装配式门形支撑钢框架抗侧刚度理论分析

合集下载

不同形式支撑对多层轻钢结构抗震性能的对比分析

不同形式支撑对多层轻钢结构抗震性能的对比分析
tr u e. Ba e o hecic msa e, t e c n r ls p r e c n rc s po n o n rs p r r ndv d a l d o he s n t r u tnc h e ta u pot, c e t up r a d c r e up o we e i ii u ly ma e f rt i t t
21 0 2年 第 4期
煤炭ຫໍສະໝຸດ 工程 不 同形 式 支 撑 对 多层 轻 钢 结 构 抗 震 性 能 的 对 比分 析
史 三元 ,陈志杰 ,王凤春
(.河北工程大学 土木 工程 学院 ,河北 邯郸 1 2 .河北工程大学 经济管理学 院 ,河北 邯 郸 063 ; 50 8 063 ) 50 8
s e tu t r . Th a e a g d t n a u a i r t n p r d o e sr c u e u d r a n s a r d a h u k oe t lsr eu e e e lt rlr i i a d n t r lvb a i e i ft t t r n e n u u u l8 g a e e r q a e r l i y o o h u t wa a c lt d T o c a sc s imi a e r p l d t ec mp r o n lsso h l s c a d p a t i itr f sc ua e . w l s i e s c w v swe ea p i o t o a s n a ay i n t e ea t n lsi t l e h i i c me h soy o f u t cu e s s ms T e d n mi e t r sa d a t e rh u k e oma c s o h o rs e r me o k s u t r swe e o rsr t r y t u e . h y a c fau e n n i a q a e p r r n e ft e fu t lf t f e a w r t cu e r r

钢框架-支撑体系侧向刚度分析

钢框架-支撑体系侧向刚度分析

Zh g Ya x a an n i
Lu Jn a i i y o
( h o l eo i l n r n p r t nEn ie r g e i gI si t fC vl gn e n c i cu e B in 1 0 4 ) T e l g fC v d T a s o t i gn ei ,B i n n t u eo iiEn ie ra d Ar ht t r e ig 0 0 4 C e ia ao n j t e j
s r t a l ba t biiy, i i t d e he d t r i a in o e s a e lt a tfne so t e r m e b a i g s s e t ucur lg o ls a lt t s s u i d t e e m n to fr a on bl a er ls if s fs e lf a - r cn y t m
钢 框 架 一支 撑 体 系侧 向刚度 分 析
张艳 霞 刘 金 瑶
北 京 1O 4 ) O O 4 ( 京 建 筑工 程 学 院 土 木 与 交 通 工 程 学 院 北 摘
要 从 弹 性 位 移 限 制 、 小剪 重 比 、 力 二 阶 效 应 、 构 的 整 体 稳 定 四 个 方 面就 钢 框 架一 支撑 体 系 e n ma i m lsi ds lc me t s do xmu ea t ipa e n ,mii m h a/ ih a i,g a iys c n ay efc n c nmu s e r weg trto rvt e o d r fe ta d
u d r fe u n a t q a e ,wh c a a i t t h c e e i n o t u t r s n e r q e te rh u k s ih c n f cl a e t e s h me d sg f sr cu e . i

装配式结构建筑调研报告

装配式结构建筑调研报告

装配式结构建筑调研报告随着科学技术的不断发展,建筑方面我们越来越追求效率,追求技术与生产的结合装配式建筑政府推广力度大,前景广阔。

以下是针对装配式建筑的一些分析:一、结构体系目前多高层装配式钢结构建筑的结构体系,传统的有纯框架、框架-支撑体系,新型的有集装箱、钢管束、钢异形柱等。

各类钢结构体系的特点如下。

纯框架体系该体系具有如下优点:可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置,可增加建筑使用空间的利用率。

自重较轻,材料延性好,有利于抗震。

构件的生产、运输和现场的安装快。

不足之处:由于纯钢框架抗侧力刚度较小,为了控制位移,构件的截面很大。

钢框架属于有侧移结构,因此较难满足高烈度地区对建筑抗震性能的要求,建筑层数及高度受限较严重。

变形较大,舒适度较差。

框架-支撑体系该体系具有如下优点:同纯钢框架建筑,可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置,而支撑可选择设置在不影响建筑使用功能的位置,构件截面尺寸更小,进一步增加建筑使用空间的利用率,同时降低了整体用钢量。

由于支撑的存在,较纯框架建筑,钢框架支撑体系抗侧力能力有显著增加。

柱长细比限制较纯框架结构有较大优势,截面尺寸可有效减小,建筑层数和建造高度有较大提升。

自重较轻,材料延性好,有利于抗震。

不足之处:支撑布置受建筑功能的影响,不易找到合适布置位置。

构件截面较大,对建筑功能产生一定影响。

支撑(大撑)布置位置零散,造成结构刚度不均匀。

集装箱体系该体系具有如下优点:可像积木一样将各个功能房间或户型进行多样的组合。

建设周期较短。

取材较容易。

不足之处:抗震性能较低,连接及单体强度较难满足高抗震设防烈度地区的高层建筑建设需求,适用于低、多层建筑。

集装箱常规尺寸难以满足国内住宅市场对层高和房间开间的要求。

使用运输行业淘汰的集装箱,可能会由于自身质量问题产生安全隐患,但使用新集装箱进行改造成本较高。

钢管束、钢异形柱体系该体系具有如下优点:采用钢管束、钢异形柱代替传统混凝土剪力墙,基本做到室内不凸柱,在平面空间上最大化的服务于建筑。

P-SFG体系整体结构模型抗震性能分析

P-SFG体系整体结构模型抗震性能分析

P-SFG体系整体结构模型抗震性能分析周学军;王周泰;郭强;李明洋;魏方帅【摘要】装配式门形支撑铰接钢框架结构P-SFG体系是一种由支撑和钢框架组成的快速建造钢结构抗震体系,其加设支撑的刚接跨承担水平荷载,框架承担竖向荷载,受力明确、构造简单,适合装配化施工及建筑工业化要求.文章采用有限元软件对2层2×3跨模型进行了弹性分析及动力时程分析,验证了其破坏形态,并采用简化计算模型的理论分析结果对有限元分析的合理性进行了验证.结果表明:P-SFG体系适用于设防烈度≤8度的低层房屋,其抗震性能良好;P-SFG体系在罕遇地震烈度下整体弹塑性抗侧性能良好;结构破坏形态符合"强梁柱,弱支撑"的设计理念;有限元分析结果与理论计算结果误差在10%以内,工程应用中可用其进行分析计算.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2018(033)002【总页数】7页(P1-7)【关键词】装配式;铰接钢框架;有限元分析;时程分析;抗震性能【作者】周学军;王周泰;郭强;李明洋;魏方帅【作者单位】山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101;山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101;山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101;山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101;山东建筑大学土木工程学院,山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TU3180 引言近年来,国家大力提倡装配式建筑[1-2],低层钢结构房屋体系得到迅速发展,类型呈现多样化,常见的结构体系有轻钢框架结构、轻钢龙骨结构、无比钢结构、集装箱式结构等,但这些体系大多存在建造成本高、构造连接复杂的问题,推广应用效果不明显[3-4];同时随着我国生态文明建设的稳步推进以及大力实施“乡村振兴战略”,发展装配式钢结构低矮房屋体系势在必行。

因此本课题组提出了一种施工方便、适合于低矮房屋的新型结构体系——装配式门形支撑铰接钢框架结构P-SFG(Prefabricated Steel Frame Houses with Pinned Beam-column Connection and New Gate-shaped Braces)体系[5]。

钢支撑框架结构的特点及抗震性能对比_李莹

钢支撑框架结构的特点及抗震性能对比_李莹

格 控 制适 用 的结构 高 度 来规 范 使 用 , 另一 方 面 通 过 提高 钢框 架 的抗侧 能力来 保证 使用 安 全 。 偏心 支撑 框 架 结 构 川 是 在 中 心 支 撑 框 架 结 构
的基 础上 发展 起来 的 。 偏 心 支撑 至少 有一端 偏离 梁
成 双重 抗侧 力体 系 在 中小 地震 下 , 水平 力几 乎 都作 用 在 支撑 体系 上 , 而在 罕遇 地震 下 若支 撑体 系破 坏 , 水 平力 尚可重 新 分 布 由框 架 承 担 。 因而 , 支撑 框 架 结 构 在 中等 以上 强度地 震 作用 下具 有 良好 的抗 震性
作 用 。 但 中心 支撑框 架结 构是利 用 支撑 变形 来耗 能 的 , 在水 平 地震 作 用下 , 中心 支 撑 容 易 屈 曲 和屈 服 , 出现 刚度 和强 度 退化 。 当结 构 进 人 弹 塑 性 阶段 后 , 楼 层 的抗 剪能 力和 结 构 的侧 向刚 度 急 剧 下 降 , 层 间 侧 移 过大 , 最终 导致 结构整 体破 坏 , 延性 较差 。为 了
结构 。
〔关 键 词 〕 支 撑框 架 结 构 中 心 支 撑 偏 心 支 撑 隅撑 支撑 偏 离 中心 支 撑
中图分类号 」
文献标志码
【 文章编号 」



随着 我 国国 民经 济 的发 展 、国家 政 策 的 推动 和
钢 结构 设计 技 术 的成 熟 , 钢结 构 的使 用逐 渐 成为 建 筑 结 构 的主要 形 式 之 一 。 目前 , 除筒 体 和 巨 型框 架 结 构外 , 一 般 的钢 框架 结构 形 式主 要有 两 大类 纯框 架 结 构和 支撑 框架 结 构 。
件 应 尽 可 能布 置 在 建 筑 的外 围 , 以此 来提 高 抗 弯效 率 而主要承担 剪 力 的构 件根 据 建筑 的功 能分 区 , 则 主要 布置在靠 近 中间 的位 置 。不 同形 式 的支 撑 框架 结构有 着各 自的受力性 能和抗震 原理 , 钢支撑 框架结 构体 系作为一种 高效 的双重抗侧 力体 系 , 在实 际工程 应用 中 , 可根据 结 构受 力 和建 筑 功 能 的需要 , 选 用一 种或 多种支撑结 构形式 , 以达 到最 好的抗震性 能 。

钢支撑及框架_中心支撑双重抗侧力体系研究现状_不足及改进_连尉安

钢支撑及框架_中心支撑双重抗侧力体系研究现状_不足及改进_连尉安

第25卷第3期2005年6月地 震 工 程 与 工 程 振 动EARTHQUAKE ENG I N EER I NG AND ENG I NEER I NG V IBRAT I ON V o.l 25,N o .3Jun .2005收稿日期:2005-03-21; 修订日期:2005-04-11 基金项目:国家自然科学基金“九五”重大项目(59895410);建设部攻关课题(97-07-01). 作者简介:连尉安(1977-),男,博士生,主要从事高层钢结构研究.文章编号:1000-1301(2005)03-0067-09钢支撑及框架-中心支撑双重抗侧力体系研究现状、不足及改进连尉安,张耀春(哈尔滨工业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:本文在总结钢支撑滞回性能及高层双重抗侧力体系研究现状的基础上,分析了现象学、物理学及有限元3种钢支撑模拟方法的优缺点,并针对现有支撑模拟方法及支撑疲劳累积损伤研究的不足提出了可行的改进方法。

分析了框架-中心支撑双重体系研究中若干关键性问题之后,指出了我国《高层民用建筑钢结构技术规程》(J G J99-98)等有关规范中关于双重体系设计相关条款存在的分歧及不足,并提出了通过双重结构体系在罕遇地震下的反应特性模拟分析来统一认识的建议。

关键词:钢支撑;双重抗侧力体系;有限元方法;低周疲劳;地震响应中图分类号:P315.93;TU973.31;TU 973.254 文献标识码:APresent research ,proble m s and m i prove m ents on steel braces and dualsyste m s of concentri cally braced fra m esLianW eian ,Zhang Yaochun(S chool ofC ivil Engi neering ,Harb i n In stitute of Technology ,H ar b i n 150090,Ch i na )Abst ract :The advantages and li m itations of t h e pheno m eno log ical ,physical t h eory and finite ele m ent (FE )m e t h -ods for pr edicting the hyste r e tic behaviour o f braces ar e rev ie wed .Then in acco r dance w it h the defic iencies in t h ese m e t h ods and t h e r esea r ch on l o w -cyc le fati g ue behaviou r of steel b r aces ,t h e feasible i m prove m en t is proposed .A f -ter ana l y zi n g several key proble m s in t h e present r esea r ch of concen trica ll y braced fra m e w ith m o m ent r esisting fra m e dual syste m s ,severa l differences and insufficiencies in the design pr ov isions abou t dua l syste m s in the Tec h -nica l Spec ification for S tee lS tr uct u r e of Ta llBuildi n gs (J G J99-98)and r e lative codes are i n dica ted .The propo sa l ,by m eans o f response cha r acte ristics si m u lation o f dual syste m unde r the strong eart h quake ground m o ti o ns to seek unit y of cogniti o n ,is also sugge sted .K ey w ords :stee l brace ;dual syste m ;finit e ele m entm ethod ;lo w -cycle fa tigue ;seis m ic response引言高层建筑侧向荷载是结构设计的关键因素,因此抗侧力体系成为整个结构体系最重要的组成部分,它决定了结构选型和整体用钢量。

柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究共3篇

柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究共3篇

柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究共3篇柱承重模块化钢框架抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究1随着建筑框架和结构设计技术的发展,柱承重模块化钢框架越来越受到人们的关注。

作为一个高度工业化的建筑体系,它具有组装方便、施工快捷等明显的优势,并广泛应用于各种建筑、桥梁、隧道等工程中。

然而,随着建筑框架的高度化和建设规模的不断扩大,人们对柱承重模块化钢框架的要求也越来越高,特别是在抗侧刚度方面。

因此,通过试验和理论计算方法对其抗侧刚度进行研究,对于提高其使用安全性和可靠性具有重要意义。

在试验方面,首先需要建立相应的测试系统并进行试验研究。

在试验中,我们可以采用静载和动载两种方法来评估柱承重模块化钢框架的抗侧刚度。

其中,静载试验通常使用水平静力荷载,而动载试验则使用振动荷载。

通过实验,我们可以得到柱承重模块化钢框架在不同荷载下的应力、变形以及抗倾覆力矩等性能参数。

在理论计算方面,我们需要采用适当的计算方法来估算柱承重模块化钢框架的抗侧刚度。

在计算中,需要考虑到柱的截面性质、材料特性以及荷载作用等因素,并结合试验结果进行校验和修正。

目前,国内外已有许多计算方法和软件工具可以进行此类结构的强度和稳定性分析,但需要根据实际情况选择合适的方法。

除了试验和理论计算外,还可以采取其他方式来提高柱承重模块化钢框架的抗侧刚度。

例如,在BIM技术的支持下,可以进行数字化设计和建模,在设计阶段就预测得到结构的抗侧刚度,并优化结构设计方案。

此外,还可以采用特殊的钢材和连接件,以及定期检查和维护等手段来提高结构的使用寿命和安全性。

综上所述,柱承重模块化钢框架的抗侧刚度足尺试验与理论计算方法研究,对于提高其使用可靠性和安全性,具有重要意义。

通过不断的研究和探索,相信未来柱承重模块化钢框架的应用范围将得到进一步的扩大和提升柱承重模块化钢框架作为一种先进、高效、绿色的建筑结构体系,其抗侧刚度的研究与优化,对于提高其整体性能和安全性具有重要意义。

《钢框架——支撑结构概念》小结

《钢框架——支撑结构概念》小结

《钢框架—-支撑结构概念》钢框架——支撑结构在多高层钢结构建筑中是一种非常常用的结构形式,钢框架支撑结构是在钢框架结构的基础上,通过在部分框架柱之间布置支撑来提高结构承载力及侧向刚度。

支撑体系与框架体系共同作用形成双重抗侧力结构体系,这不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度,而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下,提供了两道受力防线,形成了人们较理想的破坏机制。

然而,不同的支撑布置方式会产生不同的效果,这包括支撑的类型,支撑布置的位置以及支撑杆件所选择的截面形式。

1支撑的类型:(1)中心支撑:支撑构件的两端均位于梁柱节点处,或一端位于梁柱节点处,一端与其他支撑杆件相交,中心支撑的特点是支撑杆件的轴线与梁柱节点的轴线相汇交于一点,支撑体系刚度较大。

中心支撑包括:单斜杆支撑,交叉支撑,人字形支撑,V字形支撑,K字形支撑,跨层交叉支撑,带拉链杆支撑。

中心支撑适用于抗震设防等级较低的地区,以及主要有风荷载控制侧移的多高层建筑物。

(2)偏心支撑:支撑杆件的轴线与梁柱的轴线不是相交于一点,而是偏离了一段距离,形成一个先于支撑构件屈服的“耗能梁段”。

偏心支撑包括人字形偏心支撑,V字形偏心支撑,八字形偏心支撑,单斜杆偏心支撑等.偏心支撑适用于抗震设防等级较高的地区或安全等级要求较高的建筑,而且相对中心支撑而言可以很容易解决门窗布置受限的难题。

(3)消能支撑:将支撑杆件设计成消能杆件,以吸收和耗散地震能量减小地震反应。

消能支撑实际上也是一种非屈曲支撑,技术较为先进,适应强,但单造价相对较高。

2、支撑的布置方式:以上述6跨的钢框架支撑结构为例,来说明支撑的布置对结构抗侧刚度的影响:(框架支撑结构的用钢量及支撑的数量、规格均相同) (1)支撑集中布置在中间跨的框架支撑结构的抗侧移刚度要大于支撑布置于边跨;(比如b和e的布置方式,假设将有支撑跨视为一个竖向悬臂杆,无支撑跨的抗侧刚度忽略不计,则显然b结构只相当两个竖向悬臂杆的抗侧刚度的简单叠加,而e结构却相当于一个2倍截面高度的悬臂杆的抗侧移刚度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
ABAQUS,and the rationality of the simplified model was verified. The formula was simplified from the engineering viewpoint.The results showed that the P—SFG system had the features of simple path of force transfer,the joint structure
was simple,and it was convection,and having a good load—bearing and lateral performance;the theoretical forlnula calculation results agreed wel1 with the finite elem ent analysis results. SO it could be calculated and analyzed in practical engineering by using the simplified formula proposed in the paper. K EY W O R DS:steel frame with new gate—shaped braces;simplified calculation m odel;lateral stiffness;f inite elem ent sim— U】ati0n
科 研 开发
装 配式 门形支撑钢框 架抗侧 刚度理论分析
周 学 军 李 明 洋 郭 强 王 周 泰 魏 方 帅
(山 东 建 筑 大 学 土 木 工 程 学 院 ,济 南 250101)
摘 要 :装 配 式 门 形 支 撑 钢 框 架 结 构 (P—SFG)体 系是 由 支撑 体 系和 铰 接 钢 框 架组 成 的 可 用 于 低 层 房 屋 的 一 种 快 速 建 造 钢 结 构 体 系 ,支 撑 体 系承 受 水 平荷 载 ,铰 接 框 架 承 受 竖 向 荷 载 ,是 一 种 承 重 与 抗 侧 功 能 相 分 离 的 新 型 结 构 形 式 。抗 侧 刚 度 的 计 算 是 该 体 系推 广 应 用 的 关 键 ,为得 到 该 体 系抗 侧 刚 度 计 算 式 ,依 据 结 构 力 学 基 本 假 定 .通 过 P— SFG体 系 简化 计 算模 型 ,给 出抗 侧 刚 度 计 算 式 ,利 用有 限 元 软 件 ABAQUS进 行 验 证 ,给 出 了计 算 式 的 修 正 系数 .并 从 工程 角 度 对 计 算 式 进 行 了简 化 。 结 果 表 明 :P—SFG 体 系传 力 途 径 明 确 ,节 点 构 造 简 单 ,便 于 装 配 化 施 工 ,具 有 良 好 的 承 重 和 抗 侧 性 能 ;理 论 公 式 计 算 与 有 限 元 分 析 结 果 吻 合 ,因 此 所 提 出 的 抗 侧 刚 度 简 化 计 算 式 可 用 于 结 构 计 算 与 分 析 。 关 键 词 :新 型 门 形 支 撑 铜 框 架 ;简化 计 算 模 型 ;抗 侧 刚度 ;有 限元 模 拟 DOI:10.13206/j.gJg201809003
TH E TH EoR ETICA L A NA LY SIS O N LA TERAL STIFFN ESS o F PR EFA BRICA TED STEEL FRA M E H O U SES W ITH G ATE .SH APED BRA CES
ZHOU Xuejun LI Mingyang GUO Qiang W ANG Zhoutai W El Fangshua (School of Civil Engineering,Shandong Jianzhu University,Jinan 250101,China)
ABSTRACT:The structure system of prefabricated steel frame houses with new gate—shaped braces(P-SFG )is a rapid
construction of steel structure system that consists of a bracing system and a hinged steel fram e,that can be used for low— rise housing. The bracing system bear the lateral load and the hinged steel frame bear the vertical load, St)this is a new structural form of separation of bearing and resisting the lateral force.The calculation of lateral stiffness is the key to the application of the system , in order to get the formula for calculating the lateral stiffness of the system , the calculation form ula of lateral stiffness was obtained through the simplified calculation model of P—SFG system based on the basic mechanics principle. The correction coefficient of the formula was given through the analysis by finite clem ent software—
相关文档
最新文档