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柱间连接型消能子结构有限元模拟及参数分析
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作者 丁维册 苏何先 +2 位作者 潘文 兰香 孙柏锋 《世界地震工程》 北大核心 2025年第3期61-72,共12页
为优化消能子结构设计参数并探究其抗震性能,针对建筑结构中常见的柱间连接型消能子结构,利用ABAQUS软件建立考虑钢材硬化和钢筋与混凝土黏结滑移的消能子结构有限元模型,结合消能子结构拟静力试验结果验证分析模型的准确性和有效性,并... 为优化消能子结构设计参数并探究其抗震性能,针对建筑结构中常见的柱间连接型消能子结构,利用ABAQUS软件建立考虑钢材硬化和钢筋与混凝土黏结滑移的消能子结构有限元模型,结合消能子结构拟静力试验结果验证分析模型的准确性和有效性,并对消能子结构梁柱配筋率和混凝土强度等级等设计参数进行优化分析。研究表明:采用Chaboche本构模型能够很好地模拟钢材硬化的规律,通过削减钢筋的卸载刚度可间接模拟钢筋与混凝土黏结滑移引起的强度和刚度退化。消能子结构的承载能力和滞回面积与梁柱配筋率、混凝土强度等级呈正相关,当达到一定值后增幅减缓;在罕遇地震对应的位移状态下,提高混凝土强度等级能显著提高试件的耗能能力;等效黏滞阻尼系数与梁柱配筋率呈负相关,与混凝土强度等级的相关性随加载位移增加而改变;提高柱的配筋率能更显著提高试件在罕遇地震对应位移状态下的割线刚度,当柱配筋率达到一定值后增幅减缓。 展开更多
关键词 消能子结构 有限元 剪切型软钢阻尼器 骨架曲线 耗能能力
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附加消能子结构在抗震加固工程中的应用 被引量:1
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作者 侯宏涛 杨立华 +1 位作者 王琴 张鑫 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第3期153-160,共8页
介绍了消能子结构的研究现状,文中以某小学教学楼抗震加固工程为例,阐述了采用附加消能子结构配合屈曲约束支撑进行抗震加固的设计过程,采用阵型分解反应谱法和时程分析法分析并对比了加固前后结构的抗震性能变化,基于现有研究成果,进... 介绍了消能子结构的研究现状,文中以某小学教学楼抗震加固工程为例,阐述了采用附加消能子结构配合屈曲约束支撑进行抗震加固的设计过程,采用阵型分解反应谱法和时程分析法分析并对比了加固前后结构的抗震性能变化,基于现有研究成果,进行了消能子结构的加固设计和罕遇地震作用下的承载力复核。结果表明:采用附加消能子结构对结构进行抗震加固,在提高建筑抗震性能的同时,可以不影响建筑内部功能。加固后,结构整体刚度增加,自振周期变短,层间剪力增大,整体变形变小,结构的整体受力状态和变形模式得到改善,房屋整体抗震性能提升。罕遇地震作用下,结构整体塑性程度较低,损伤屈服机制更加合理,可以实现“大震不倒”的设防目标。消能子结构为连接消能器和主体结构的关键构件,应重点进行设计,采用柱的N-M曲线进行承载力复核比较便捷。文中设计思路可为类似工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 附加消能子结构 屈曲约束支撑 抗震加固 Midas Gen
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消能子结构节点设计方法研究 被引量:2
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作者 周云 王贤鹏 +1 位作者 陈清祥 高冉 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2019年第4期1-13,共13页
针对目前消能子结构设计存在的问题,提出消能子结构节点弹性系数设计方法(即消能子结构节点弹性系数法),用弹性分析下的力完成消能子结构节点的设计与验算,建立子结构节点核心区控制方程,以带防屈曲约束支撑(BRB)钢筋混凝土框架减震结... 针对目前消能子结构设计存在的问题,提出消能子结构节点弹性系数设计方法(即消能子结构节点弹性系数法),用弹性分析下的力完成消能子结构节点的设计与验算,建立子结构节点核心区控制方程,以带防屈曲约束支撑(BRB)钢筋混凝土框架减震结构为例,给出子结构节点核心区控制方程中各参数的取值方法,采用YJK软件对某带BRB钢筋混凝土框架减震结构进行消能子结构的设计,并进行罕遇地震弹塑性时程分析,验证消能子结构节点弹性系数法的可行性和合理性,结果表明:(1)消能子结构节点弹性系数法是可行和合理的;(2)满足子结构节点核心区控制方程即可满足《建筑消能减震技术规程》JGJ297-2013对消能子结构节点要求;(3)子结构节点核心区控制方程中的参数取值方法是可行的;(4)将子结构按中震弹性设计的规定是片面的。 展开更多
关键词 消能子结构 节点 设计方法 钢筋混凝土框架 防屈曲约束支撑
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带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构抗震性能试验研究 被引量:2
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作者 张锡治 李星乾 +3 位作者 章少华 张天鹤 王涛 黄世敏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期32-46,共15页
为提高装配式钢筋混凝土框架抗震能力,提出带竖缝混凝土墙的装配式消能减震框架结构体系。通过1个消能子结构试件的低周反复加载试验,考察消能子结构和竖缝混凝土墙设计方法的合理性,分析试件破坏模式、滞回性能、承载力、延性、抗侧刚... 为提高装配式钢筋混凝土框架抗震能力,提出带竖缝混凝土墙的装配式消能减震框架结构体系。通过1个消能子结构试件的低周反复加载试验,考察消能子结构和竖缝混凝土墙设计方法的合理性,分析试件破坏模式、滞回性能、承载力、延性、抗侧刚度及变形特征等。通过有限元分析竖缝混凝土墙的抗震性能,研究带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构的受力机理。结果表明:罕遇地震作用下,消能子结构中梁柱轻微损伤,梁柱节点及齿槽连接区钢筋基本保持弹性,结构损伤主要集中于竖缝混凝土墙;消能子结构的极限位移角为1/30,位移延性系数为3.25,变形和耗能能力良好;消能子结构弹性抗侧刚度理论值与试验值相对误差为10.4%;竖缝混凝土墙模拟和规范计算得到的极限位移和特征点荷载吻合较好;竖缝混凝土墙对实体墙两端梁截面产生附加阻尼力,缝间墙斜撑作用使其外侧和中间墙肢发生差异性破坏。建议带竖缝混凝土墙的装配式框架消能子结构在多遇和罕遇地震作用下的层间位移角限值分别按1/800和1/100控制;竖缝混凝土墙设计时应考虑斜撑作用,按压弯剪复合受力进行设计,并加强外侧缝间墙墙肢抗剪配筋构造。 展开更多
关键词 装配式钢筋混凝土框架 消能子结构 竖缝混凝土墙 拟静力试验 抗震性能 受力机理
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高烈度区超限结构减震效果及子结构性能分析 被引量:2
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作者 黄信 朱旭东 +1 位作者 黄兆纬 胡雪瀛 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2019年第6期105-112,99,共9页
为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,结构减震设计时应对结构及阻尼器进行抗震性能分析。针对高烈度区的某高度超限的框架结构,设置屈曲约束支撑(BRB)进行减震分析,明确整体结构及消能子结构的构件在不同地震水准下的性能状态... 为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,结构减震设计时应对结构及阻尼器进行抗震性能分析。针对高烈度区的某高度超限的框架结构,设置屈曲约束支撑(BRB)进行减震分析,明确整体结构及消能子结构的构件在不同地震水准下的性能状态,同时分析BRB受力性能及其减震效果。分析表明:高烈度区框架结构采用减震方案后结构层间位移角能够满足规范限值要求;小震作用下BRB处于弹性状态并增大了结构刚度,中大震作用下BRB减震效果明显,结构及其构件满足预定性能目标要求;为确保阻尼器在中大震作用下有效发挥耗能作用,保护主体结构抗震安全,减震子结构中部分梁柱应采取设置钢骨或增大配筋的加强措施。上述研究可为基于抗震性能分析的减震结构全过程分析与设计提供依据。 展开更多
关键词 地震作用 超限结构 消能减震结构 性能分析 消能子结构 屈曲约束支撑
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天津大港小学消能部件面外承载力探讨应用 被引量:2
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作者 周汉杰 陆秀丽 +1 位作者 张涛 耿耀明 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第4期47-54,共8页
目前消能减震技术的研究及工程应用都比较关注于消能器的力学性能,提供的附加阻尼比以及减震效果等方面,对于消能部件在罕遇地震作用下是否能够保证消能器能正常发挥效果等研究探讨相对缺乏,尤其是消能部件面外承载力的问题。本文以某... 目前消能减震技术的研究及工程应用都比较关注于消能器的力学性能,提供的附加阻尼比以及减震效果等方面,对于消能部件在罕遇地震作用下是否能够保证消能器能正常发挥效果等研究探讨相对缺乏,尤其是消能部件面外承载力的问题。本文以某工程采用消能减震技术为例,介绍实际工程中如何考虑消能部件面外承载力的问题,以保证消能器在罕遇地震作用下能够发挥应有的消能减震效果。 展开更多
关键词 消能部件 消能子结构 面外承载力 消能减震
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采用一种预埋件的金属阻尼器中间柱型连接构件的受力性能研究
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作者 冯无忌 许伟志 +2 位作者 杜东升 戴轶苏 王曙光 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1386-1396,共11页
消能减震技术能显著提高建筑物的抗震性能,消能器的效果依赖其与主体结构的有效连接,目前关于阻尼器与整体结构有效连接设计方法的研究不多。针对工程中金属阻尼器的中间柱型连接形式,本文提出一种带有预埋件的悬臂墙构造,并给出设计方... 消能减震技术能显著提高建筑物的抗震性能,消能器的效果依赖其与主体结构的有效连接,目前关于阻尼器与整体结构有效连接设计方法的研究不多。针对工程中金属阻尼器的中间柱型连接形式,本文提出一种带有预埋件的悬臂墙构造,并给出设计方法及其设计要点。为进一步验证该设计方法的可靠性,探究悬臂墙的受力性能,对两个试件开展拟静力单向加载和低周往复加载试验。研究结果表明,悬臂墙裂缝从预埋件连接处开始发展,最终破坏时墙角及预埋件核心区应力较大,增设暗梁暗柱可较好地提高悬臂墙的承载能力。型钢预埋件配合暗梁暗柱能使悬臂墙在设计尺寸较小的情况下承受较大的设计阻尼力,保证阻尼器充分发挥消能效果。 展开更多
关键词 消能子结构 金属阻尼器 中间柱型连接 设计方法 悬臂墙
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