张波[1]2006年在《大比例桩—土—框架结构模型相互作用试验与计算分析》文中研究表明结构-地基动力相互作用问题是近几十年来地震工程领域中的前沿课题之一,国内外就相互作用对结构地震反应的影响进行了多方面的研究,主要有理论研究、计算分析以及试验研究,其中试验研究进行得相对较少,而关于计算分析与试验的对照研究则更少。对计算分析和试验研究进行对照研究,一方面通过计算分析来验证试验方案的可行性及试验结果的可靠性,另一方面试验研究为计算分析提供合理、必需的参数,为验证计算方法服务,从而积极推动结构-地基动力相互作用研究从科学领域进入工程实际领域,将科学成果应用于实际工程。本文主要开展了如下几方面的工作:(1)通过对大量相关文献的概括总结,评述了国内外开展土-结构动力相互作用研究的现状与发展水平,对桩基-土-上部结构动力相互作用的方法进行了归纳总结;(2)对模型试验的场地土进行了动力特性试验研究。运用最新引进的循环单剪系统,对场地内各层土分别进行循环单剪试验,确定了场地各土层的动力特性指标,为下文针对结构-地基相互作用体系进行建模和计算分析提供必要的参数,并为计算模型和计算方法的合理性提供验证依据;(3)以桩基-土-上部结构动力相互作用试验为基础,结合通用有限元软件MARC,对结构-地基动力相互作用体系进行有限元计算建模的一些问题作了研究,主要包括土体动力本构模型的选用、土体与桩基交界面上的状态非线性模拟及网格划分等;(4)按照本文的建模原则和计算方法,对桩基-土-上部结构相互作用体系进行三维有限元计算分析,计算中土体采用等效线性模型,利用面-面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性。计算得到相互作用体系的基频及牵引释放时程曲线与试验结果吻合较好,表明所采用的计算模型和计算方法是合理可行的。通过计算分析表明,在进行结构-地基动力相互作用问题的计算分析时,忽略土体的材料非线性是不合适的,考虑与不考虑接触对SSI体系的地震反应影响似乎并不大;(5)从计算分析和试验相结合的角度探讨考虑结构-地基动力相互作用时,体系地震反应的有关规律,主要从体系位移、速度、加速度、桩身等效应力、桩身应变、桩土接触压力及摩擦力等方面进行了分析,并对规律性结果进行了归纳。结构-地基动力相互作用体系地震反应的影响是很显著的,在深入研究的基础上,有必要对刚性地基假定作出改进。本文摸索了一套利用通用有限元程序
夏京[2]2010年在《支盘桩—土—框架结构体系动力相互作用的振动台试验研究》文中研究说明本文设计并实现了挤扩支盘桩-土-框架结构动力相互作用体系的振动台模型试验(支盘桩试验)。试验中考虑并解决了模型相似设计和土体边界条件模拟这两个公认的难题,采用三层分层土作为地基土、基础形式采用挤扩支盘桩、以12层钢筋混凝土框架结构模拟上部结构。在同济大学土木工程防灾国家重点实验室完成了缩尺比例为1:10的支盘桩-土-框架结构体系动力相互作用的振动台模型试验。再现了桩基及框架结构的震害现象。为了揭示地震作用下液化场地结构-地基动力相互作用的规律,同期进行了液化场地直杆桩-土-框架结构相互作用体系的振动台模型试验(直杆桩试验)。通过对动力相互作用体系的试验现象、基频、阻尼比、振型、位移反应和上部结构顶层加速度反应进行计算和分析,研究了相互作用体系的地震动反应、支盘桩对结构体系的阻抗作用、地基液化对结构震害的影响和单、双跨框架结构抗震性能的差异。得出了一些主要结论:支盘桩试验方面,上部结构在y方向(单跨)的摆动幅度明显大于x方向(双跨);在整个试验过程中,桩基承台面基本保持水平,结构基本没有沉降和倾斜;平行于x方向框架上的裂缝要明显多于平行于y方向上;支盘桩的裂缝集中在第一个支盘以上部分,而且平行于x方向桩身裂缝比平行于y方向上多。随着输入加速度峰值的增加,体系的频率逐渐降低、阻尼比逐渐增大,且x方向上框架结构顶层测点的阻尼比明显大于y方向上;由最大位移反应曲线可得,该体系上部结构位移较小,且随着振次的增加,上部结构的最大位移反应增大。上部结构顶层加速度主要由上部结构变形加速度分量组成;随着输入加速度峰值的增大,各加速度分量的频谱组成向低频移动,其中以上部结构变形加速度分量最为明显。直杆桩试验方面,由于受到地基液化的影响,在整个试验过程中,桩基承台发生了明显的沉降;上部框架结构没有发现明显的裂缝;直杆桩裂缝在上覆粘土层与下伏粉土层分界处开展最为严重。随着输入地震波加速度峰值的增大,各加速度分量中摆动加速度和平动加速度向低频移动最为明显;结构摆动幅度有所加强,这与实际地震中砂土液化导致大部分建(构)筑物倾倒的现象一致。试验结果表明,相互作用对结构的动力特性和地震反应均有较大的影响,支盘桩具有较好的抗压、抗拔、抗扭曲作用,双跨框架结构的抗震性能明显好于单跨,地基液化对结构震害产生了较大的影响。
陈章彦[3]2017年在《阻尼填充墙平面外受力性能研究》文中指出近年来的震害表明,填充墙平面外的破坏而失稳倒塌的现象突出,给建筑物内人员与财产安全造成较大的危害。阻尼填充墙是一种具有自主知识产权的新型减震墙,其平面内方向具有优越的减震性能,从根本上解决了普通填充墙的常见震害问题。由于阻尼填充墙的构造独特,与普通填充墙有较大区别,对阻尼填充墙平面外受力性能的分析不能简单套用普通填充墙已有的研究成果。本文通过有限元精细化模拟分析与理论分析相结合的研究方法,针对阻尼填充墙各主要组成构件的受力与变形特点、阻尼填充墙框架的平面外受力性能、工作过程与机制的分类、变形模式的类型、设计参数对阻尼填充墙平面外受力性能的影响及其规律、阻尼填充墙平面外简化力学模型等进行了研究,主要的工作和结论如下:(1)基于课题组前期设计的普通填充墙与阻尼填充墙试验试件,设计了普通填充墙与阻尼填充墙两个有限元模型并对其进行平面外单调静力加载,对比分析了普通填充墙与阻尼填充墙各构件的响应,研究了阻尼填充墙平面外的变形模式、承载能力、刚度特性,总结了阻尼填充墙平面外工作过程,揭示了阻尼填充墙的平面外工作机制,结果表明:1)平面外荷载作用下,阻尼填充墙出平面侧移量集中于中间两层阻尼层,从墙侧看阻尼填充墙形成区别于普通填充墙的“三折线”变形模式;2)阻尼填充墙平面外工作机制区别于普通填充墙双向拱承载机制,具体表现为:竖直方向为拱承载机制,水平方向为砌体单元与拉结筋协同工作的工作机制;3)混凝土框架作为砌体单元的边界约束,其顶梁受砌体单元抵紧的作用处于弯剪扭状态,梁柱节点区域进入塑性的程度较其他部位高,但整体上处于完好或轻微损伤的性能状态;4)拉结筋既加强了阻尼填充墙砌体单元-混凝土框架的相互接触作用,同时提高了阻尼填充墙平面外的稳定性与安全储备;5)在平面外受力过程中,顶层、底层砌体单元与其相邻的混凝土框架梁之间的相对滑移现象显著降低了阻尼填充墙平面外承载能力及其刚度。加强砌体单元与顶梁、底梁间的相互作用是保证阻尼填充墙平面外性能的关键。(2)针对不同砌体单元-混凝土框架接触界面的约束程度,设计了 20个有限元模型,分析了不同阻尼层剪切强度、柔性端填充物弹性模量对阻尼填充墙框架平面外受力性能的影响,基于分析结果,对阻尼填充墙框架平面外工作过程、变形模式与工作机制进行分类与归纳。结果表明:1)阻尼填充墙的平面外工作机制可根据竖直向以及水平向拱承载机制的形成情况分为六种类型;可根据砌体单元-框架梁间的抵紧情况将出平面变形分为三种类型;2)阻尼填充墙的平面外变形模式只受砌体单元-框架梁间阻尼层剪切强度影响;阻尼填充墙水平或竖直方向的平面外承载机制无耦联效应;3)与提高柔性端填充物弹性模量相比,提高阻尼层剪切强度将更有效地提高阻尼填充墙平面外承载能力与平面外抗侧刚度。当采用低强度砂浆作为阻尼层时,建议采用抗压强度平均值大于1.2MPa的砂浆作为阻尼层。4)水平、竖直方向均形成拱承载机制,与拉结筋-砌体单元协同工作机制共同作用的阻尼填充墙平面外工作机制具有抵御9度罕遇地震的承载能力,柔性端建议采用M1.5砂浆或弹性模量≥1.5MPa的填充物进行填充。(3)基于阻尼层剪切强度μ>0.2,柔性端填充物弹性模量E≥0.5MPa的阻尼填充墙模型,设计了 4组共20个有限元模型,分析了不同的砌体抗压强度平均值、高厚比、拉结筋强度、轴压比对阻尼填充墙各构件的响应与阻尼填充墙框架的平面外受力性能的影响及其规律,结果表明:1)砌体抗压强度平均值的增加减轻了砌体单元进入塑性的程度,提高了阻尼填充墙平面外承载能力与初始刚度,可较好地控制阻尼填充墙平面外变形,降低了峰值荷载后平面外荷载下降的速度,增加了大位移下阻尼填充墙保持承载力的能力;2)高厚比的增加减轻了砌体单元与混凝土框架进入塑性的程度,降低了阻尼填充墙平面外承载能力与刚度,不利于阻尼填充墙平面外稳定性及安全,在满足建筑功能需求的前提下,阻尼填充墙砌体单元的厚度宜大于120mm; 3)各砌体单元内设置的通长拉结筋是阻尼填充墙平面外工作机制的重要环节之一,更高强度的拉结筋可降低峰值荷载后阻尼填充墙平面外荷载的下降速度,提高阻尼填充墙在大位移下保持承载力的能力,增加安全储备,设计时阻尼填充墙拉结筋建议采用屈服强度标准值大于300MPa,直径大于8mm的钢筋;4)轴压比的增加加强了混凝土框架对砌体单元的约束,提高了阻尼填充墙的承载能力与初始刚度,同时改变了混凝土框架自身的受力特点,减轻了混凝土框架底部梁柱节点进入塑性的程度。(4)对已有的有限元分析结果进行归纳与总结,揭示了阻尼填充墙平面外的工作机理,建立了均布荷载作用下阻尼填充墙平面外的简化力学模型,并对该模型的合理性进行验证,结果表明:1)均布荷载下仅考虑阻尼填充墙竖直向拱承载机而忽略水平向拱承载机制与拉结筋作用是偏于保守的;2)当阻尼填充墙的平面外工作机制为竖直方向拱承载机制,水平方向拱承载机制、拉结筋与砌体单元协同工作的机制时,阻尼填充墙平面外工作机理稳定,与设计参数的变化、平面外荷载类型无关;3)平面外简化力学模型的物理意义明确,可较好体现阻尼填充墙平面外的宏观力学性能,具有较好的模拟效果。
张继文[4]2011年在《远场地震动作用下土—结构相互作用对深厚土层上高层建筑的影响》文中进行了进一步梳理地震时土体与结构相互作用是一个普遍且复杂的问题。1985年墨西哥地震和2008年汶川地震对远震区的中、高层建筑造成了严重破坏。当前对于深厚土层上的高层建筑抗震设计是基于刚性地基假设之上的,并没有考虑土-结构的相互作用。本文围绕深厚软弱地基上不同的上部结构形式、基础形式对高层建筑抗震性能的影响和输入地震动频谱特征对深厚软弱地基上高层建筑抗震性能的影响这两个方面展开研究,具体进行近、中和场地震动作用下土-结构相互作用对深厚土层上高层建筑影响的研究。当前对地震学和地震工程学中的近场和远场地震动的概念的使用交叉混乱,本文总结了近场和远场地震在地震学和地震工程学中的提法和区别,并认为在研究本文方向工作时,可以将近场、近源和近断层地震动统一称为近场地震动。并总结了汶川地震中近、远场地震动分别对工程结构的影响。本文采用整体有限元法对土-结构相互作用体系分别进行二维和三维建模,并采用MSC.Marc作为分析工具。在建模方法中,对上部结构分析模型、基础分析模型、地基土体模型、土体本构关系的选用、材料阻尼的施加、土体人工边界条件的施加、土体计算区域的确定、地震激励的选择及输入给出了详细介绍。在静力分析时,土体的本构关系采用Duncan-Chang(E-B)模型;在动力分析时,土体的本构关系采用等价非线性粘-弹性模型。MSC.Marc并不自带这两个本构模型,本文采用FORTRAN语言工具编写了这两个子程序,并将之嵌入到MSC.Marc中。人工边界条件选用粘-弹性人工边界条件将土体从有限域转变成无限域。鉴于计算效率的问题,本文采用二维分析模型进行土-结构相互作用对深厚土层上高层建筑的影响研究。根据本文所介绍的土-结构相互作用体系模型的建立方法,首先对三栋结构形式分别为框架、框架-核心筒、框架-剪力墙的高层建筑进行二维建模。本文对土-结构相互作用体系模型分别施加汶川地震动所获取的三条近、中、远场基岩地震动,得到上部结构的地震反应。然后通过土层反应分析,将基岩波生成地表波。再对三栋高层做刚性地基假设,输入近、中、远场的地震动的地表波,得到上部结构的地震反应,并将考虑与不考虑土-结构相互作用的高层反应结果进行对比。最后得到的主要结论有:土层对地震动的放大效应受场地条件和基岩输入地震动频谱特性的影响,深厚软弱土层对于远场地震动的放大效应比近场地震动要显著;如果结构的基频与场地的基频相接近时,结构的反应会比较剧烈,即发生所谓的共振现象,这一结论在算例一中得到了体现;当结构的基频与土层的基频相差较大时,考虑土-结构相互作用时,地基土的绝对位移变大,上部结构的侧向位移变大,而层间位移、层间位移角和结构内力变小;对于考虑土-结构相互作用的结构体系,对于相同幅值的近、中、远场地震动输入,三个算例的远场地震动作用下的结构反应明显大于近场和中场地震动作用下的结构反应,由此证明远场地震动的长周期成分更容易对体系造成更大的结构反应。由于三维土-结构相互作用体系模型的自由度和单元数非常庞大,对计算机的性能有较高的要求,本文仅对第二个结构进行三维建模,地基取较薄的土层,对三维土-结构相互作用体系模型进行计算尝试。并与二维分析模型的结果进行了定性的比较,取得了相一致的结论。本文的分析结果和结论为认识土-结构相互作用对深厚土层上高层建筑地震反应的影响和抗震设计方法提供了理论参考。
闫君[5]2014年在《水平地震作用下桩—土—框架剪力墙结构相互作用分析》文中研究说明随着建筑业蓬勃发展与进步，各类建筑结构形式如雨后春笋，出现在人们视野中，而框架剪力墙结构以其相对优越的性能备受关注；与此同时地震频发给人类带来诸多灾难，使得地震荷载作用下框架剪力墙结构相互作用分析成为诸多学者研究的热点。本文以ABAQUS有限元软件为平台，在Winkler模型系基础上，建立了桩-土柱-结构计算模型，探讨了水平地震荷载作用下，桩-土相互作用对框架剪力墙结构地震响应结果的影响。主要从以下几个方面展开研究：以p-y曲线法为指导思想，运用Novak的k-p关系式推导得到用于模拟桩土水平荷载作用下弹簧的p-y关系曲线，通过Rajashree的水平位移衰减率来修正p-y关系曲线，以适合地震荷载作用下土极限承载力随滞回循环数增加而减小的特点并在ABAQUS里将修正的p-y关系表达式赋予非线性弹簧属性。同时用Massing法则构建滞回环曲线，在此基础上通过粘滞阻尼系数和能量耗散系数判别相应土层能量消耗的情况。建立包括用于模拟土层之间相互剪切作用的土柱模型，用于模拟上部框架剪力墙结构的三维框剪计算模型，用于补充计算的高宽比较小、剪力墙布置均匀的三维复杂框剪计算模型，用于模拟土层能量耗散的Winkler黏弹元件。用PROSHAKE软件推算桩底、地表地震动的基础上借助ABAQUS强大非线性处理性能，分别对考虑桩-土相互作用和不考虑桩-土相互作用的计算模型，进行弹性、弹塑性动力时程分析，从楼层位移，层间位移角，楼层剪力以及混凝土受压损伤等方面对比分析考虑相互作用对结构地震响应结果的影响。
陈东[6]2006年在《桩—土—框架体系动力特性试验研究及抗震性能分析》文中进行了进一步梳理现今土-结构相互作用问题研究中的最大困难是缺少必要的实际数据,因而在相互作用分析中存在许多不确定性,限制了其在实际工程设计中的应用。所以,在土-结构相互作用研究中的一个非常重要的方面就是进行大比例尺模型的现场试验以及模型和实际建筑物的地震观测。结合国家自然科学基金课题《地基-基础-上部结构相互作用体系动力特性研究》(NO.50278033),以大比例桩筏基础框架模型试验为基础,对土-结构相互作用进行了试验研究和数值模拟计算研究。主要研究内容如下:1.采用时域和频域分析方法研究了桩-土-框架结构体系动力特性试验的试验数据,求得了大比例桩-土-框架结构体系模型的基本动力特性参数:基本频率和阻尼比。分析了随上部结构质量的增加,桩-土-框架结构体系模型的基本频率和阻尼比的变化趋势。通过分析牵引释放激振数据求得了桩-土-框架结构体系模型的第一阶和第二阶模态阻尼比。2.对比研究了大比例桩基(箱基)-土-框架结构体系模型的试验数据分析结果,研究了不同基础形式对结构体系的基本频率和阻尼比的影响。3.研究了桩-土-框架结构相互作用体系进行有限元建模的基本问题并建立了三维桩-土-框架结构模型。采用MSC.Marc模拟计算得到的相互作用体系牵引释放激振时程曲线和顶部稳态激振时程曲线与试验结果吻合较好,表明所采用的计算模型和计算方法是合理可行的。4.对不考虑和考虑相互作用模型在线弹性范围内进行了模态分析,得到了两种计算模型的前三阶模态频率和振型。分析了当上部结构质量增加时,不考虑和考虑相互作用结构体系的基本频率和振型的变化趋势及在前三阶振型时结构体系各部分参与振动的情况。5.选取四种与试验场地特征参数条件相似的地震波,采用MSC.Marc软件对桩-土-框架结构体系进行了地震反应的非线性分析。通过分析计算结果,研究了在不同结构模型体系和不同输入地震波情况下,整个结构体系的加速度峰值放大系数的变化规律,上部结构、土体和桩的加速度峰值和位移峰值的变化趋势。研究了在地震作用下,土体的加速度峰值和位移峰值在竖直方向和水平方向上的变化,桩的深度和上部结构质量的变化对桩的加速度峰值和位移峰值的影响。
薄燕培[7]2000年在《土——框架相互作用研究》文中研究表明本文以土——结构相互作用理论为基础，采用有限元模型，选用SUPER—FLUSH程序。通过对考虑与不考虑相互作用的两种计算模型的计算结果进行比较，研究相互作用对上部结构内力、位移的地震反应的影响。本文分析13个结构在2种地基条件及4条地震波下的地震反应。计算结果表明相互作用对结构内力分布有一定影响，特别是对底层柱弯矩的分布，使柱顶与柱底弯矩差减小，对柱剪力的线性回归分析也表明底层柱对相互作用更加敏感。对于对称结构轴力的统计分析结果从另一个侧面证明了相互作用对结构内力分布有影响。另外，作者结合课题编制了一些应用程序，以简化数据输入程序，并对计算结果进行了图形化处理。这些程序可以帮助使用者直观地看到计算结果以利于进行研究。
李金超[8]2013年在《带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构的抗震性能研究》文中研究说明本文通过试验验证和理论分析，研究了带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构的抗震性能和破坏机理。研究工作如下：(1)进行了4榀带复合墙板半刚性钢管混凝土框架试件和1榀半刚性钢管混凝土框架试件的低周反复荷载试验。研究参数为墙板类型、墙连方式、斜撑设置、有无墙板4个主要参数。详细介绍了此类结构的滞回曲线、骨架曲线、强度退化曲线、刚度退化曲线、延性系数、耗能能力等，综合评价了结构的抗震性能。(2)采用非线性有限元程序ABAQUS，建立了带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构在静力荷载下的理论分析模型，通过试验表明本文建立的理论分析模型计算结果可靠准确。利用此模型进行了带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构在静力荷载作用下的非线性全过程分析，讨论各组件的应力分布状况。(3)对静力荷载作用下的带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构进行了理论分析，并从材料参数、几何参数和荷载参数三个方面对结构进行了系统分析，明确了影响结构荷载-位移关系的主要参数和影响规律。(4)对静力荷载作用下的带开洞的复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构进行了理论分析，从开洞率、开门洞位置和开窗洞位置三个方面对结构进行了系统分析，明确了其对结构荷载-位移关系的影响。(5)在静力性能参数分析的基础上，选择对结构极限承载力与弹性刚度影响较大的参数，建立了循环往复荷载下的理论分析模型，并用试验数据验证了理论模型的正确性，研究其对结构荷载-位移关系滞回曲线的影响。
吴克川[9]2017年在《端部改进型防屈曲支撑抗震性能及其框架结构耗能减震机理研究》文中指出防屈曲支撑正经历着由钢筋混凝土约束构件到钢管混凝土约束构件再到全钢约束构件的发展阶段,对于各类型防屈曲支撑的整体稳定及局部稳定的理论研究已日趋成熟,并在各国学者的研究中得以实践和验证,但在这样的研究背景下,防屈曲支撑外伸连接段在试验中出现屈曲破坏的情况仍然时有发生,这很可能并非设计方法的缺陷,而是端部构造处理上的缺陷所导致。通常,防屈曲支撑的减震作用主要通过两方面来实现,一是弹性阶段为结构提供附加抗侧刚度以减小结构的位移反应;二是弹塑性阶段为结构提供附加阻尼以耗散输入结构的地震能量,从而减小结构的位移反应和剪力反应,第一种情况设计人员往往较易把握,但第二种情况的不确定因素及影响因素较多,对于如何选择强度和刚度均与结构匹配的防屈曲支撑,设计人员往往难以做到游刃有余,这主要是由于对防屈曲支撑与框架结构间的相互作用规律不甚了解。随着防屈曲支撑结构体系在我国工程应用中的日益增多,研究人员对防屈曲支撑结构体系在地震作用下的破坏形态及失效机理兴趣浓厚,但遗憾的是,目前对该领域的研究较少,由于目前全球正处于地震动活跃时期,防屈曲支撑在经历地震作用后,是否还能继续正常工作,如何评价及检测其是否能够达到继续工作的能力,是否需要更换,更换的标准是什么,对于这些研究,目前在学术领域及工程应用领域仍处于一片空白。本文主要研究了防屈曲支撑端部改进措施、防屈曲支撑与框架结构间的相互作用机理、防屈曲支撑结构体系的破坏形态及失效机理,主要研究内容及结论如下:(1)在第2章中,针对目前全钢防屈曲支撑外伸连接段的屈曲破坏特点,及外伸连接段与约束构件端部过渡处的构造缺陷,提出了一种改善外伸连接段稳定性的构造措施。对端部改进后全钢防屈曲支撑进行了低周往复荷载试验,结果表明,该改进措施能有效防止外伸连接段出现屈曲破坏。理论分析结果表明,芯板单元与外围约束构件间的接触作用所引起的过大摩擦效应不利于支撑的局部稳定控制,接触力沿支撑轴向呈两端大中间小的分布特点,并且随轴向荷载的增加而增大。分析了防屈曲支撑局部屈曲机理及相应的稳定设计准则。(2)在第3章中,对防屈曲支撑与钢筋混凝土框架间的相互作用机理进行了试验研究,揭示了防屈曲支撑的耗能减震机理,并讨论了主体框架结构处于不同工作阶段时(弹性和弹塑性),防屈曲支撑与主体框架结构间的相互作用关系,(3)发现了防屈曲支撑附加给主体框架的结构有效阻尼比变化规律及特点,并对影响附加有效阻尼比的因素进行了分析,为后文第4章的相关取值建议及设计准则奠定了基础。同时考察了端部改进后全钢防屈曲支撑在整体框架结构中的性能表现,结果表明,在整体框架结构中,改进后防屈曲支撑同样未出现外伸连接段失稳的情况。(4)在第4章中,对防屈曲支撑与钢筋混凝土框架间的相互作用机理进行了理论研究,针对第3章试验中发现的防屈曲支撑附加给主体框架结构有效阻尼比的变化规律及特点,理论推导了防屈曲支撑减震结构附加有效阻尼比计算公式,分析主体框架结构在不同工作状态下(弹性和弹塑性),影响防屈曲支撑耗能能力的各项因素,并基于分析结果给出了结构设计时附加阻尼比的取值建议以及与结构参数匹配的防屈曲支撑设计原则,针对防屈曲支撑不同的工程应用模式以及不同的结构体系,理论推导了防屈曲支撑多遇地震耗能及罕遇地震下的安全保证条件。(5)在第5章中,对防屈曲支撑钢筋混凝土整体框架结构进行了振动台试验研究,揭示了该结构体系在地震作用下的破坏形态及失效机理,从能量的角度出发研究了该结构体系的耗能减震特点,研究分析了在经历地震前后防屈曲支撑的性能变化及差异,并初步尝试探索评价防屈曲支撑在经历地震作用后继续工作的能力,介绍了采用matlab处理振动台试验数据的相关原理及技术,并对如何评价和检测历经震后防屈曲支撑的性能及相应的更换标准进行了展望。
邱新刚[10]2005年在《单桩—土—框架结构相互作用的弹塑性动力时程分析》文中提出随着我国改革开放的深入发展,高层建筑的大量兴建,桩基础从沿海到内地得到了广泛的应用,已经成为高层建筑的主要基础形式。同时随着电子计算技术的发展,使得桩、土与上部结构的动力相互作用这一课题得到了较快的发展,国内外学者对这一问题作了较多的研究。但是这些丰富的研究成果却在实际工程中得不到很好的应用,其原因是多方面的。除了这些研究成果本身的问题外,桩、土与上部结构动力相互作用不能在工程实践中得到很好的考虑的最大原因在于:由于桩、土与上部结构动力相互作用的复杂性,各种方法存在或者理论难涩,或者计算复杂的问题。因此极大地限制了其工程的应用。基于目前的状况,本人在前人研究的基础上提出了一种计算单桩与土以及上部框架结构动力相互作用的简化模型。这种模型概念简单,可以考虑地基土的多层性,桩端条件的多样性,并能考虑上部框架结构的非线性行为,可以较好地反映地地基基础对上部结构的地震动影响,较为准确地反映了桩、土与框架结构的动力相互作用特性。 本人的主要工作有: 1、较为详细、全面的总结了桩、土与上部结构动力相互作用的分析方法,并分别做了简要的评价,指出了各种方法的适用情况和优缺点; 2、将上部结构简化为平面杆系结构和层间剪切结构,得到上部结构的整体刚度矩阵和质量矩阵,阻尼矩阵采用瑞利阻尼; 3、通过桩竖向刚度系数来修正桩的竖向弹性模量,按照弹性地基法求水平刚度和水平阻尼,通过直接叠加得出桩整体刚度矩阵,从而得到桩-土-框架结构的总刚度矩阵、总质量矩阵和总阻尼矩阵; 4、选用合适的地震波并进行幅值调整,在进行非线性时程分析时,选取三线型刚度退化模型,采用Newmark-β全量理论方法进行数值积分,得到上部结构以及桩基础的地震反应; 5、采用MATLAB编制了弹性和弹塑性时程分析程序,分析对比了杆模型、层模型、弹性、弹塑性、考虑相互作用、不考虑相互作用等多种情况下结构的地震反应,得出对实际工程有参考意义的结论。
参考文献：
[1]. 大比例桩—土—框架结构模型相互作用试验与计算分析[D]. 张波. 湖南大学. 2006
[2]. 支盘桩—土—框架结构体系动力相互作用的振动台试验研究[D]. 夏京. 合肥工业大学. 2010
[3]. 阻尼填充墙平面外受力性能研究[D]. 陈章彦. 广州大学. 2017
[4]. 远场地震动作用下土—结构相互作用对深厚土层上高层建筑的影响[D]. 张继文. 中国地震局工程力学研究所. 2011
[5]. 水平地震作用下桩—土—框架剪力墙结构相互作用分析[D]. 闫君. 哈尔滨工业大学. 2014
[6]. 桩—土—框架体系动力特性试验研究及抗震性能分析[D]. 陈东. 湖南大学. 2006
[7]. 土——框架相互作用研究[D]. 薄燕培. 北京工业大学. 2000
[8]. 带复合墙板半刚性钢管混凝土框架结构的抗震性能研究[D]. 李金超. 合肥工业大学. 2013
[9]. 端部改进型防屈曲支撑抗震性能及其框架结构耗能减震机理研究[D]. 吴克川. 昆明理工大学. 2017
[10]. 单桩—土—框架结构相互作用的弹塑性动力时程分析[D]. 邱新刚. 合肥工业大学. 2005
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