施工技术不配套、板柱连接固定形式单一、力学行为不明一确、与钢结构体系升板施工技术的配套构件研究不足等问题。本文首先探讨了钢框架应用升板施工的结构体系和配套节点构造，包括型钢柱、钢管混凝土柱、有梁楼盖和无梁楼盖等。对钢框架柱在升板过程中的群柱稳定问题及理论计算方法进行了详细探讨，提出了一种用于钢结构升板体系的群柱稳定性简化计算方法。\n 一切科学研究，试验是唯一可信的手段，但是对于钢结构升板技术的理论，要衡量其正确性与否，足尺的结构试验是有难度的，一是整体试件尺寸较大，二是受研究经费的限制，因此利用先进的计算机仿真技术就成为一种既方便又可行的选择。本文以大型通用有限元分析软件ANSYS为开发平台，以结构非线性分析方法为基础，利用参数化有限元分析技术开发了钢框架升板结构施工过程计算模拟软件。本程序利用ANSYS参数化(APDL)语言建模技术和单元生死技术，编写了建立模型宏、单元划分宏、加载宏、查看计算结果宏、特征值屈曲荷载求解宏。在参数化建模模块，利用APDL语言与宏技术组织管理ANSYS的有限元命令，创建交互式界面，简单地输入模型中的某些参数值就可以建立新的模型；在单元划分、加载、结果后处理模块运用ANSYS提供的程序语言，通过界面定制、宏嵌套功能、以及单元生死技术，实现参数交互输入、界面驱动并运行程序，编制相应的ANSYS参数化命令流文件；程序还将利用模态分析方法进行特征值屈曲荷载计算。这样该软件就可应用于钢框架升板施工过程模拟计算，实现施工全过程的内力模拟跟踪分析，为钢结构体系应用升板技术奠定了理论基础。利用本文开发的计算机仿真软件，可以方便的了解钢结构升板过程的任一点的内力和变形，以便为结构设计和结构吊装方案的选择提供有力的技术支撑。

关键词：升板法施工钢框架结构群柱稳定计算机仿真非线性有限元

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罕遇地震作用下多层钢框架结构的弹塑性分析

罕遇地震作用下多层钢框架结构的弹塑性分析

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作者：钟光忠西南交通大学

学位级别：硕士

非线性分析方法是目前建筑钢结构理论研究的一个热点。非线性分析,即在结构分析中充分考虑所有重要的非线性因素,从而可以对结构的实际失效模式进行综合而全面的评定,并直接获得结构的整体极限承载力,从而用于高等设计。主要的弹塑性分... 详细信息

非线性分析方法是目前建筑钢结构理论研究的一个热点。非线性分析,即在结构分析中充分考虑所有重要的非线性因素,从而可以对结构的实际失效模式进行综合而全面的评定,并直接获得结构的整体极限承载力,从而用于高等设计。主要的弹塑性分析方法分为静力弹塑性法和动力弹塑性法。静力弹塑性法又称为Pushover方法,主要考虑侧向荷载模式,并由此判断结构单元的屈服状态。在罕遇地震作用下,结构将进入弹塑性阶段,结构刚度发生变化,并出现塑性内力重分布。如果结构具有较大的扭转效应而没有在pushover分析中得到体现,这时静力Pushover分析提供的罕遇地震下弹塑性结果的可信度就会大大降低。如果在时程分析中考虑框架单元的材料非线性(塑性铰),则非线性时程分析就可以给出结构在罕遇地震下构件屈服顺序,发现应力和塑性变形集中的部位,给出整个结构的屈服机制,对结构概念设计提供相应的调整意见。本文建立了钢框架的计算模型,采用静力弹塑性和动力弹塑性两种分析方法,利用有限元软件SAP2000进行了空间钢框架结构的整体非线性分析(主要考虑几何、材料双重非线性)。两种方法都得出了结构在地震作用下可能的薄弱层和薄弱构件;并对两种分析结果做了对比,得出钢框架结构的边榀和中间榀塑性铰的分布和发展规律,同时结合规范提出了在设计中应当注意的问题。

关键词：钢框架结构罕遇地震静力弹塑性分析动力弹塑性分析

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带斜支撑的装配式钢框架结构受力性能及施工控制

带斜支撑的装配式钢框架结构受力性能及施工控制

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作者：周洲南华大学

学位级别：硕士

由于装配式钢结构施工期间各预制构件的时变特征,导致施工过程中构件成为了装配式施工作业的高风险来源。通过对带有斜支撑的装配式钢框架结构进行受力性能分析与施工控制,可实现结构在施工状态下的安全与稳定。本文从有限单元法分析的... 详细信息

由于装配式钢结构施工期间各预制构件的时变特征,导致施工过程中构件成为了装配式施工作业的高风险来源。通过对带有斜支撑的装配式钢框架结构进行受力性能分析与施工控制,可实现结构在施工状态下的安全与稳定。本文从有限单元法分析的基本原理出发,探讨了斜支撑的钢框架结构的力学性能建模分析与计算。分析了钢框架结构的稳定性与传荷三角形。根据杆件塑性区发展的特点,对结构的内力重分布效应进行了分析与探讨。针对于国内某高层钢框架结构的施工建设项目,对其在三种不同的施工组织设计下进行了施工阶段安全与稳定性分析。通过研究分析发现,当选择批量加装斜支撑的施工方案时,需要对钢框架结构装配作业进行挠度补偿,计入构件竖向压缩变形导致的影响;钢框架结构动力性能分析表明,斜支撑杆件提高了结构的基频值,使得结构的耗能作用和抗震性能具有一定程度的提升;斜支撑通过增大立柱与桁架梁的联系程度,使得柱的轴压稳定性得到明显的提高;在实际施工作业时,需要注意杆件的装配顺序不当导致结构相邻框架层之间的刚度值存在突变的现象,避免结构的应力状态发生突变。

关键词：钢框架结构斜支撑施工控制受力性能分析有限单元法

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