简介:为了获悉节能复合墙板与H形钢框架在地震作用下的受力性能与破坏机理,进行了8榀足尺填充节能复合墙板钢框架结构的低周反复荷载试验.详细分析了破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能能力等.利用ABAQUS程序建立了填充节能复合墙板钢框架结构的有限元分析模型,进行了结构非线性全过程受力分析;该模型考虑了材料本构关系模型和复杂接触模型.试验结果验证了有限元分析的准确性.研究表明,填充节能复合墙板钢框架结构有良好的抗震性能和延性;墙板连接方式和墙板厚度是影响结构承载力和刚度的主要因素;建立的有限元模型可以用于填充节能复合墙板钢框架结构的数值分析;采用的螺栓连接方式较好地实现了节能复合墙板与钢框架在地震作用下的协同工作.
简介:基于考虑人字形防屈曲支撑屈服后超强和几乎不再对被撑梁提供竖向支点作用这两个因素,本文提出了采用该种支撑的钢框架结构的设计方法,并分别对采用普通及特殊中心支撑和防屈曲支撑的框架结构的抗震性能进行了对比分析。结果表明,虽然防屈曲和特殊中心支撑框架结构的层间侧移总体上大于普通中心支撑框架结构,但前者的基底剪力却大大低于后者。罕遇地震下,三种结构中的柱子基本保持弹性,普通和特殊中心支撑出现了大幅的平面外失稳,而防屈曲支撑在拉压作用下均进入屈服耗能。三种结构中被撑梁的最大挠度在支撑屈服或失稳前后分别出现在撑点两侧和撑点位置。屈服后的防屈曲支撑几乎不产生对被撑梁竖直向下的不平衡剪力,而失稳后的普通和特殊中心支撑则对被撑梁产生较大的不平衡剪力。
简介:抗弯钢框架结构(MRF)是目前研究最广泛、最流行的抗震系统,具有建筑灵活度高和施工效率高等优点。然而,这种结构常常缺乏足够的侧向刚度来限制结构的位移角,会导致在强震下结构和非结构构件产生严重的破坏。相反,偏心支撑钢框架结构(EBF)却有很大的侧向刚度来限制结构的位移角和有专属的抗震耗能构件。但是,支撑结构并不为建筑师所广泛接纳。为了结合抗弯钢框架结构和偏心支撑钢框架结构的优点,于2007年首次提出一种新型的抗震系统——连柱框架结构(LCF)。这种双抗震系统有相似于偏心支撑钢框架结构的窄连梁框架作为主要的抗震系统,而抗弯钢框架结构则作为次要的抗震系统。连梁作为结构保险丝可以在中震到大震中消耗地震能量,而且在震后很容易就可以被替代和修复。另一方面,抗弯钢框架结构可以提供附加的侧向抵抗力来防止结构在大震下倒塌。采用2008年提出的基于性能的塑性设计方法(PBPD)对建筑原型位于美国强震地区——加州洛杉矶的连柱框架结构进行设计。最后,使用先进的基于性能的评估步骤对原型结构的抗震性能进行了研究。研究结果表明,连柱框架结构(LCF)是一种具有良好抗震性能的结构。
简介:本文为了得到火灾中不同材料结构的整体耐火性能,分别研究了钢管混凝土和纯钢材两种整体结构。对于钢管混凝土框架结构,分析了其在火灾条件下的整体耐火性能、钢管混凝土构件在实际边界约束条件下及不同受火面对其耐火性能的影响,在此基础上对今后结构体系的防火性能设计提出了意见和建议。对于轻钢整体结构,则以雅致公司提供的三种集成房屋为依据,用有限元理论分析了四种荷载组合情况下,集成房屋在火荷载情况下的承载力与变形,得到集成房屋的使用耐火极限和破坏情况,提出了改进办法和设计建议。并在四川国家防火建筑材料质量监督检测中心进行的岩棉夹心板耐火试验基础上,应用有限元理论分析了岩棉彩钢夹心板耐火性能,并研究了不同耐火性能板材的岩棉夹心板和EPS夹心板的框架结构在实际应用中的整体耐火性能。
简介:内填充墙独立子结构抗震系统(SIWIS)主要用于带砌体填充墙的框架结构中.它能减小框架柱和填充墙的地震损伤程度,从而提高结构的安全性。SIWIS系统南两片竖向和一片水平的三明治式轻质钢铆件组成.并且竖向构件中还有刚性单元,其目的是使填充墙在风载和非罕遇地震作用下能相互作用以减小结构的位移.但在被破坏时它会与主体结构脱离。
简介:将“工业固体废渣资源化”是我国建设生态文明型、资源节约型国家的重要举措.制造磷酸排放的大量磷渣(二水石膏)和火力发电厂排烟的大量脱硫石粉的固体废渣,通过工艺转化为“磷石膏”(半水石膏)及“脱硫石膏”,两者与天然石膏具有相同的物理、化学指标.石膏类材料另一特性是浇制后的浆液初凝时间快,加缓凝剂后仅30分钟,是砼初凝时间(8小时)1/16,利用此原理采用砼与石膏浆液分层分段浇制成型,从而形成几种新型砼结构体系.正值我国钢结构住宅建筑发展之际,课题组推出“浇制石膏、装配整体式钢网格式框架结构”,应用于大开间多高层节能建筑.这些石膏、砼和石膏、钢结构新体系是以多项国家发明专利作为技术支撑,通过理论分析、科学试验及工程实践,使“变废为宝”的磷石膏、脱硫石膏等石膏类材料取代传统的粘土砖、水泥标砖形成的砌体,对节约土地资源、循环经济均具有显著的促进作用.本课题是一项较庞大的系统工程.本文仅对课题的新型结构体系各方面内容进行综合性介绍,以期“抛砖引玉”,在充实提高的基础上,形成具有我国自主知识产权的建筑结构新体系.
简介:石膏墙体钢网格盒式结构是由钢空腹夹层板和钢网格式框架墙形成的一种新型空间钢结构体系,其竖向钢框架由现浇工业石膏废料填充并包裹.针对某12层小高层住宅,分别建立钢网格盒式结构模型和普通钢框架结构模型.采用振型分解反应谱法和弹性动力时程法对比分析两种结构的抗震性能指标.通过用钢量、涂料防护、空间利用率等指标对比分析两种结构的技术经济性能.研究表明:钢网格盒式结构刚度大、质量轻,抗震性能好,设计中应着重验算其整体抗倾覆性能;钢网格盒式结构比常规钢框架结构节约近7.5%的用钢量,节约近60%的防腐防火成本,钢网格盒式结构节能环保性能优于钢框架结构.
简介:为了深入研究扩翼式连接钢框架的抗震性能,设计制作了一榀1∶2缩尺比例的两层扩翼式连接钢框架,采用试验和有限元分析方法研究了扩翼式连接钢框架在低周往复水平荷载作用下的荷载-位移滞回性能、刚度及强度退化、塑性铰变形能力、耗能以及破坏模式等抗震性能.研究结果表明,扩翼式连接钢框架在低周往复水平荷载作用下,塑性铰自梁柱连接焊缝位置移出,塑性铰中心在扩翼段变截面以外位置形成,达到保护梁端连接焊缝防止发生脆性断裂的延性设计目标;扩翼式连接钢框架的荷载-位移滞回曲线表现出较好的塑性变形和耗能能力;进入屈服后随荷载增加受二阶效应影响结构的强度退化呈加快趋势;梁端翼缘截面扩大后,梁端承载力相应提高,但节点域刚度有所降低,设计中应采取构造措施对节点域进行补强,避免出现“强梁弱柱”现象.