单层柱面网壳结构的抗震性能研究

基于性能的结构抗震设计研究

网壳结构是近年来在建筑工程中广泛应用的一种空间结构形式，它受力合理,造型美观, 用料 经济,施工简便。其结构形势多样,跨度较大,重量轻，因而网壳结构的稳定性问题是结构设计和施工安装 中的十分重要。本文主要在国内外研究成果的基础上，介绍单层球面网壳结构的发展状况以及其非线性 稳定性分析方法 ，并得出相关结论。

采用有限元分析软件 ANSYS 建立异形柱框架结构与矩形柱框架结构的空间分析模型，分别采用反应谱法和时程分析 法对比研究了两种结构在水平地震作用下的弹性地震反应，得出：异形柱框架结构与矩形柱框架结构的各层线位移很接近；A 形柱与对应矩形柱的柱端剪力差别大，而 B 形、十形柱，其柱端剪力与对应的矩形柱相差不大等结论。本文所得结果，可供工 程设计参考。

针对5种典型单层球面网壳结构型式(联方型、施威德勒型、凯威特型、三向格子型和短程线型)，本文采用基于离散变量的序列两级截面优化算法对一百个不同跨度(3om～60m)、不同矢高(1／3～1／7)的网壳进行截面优化设计，在截面优化设计结果中提取选型所需的优秀样本，一个优秀样本由3部分组成：跨度，矢跨比和该跨度、矢跨比下用钢量最少的网壳结构类型；然后利用BP人工神经网络对复杂非线性映射关系的模拟能力建立网壳跨度、矢跨比与用钢量最少的网壳型式之间的映射关系，避免了结构选型优化的多维、多重非线性模型的求解困难，通过截面优化简便地实现了网壳结构的选型优化。

针对装配式隔震结构,提出一种新型装配式隔震节点,采用1/2缩尺模型对该新型装配式隔震节点在低周反复荷载作用下的破坏形态、滞回特性、骨架曲线、延性性能、耗能能力等性能进行研究,并与现浇节点进行对比。

以混合连接自复位框架结构为研究对象,首先建立了混合连接节点的数值计算模型,提出了该类框架结构的抗震设计方法,并进行了有效验证。然后,通过罕遇地震作用下的弹塑性动力时程反应分析,对比了典型混合连接自复位框架和普通框架的抗震性能,探讨了预应力抗弯承载力比φdes对自复位性能的影响。

介绍了预制混凝土框架结构抗震研究的最新进展，包括预制混凝土框架后浇整体式节点、预应力拼接节点、全装配式节点的抗震研究和预制混凝土框架结构抗震研究情况。总结了预制混凝土框架结构各类节点的抗震性能，指出了全装配式节点和预制结构整体抗震性能是今后需要进一步研究的内容。

通过分析总结国内外装配式混凝土框架结构及抗震性能研究成果，得出了“干”连接的装配式混凝土结构具有良好的抗震性能，并可用于抗震设防区的结论，对干连接装配式框架结构的分析和研究方法提出建议。

钢管混凝土框架结构抗震性能的试验研究钢管混凝土框架结构抗震性能的试验研究

通常认为钢框架具有良好的抗震性能，但在最近的几次大地震中许多高层钢结构房屋的梁柱连接节点处发生严重的破坏。这说明传统的刚性连接框架在某些方面存在着不足之处。对刚性节点的形式以及抗震的能力进行探讨，并作出改进的措施，给以后的设计、施工提出意见和建议。

采用ANSYS软件建立了非线性有限元分析计算模型，对侧板加强式梁柱节点的抗震性能进行了研究，分析了侧板长度对连接性能的影响。结果表明，侧板加强节点滞回性能优于普通无侧板节点，节点承载力也大大提高。侧板加强节点滞回曲线稳定、饱满，这种连接表现出了较好的耗能能力。

通过对三层大开间砖房足尺模型基底滑移隔震与抗震试验结果的分析，得出了基础滑移隔震结构较基础固定的抗震结构有较好的抗震性能的结论，为隔震房屋的设计提供了理论依据。

本文对钢管高强混凝土柱进行低周反复水平荷载作用的试验,得到了不同轴压比情况下的滞回曲线及骨架曲线,讨论了钢管高强混凝土柱压弯承载力计算公式的适用性。结果表明,钢管高强混凝土柱具有很高的承载力及良好的抗震性能。

本文通过10根十字形柱和3根矩形柱在周期反复荷载作用下的试验研究。分析了十字形柱在工程轴方向和与工程轴成45度方向的抗震性能，并与矩形柱进行了比较，提出了若干供抗震设计参考的建议。

钢筋混凝土板柱节点的抗震性能研究

抗震性能

本文介绍了一种集承重与保温于一体的新型混凝土砌块房屋的抗震性能的研究结果。文中采用具有负刚度的四折线恢复力模型，用Newmark数值积分法，选用代表I一W类场地的ro地震记录，分别对两栋典型的新型砌块房屋进行了非线性地震反应分析，研究了在抗震设防“三水准”情况下房屋的抗震能力。计算结果表明:新型砌块房屋具有良好的抗震性能，在7、8度地震区分别建造7层和 6层的这种房屋可满足抗震设防三水准要求。文中还介绍了一个足尺新型砌块房屋模型的模拟振动台试验，用本文给出的非线性地震反应分析方法对模型进行了计算，且将振动台试验结果与计算结果做了比较，验证了本文选取的计算模型是合理的、计算方法是可靠的。

本文简要介绍了国内外近年来在钢管混凝土包括钢管混凝土构件、钢管混凝土梁柱 节点及钢管混凝土结构抗震性能方面的部分研究工作，从试验研究方法、试验研究、计算理 论和计算方法四个方面阐述了国内外研究者对钢管混凝土抗震性能的研究现状， 并分析了研 究中存在的不足。说明了钢管混凝土抗震性能研究中的若干主要问题。最后，展望了钢管混 凝土结构抗震性能研究的发展前景。

以型钢延伸高度、配钢率、轴压比以及不同构造措施等为设计参数,对21个SRC-RC转换柱试件和1个钢筋混凝土柱对比试件采用"建研式"加载设备进行了低周反复荷载试验。研究SRC-RC转换柱的滞回曲线、骨架曲线、承载力、变形能力、位移延性系数及耗能能力等抗震性能。试验结果表明:SRC-RC转换柱的破坏形式有剪切破坏、弯曲破坏和粘结破坏,其中剪切破坏多发生于柱的顶部;21个转换柱试件的位移延性系数介于1.97与5.99之间,试件的延性受到型钢延伸高度、配钢率、轴压比及配箍率等诸多因素影响,抗震性能相差较大。采用箍筋加密措施并适当增加型钢延伸高度的SRC-RC转换柱试件的承载能力和变形能力均好于同条件下的钢筋混凝土柱,可以推广应用于高层建筑中。

鸭河口电厂干煤棚跨度为108米,是日前亚洲跨度最大的柱面结构。本文从结构选型、受力分析、结构设计、构造措施等方面进行详细的研究并给出比较确切

阐述了在钢筋混凝土框架结构的设计上，必须综合考虑一定程度的承载能力和一定范围的延性，结合某工程实例，分析了结构的周期、振型和各层地震力及位移，根据分析可知，该结构的层间位移角均满足规范要求，且有一定的延性。

多层轻钢结构是目前国内外应用和发展速度最快的轻型结构形式,目前国内外对这种结构的静力性能研究较多,而动力分析结果不多见。运用ANSYS 有限元计算软件对一个具体工程的动力特性进行分析(模态分析、振型分解反应谱分析、弹性P弹塑性时程分析) ,并与专用软件PKPM的计算结果进行对比分析。计算表明,轻钢屋面顶层的鞭梢作用存在,但相对而言,结构底层受地震作用更为严重。

以具有实际工程意义的40 m跨度，矢跨比为1／3，同时考虑圈梁和下部柱及柱间支撑的K8型单层球面网壳为研究对象，利用ANSYS有限元程序，在考虑几何非线性和材料非线性效应的条件下，研究该结构在三向强烈地震荷载作用下的动力响应、失稳模态及破坏机理，并分析下部支承结构、杆件弯曲变形对网壳结构动力稳定性的影响。

目的 为了分析轻钢结构支撑体系对结构在不同地震烈度和场地土条件下的抗震性能影响 , 并通过布置不同形式的支撑以提高结构的抗侧移刚度 . 方法 利用同济大学 MTS 多高层设计软件 , 采用楼盘平面布置中的一个单元 , 建立 H 型钢框架支撑体系模型 , 计算出结构的最大层间位移和上部结构的平均用钢量 . 结果 在 7 度第1 、 2 、 3 、 4 类场地土条件及 8 度 1 、 2 类场地土下适合布置柱间中心支撑以提高结构的抗侧移刚度控制结构的侧向变形 ;8 度 3 、 4 类场地土条件下不适合布置中心支撑宜采用偏心结构支撑以提高结构的耗能吸能能力 . 结论 在多层住宅应布置支撑以提高结构的抗侧移刚度 , 并当横梁刚度不大时支撑采用十字交叉支撑 , 当刚度很大时 , 宜采用人字型支撑 .

通过对3个钢填板连接形式的梁柱式木结构框架的缩尺模型，以及一个按照《营造法式》制作的古建木结构框架模型在水平低周反复荷裁作用下的试验研究，得到了钢填板连接纯框架、钢填板连接隅撑框架、铜填板连接斜撑框架及榫卯连接纯框架的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化规律、变形及耗能等性能。试验结果表明：破坏均发生在钢填板连接及榫卯的节点处；铜填板连接框架与榫卯连接框架的滞回曲线有明显的不同；与纯框架相比．隅撑和斜撑框架的强度和刚度有显著增加：梁柱式木框架具有非常好的变形能力。

功能可恢复结构既能在地震中保障人们的生命财产安全，又能使得建筑在地震后尽快恢复正常功能，是基于性能抗震设计方法的研究热点和未来的发展趋势。合理地对剪力墙结构或者框架-剪力墙(核心筒)结构中的连梁进行设计或者使用高性能构件是实现该类建筑震后功能可恢复的有效途径之一。

随着结构总高度的不断刷新,如何使超高层结构满足抗震设计要求已成为工程界关注的主要问题。近年来超高层结构体系广泛采用了中间核心筒与外围框架相结合的结构形式,通过设置伸臂桁架来协调核心筒与框架间的受力和变形。针对一240 m高超高层建筑结构,对比无伸臂桁架、一道伸臂桁架、二道伸臂桁架的抗震效果;提出在伸臂桁架与外框架间布置粘滞阻尼器,即通过在结构刚度较大、变形较大的部位引入附加阻尼来减小结构在强震作用下的反应,并对带5种不同阻尼器布置伸臂桁架结构的抗震效果进行了分析。将为今后消能减震伸臂桁架超高层结构研究打下基础。

摘要：本文在比较了国内外现行的几种静力非线性分析方法的基础上，针对能力谱方法 在框架结构中的应用问题进行了深入的分析，着重分析了不同侧向力模式对结构 Pushover 分析结果的影响，与非线性时程分析的结果进行比较。文中还检查了结构在 大震下的非线性行为和结构性能指标，最后利用能力谱曲线来简化评估结构的损伤状 况。文中以武汉市东风汽车大楼这一典型的钢结构框架作为研究对象，采用三维有限 元分析软件ETABS 进行了建模与分析。

摘要：介绍了预制混凝土框架结构抗震研究的最新进展，包括预制混凝土框架后浇整体式节点、预应力拼接节点、全装配式节点的抗震研究和预制混凝土框架结构抗震研究情况。总结了预制混凝土框架结构各类节点的抗震性能，指出了全装配式节点和预制结构整体抗震性能是今后需要进一步研究的内 容。

以实际工程为例, 进行了四种不同网架方案的比较, 分析了双层网架与三层网架的受力规律; 通过支承体 系与网架的整体建模和协同作用分析, 给出了支承柱受力情况; 详细研究了三层网架的动力特性, 比较和总结了三 层网架地震内力影响系数, 三层网架在竖向地震和水平地震作用下各层杆件的动内力分布规律。研究表明, 三层斜 放四角锥网架结构具有优越的受力性能, 并且用钢量低, 是大跨度矩形平面屋盖的合理结构形式。研究成果为工程 设计和该类结构推广具有重要的指导意义。

为研究单点连续冲击荷载作用下单层球面网壳结构的失效模式，应用通用有限元软件ANSYSLS-DYNA建立了40m跨度，四种不同矢跨比的K8型单层球面网壳结构有限元模型。

以具有实际工程意义的30 m ×30 m跨度的单层椭圆抛物面网壳为研究对象,利用ABAQUS有限元程序对网壳的非线性整体稳定性能进行系统的分析。

本文结合工程实际，对10根内置钢管高强混凝土柱进行低周反复水平荷载试验。探讨高强混凝土柱破坏机理及提高强混凝土柱延性的措施，并提出设计建议。

研究以钢架代替混凝土暗柱的夹心保温复合剪力墙，通过对其原型拟静力试验，研究了复合剪力墙的抗震性能，给出了其滞回曲线，提出了需进一步完善的措施。

方正金融中心主塔楼结构高度为230.800m,采用带加强层的框架-核心筒结构体系,是存在多个不规则项的超限高层建筑。

以两层钢筋混凝土框架为原型,按1∶2的缩尺比例设计了2榀钢筋混凝土框架。对其中1榀进行了低周反复试验,对另1榀采取屈曲约束支撑加固后进行低周反复试验。

带多构造柱开洞墙片抗震性能的试验研究

本文通过1/4缩尺的3根异形截面钢骨混凝土柱和1根圆形截面钢骨混凝土柱的抗震性能试验研究，分析比较了各试件的承载力、延性、滞回特性和破坏特征。用基于平截面假定的条带法计算了试件承载力，计算结果与实测值符合较好。

本工程为某圆柱面网壳结构CAD平面布置参考图，包含预埋件布置图、平面图、上弦杆安装图、下弦杆安装图、腹杆安装图、屋面檩条布置图、屋面板布置图等，图纸内容完整，表达清晰，制图严谨，欢迎设计师下载使用。

本文在同时考虑隔震层及其上、下部结构非线性的基础上,对一高层装配式层间隔震结构进行了动力弹塑性分析。通过分析结构地震响应,研究其不同地震波输入下的抗震性能。并通过增量动力分析(IDA)探讨高层装配式层间隔震结构在超大地震下的损伤机理和失效破坏模式,为高层层间隔震技术的发展提供了理论依据。