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隔震支座布置形式对坡地吊脚楼结构抗震性能的影响研究
1
作者 李瑞锋 刘立平 +2 位作者 尹力 韩树旺 李英民 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第1期148-157,共10页
以坡地吊脚楼为研究对象,针对结构不等高嵌固的特点,分别设计了无隔震、基础隔震和第二层柱底隔震(层间隔震)这3种三维吊脚框架结构算例。开展算例模型的弹性反应谱分析和弹塑性动力时程分析,考察隔震支座布置形式对吊脚框架结构动力响... 以坡地吊脚楼为研究对象,针对结构不等高嵌固的特点,分别设计了无隔震、基础隔震和第二层柱底隔震(层间隔震)这3种三维吊脚框架结构算例。开展算例模型的弹性反应谱分析和弹塑性动力时程分析,考察隔震支座布置形式对吊脚框架结构动力响应、破坏模式以及地震倒塌概率等抗震性能的影响规律。结果表明:将隔震技术运用于坡地吊脚框架结构中可以控制结构动力响应,为改善吊脚框架结构抗震性能提供了新途径;设置基础隔震可改善结构刚度分布的不均匀性,降低吊脚柱之间剪力差异,提高吊脚短柱安全储备,但不同标高处隔震支座的变形存在差异;与基础隔震相比,层间隔震对结构损伤控制的能力更优,层间隔震模型上部楼层变形更为均匀,地震倒塌概率更低,但在层间隔震结构设计中应考虑适当减小吊脚柱间侧向刚度的差异。 展开更多
关键词 吊脚框架结构 隔震支座 抗震性能 动力响应 地震倒塌概率
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钢支撑-钢筋混凝土掉层框架结构抗震性能试验研究
2
作者 刘立平 李瑞锋 +2 位作者 殷尧日 李英民 邓飞 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期182-192,共11页
为改善坡地钢筋混凝土(RC)掉层框架结构抗侧刚度分布的不均匀性,设计了一栋在上接地层设置钢支撑的RC掉层框架结构,按1/4比例提取其顺坡向中榀框架下部5层子结构为试验对象,开展钢支撑-RC掉层框架拟静力试验,观测试件的破坏过程,并对比R... 为改善坡地钢筋混凝土(RC)掉层框架结构抗侧刚度分布的不均匀性,设计了一栋在上接地层设置钢支撑的RC掉层框架结构,按1/4比例提取其顺坡向中榀框架下部5层子结构为试验对象,开展钢支撑-RC掉层框架拟静力试验,观测试件的破坏过程,并对比RC掉层框架试验所得试件的破坏形态,分析试件滞回性能、延性和刚度退化等抗震性能指标。结果表明:试件的最终破坏是以第4层柱底混凝土压溃,梁端混凝土剥落、底部钢筋断裂,顶层柱顶混凝土剥落为标志。与RC掉层框架试验结果相比,钢支撑-RC掉层框架试件上接地柱的破坏明显减轻,柱端破坏分布也更为均匀,避免了掉层框架结构“半层破坏模式”的出现,改善了结构的耗能和抗地震倒塌能力。但试件上接地层相邻上一层的变形和破坏程度较大,应对该楼层的柱端进行适当的抗震加强;设置钢支撑后,试件的滞回曲线较为饱满,并具有良好的延性(正、负向加载的位移延性系数分别可达5.13、5.69),正负向加载的刚度退化曲线也趋于对称。 展开更多
关键词 掉层框架结构 钢支撑 拟静力试验 抗震性能 破坏模式
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钢筋混凝土吊脚楼平面框架结构抗震性能试验研究 被引量：3
3
作者 刘立平 李瑞锋 +1 位作者 崔铭 李英民 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期165-175,共11页
为研究坡地吊脚框架结构的抗震性能,设计了一栋7层的典型RC(钢筋混凝土)吊脚框架结构,提取顺坡向下部3层2跨平面框架子结构(缩尺比例为1/3)为试验对象,开展吊脚平面框架结构的拟静力试验,观察其裂缝开展过程以及破坏形态,分析其滞回性... 为研究坡地吊脚框架结构的抗震性能,设计了一栋7层的典型RC(钢筋混凝土)吊脚框架结构,提取顺坡向下部3层2跨平面框架子结构(缩尺比例为1/3)为试验对象,开展吊脚平面框架结构的拟静力试验,观察其裂缝开展过程以及破坏形态,分析其滞回性能、承载能力、延性和损伤路径等抗震性能,并探讨吊脚层的破坏形态。结果表明:子结构呈梁柱分别出现塑性铰的破坏模式,首先在第2层的梁端形成塑性铰,接着在吊脚短柱的下端、与该柱相邻的梁端以及第3层中柱的顶端出现塑性铰,最终破坏以吊脚短柱的混凝土压溃、梁端混凝土脱落以及第3层中柱顶端两侧混凝土剥落为标志;子结构吊脚层的破坏路径为由短柱沿斜坡向下至吊脚长柱发展,第2层的破坏路径为从中柱向两侧边柱发展;子结构吊脚短柱的破坏仍以弯曲破坏为主,合理的设计可实现短柱的强剪弱弯破坏模式;吊脚层各柱抗侧刚度的不均匀性导致了结构的吊脚层柱破坏程度的差异,破坏主要集中于吊脚短柱的下端以及与其相邻的梁端。为防止局部严重损伤,宜改善吊脚层各柱间抗侧刚度的不均匀性。 展开更多
关键词 吊脚框架结构 拟静力试验 破坏形态 滞回性能 抗震性能
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山地吊脚框架结构弹性扭转效应分析及试验研究
4
作者 刘立平 雷海明 +2 位作者 李瑞锋 肖闲 邓飞 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期393-402,共10页
为研究山地吊脚框架结构底部不等高嵌固特性所导致的扭转效应,采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法分析吊脚柱截面相同情况下柱长比β(吊脚层短柱与长柱长度的比值)对于结构弹性阶段扭转效应的影响。结果表明:在吊脚柱截面相... 为研究山地吊脚框架结构底部不等高嵌固特性所导致的扭转效应,采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法分析吊脚柱截面相同情况下柱长比β(吊脚层短柱与长柱长度的比值)对于结构弹性阶段扭转效应的影响。结果表明:在吊脚柱截面相同情况下,随柱长比的减小,吊脚结构的抗侧刚度、抗扭刚度及其所受的扭矩逐渐增大,扭转角先增大后减小,且在柱长比为0.5~0.667时达到峰值;短柱因扭转引起的非受力方向剪力随柱长比的减小而增大。整体结构的扭转变形和构件的扭转效应随柱长比变化规律不同,宜分开考虑,整体结构的扭转变形在柱长比大于扭转角达到峰值时的柱长比β_(t)时,可基于现行规范通过扭转位移比进行判断;柱长比小于扭转角达到峰值时的柱长比时,宜用扭转角作为结构扭转指标。构件的扭转效应随柱长比减小而增大,在柱长比小于β_(t)时,扭转在短柱端产生的附加内力不能忽略,短柱处于双向剪力快速增加的弯剪扭复杂受力状态,设计中应给予关注。 展开更多
关键词 山地建筑 吊脚框架结构 理论分析 静力试验 有限元分析 扭转效应
原文传递
基于隔震支座的吊脚框架结构刚度调整及其抗震性能分析 被引量：1
5
作者 刘立平 韩树旺 +1 位作者 李瑞锋 邓飞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期101-111,共11页
基础不等高嵌固导致吊脚框架结构底层柱间抗侧刚度不均匀,采用设置隔震支座来调整这类结构抗侧刚度不均匀性是一种新的思路。文章采用理论方法分析了基于隔震支座调整吊脚框架结构底层柱间抗侧刚度不均匀的有效性,设计了不同坡度的2个... 基础不等高嵌固导致吊脚框架结构底层柱间抗侧刚度不均匀,采用设置隔震支座来调整这类结构抗侧刚度不均匀性是一种新的思路。文章采用理论方法分析了基于隔震支座调整吊脚框架结构底层柱间抗侧刚度不均匀的有效性,设计了不同坡度的2个吊脚框架结构算例和对应的6个设置隔震支座的吊脚框架结构算例,通过结构振型分解反应谱法弹性分析和弹塑性时程分析,分析了8个算例结构的底层柱内剪力和弯矩分配、结构剪力和层间位移等地震响应特征,进一步探讨了隔震支座的合理选型和布置对调整该类结构柱间抗侧刚度不均匀的有效性。结果表明:合理的隔震支座布置可有效调整吊脚结构底层柱的抗侧刚度不均匀,显著减小吊脚框架结构底层短柱的剪力,避免吊脚短柱局部破坏;同时隔震支座的布置可以降低吊脚框架结构整体地震响应,并改善其扭转效应。 展开更多
关键词 隔震支座 吊脚框架结构 抗侧向刚度 抗震性能
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钢筋混凝土柱-钢梁盒式节点抗剪机理及抗剪承载力计算 被引量：1
6
作者 刘立平 肖闲 +4 位作者 郑歆耀 王志军 李英民 李瑞锋 邓飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期11-18,26,共9页
为研究钢筋混凝土柱-钢梁(reinforced concrete column and steel beam,RCS)盒式节点的抗剪承载力,基于低周反复荷载试验结果,采用理论和有限元方法分析了该类节点的内部钢腹板、外部钢侧板和节点区混凝土的抗剪机理及其对节点抗剪承载... 为研究钢筋混凝土柱-钢梁(reinforced concrete column and steel beam,RCS)盒式节点的抗剪承载力,基于低周反复荷载试验结果,采用理论和有限元方法分析了该类节点的内部钢腹板、外部钢侧板和节点区混凝土的抗剪机理及其对节点抗剪承载力的贡献,推导了该类节点的抗剪承载力计算公式。盒式节点的剪力由内部钢腹板、外部钢侧板和节点区内、外侧混凝土所形成的斜压杆机构共同承担,其中内部钢腹板和内侧混凝土为主要承力组件,对节点抗剪承载力的贡献分别占比为50%,30%左右;基于盒式节点中外部钢侧板承担剪力较小且与内部钢腹板抗剪承载力之比相对稳定的特点,引入放大系数β反映外部钢侧板对节点抗剪承载力的贡献,推导了盒式节点中钢组件的抗剪承载力计算表达式;基于混凝土斜压杆原理和内、外侧混凝土对节点抗剪承载力的贡献,推导了盒式节点中混凝土组件的抗剪承载力计算表达式;最后将处于承载力极限状态的钢组件、内侧混凝土与尚未屈服的外侧混凝土进行叠加建立了RCS盒式节点的抗剪承载力计算公式,计算结果与相应试验结果及有限元分析结果均吻合良好。 展开更多
关键词 混合结构 钢筋混凝土柱-钢梁(RCS)节点 有限元分析 受剪性能 抗剪承载力
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