耗能梁段

摘要： 基于钢板剪力墙统一等代模型对剪切型耗能梁的腹板等效简化为交叉杆件单元,提出Y型偏心支撑钢框架结构的全杆件单元模型.采用SeismoStruct有限元软件建立1∶2缩尺Y型高强钢组合偏心支撑框架结构的等代简化模型,并对结构进行低周往复加载分析.将Y型偏心支撑钢框架结构简化模型结果与试验值进行比较,考察滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、强度退化曲线及耗能能力等方面的差异.研究表明,基于简化模型得到的有限元模拟结果与试验结果吻合良好,充分验证了采用提出的等代模型进行偏心支撑结构抗震性能研究的可靠性,为后续采用全杆件模型进行复杂模型的分析奠定基础.

摘要： 陕西银隆大厦项目是由两个建筑体型、结构高度完全不同的高层建筑在高位通过连廊相连,形成的双塔连体结构。结构体系复杂,平面扭转不规则、竖向构件不连续,属于特别不规则的建筑。两个塔楼分别采用钢框架-偏心支撑核心筒与钢框架-支撑结构体系。详细介绍了该工程的结构体系和设计方法,包括钢偏心支撑的布置、消能梁段的设置、连接体结构的布置等。采用YJK、MIDAS/Gen、ETABS、PERFORM-3D等多个软件对结构进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下结构构件承载力及变形能力验算,验算结果均满足相关规范要求。同时针对复杂超高层钢结构中不同构件的性能要求,阐述了基于性能的设计方法。

摘要： 含剪切型耗能梁段高强钢框筒结构(简称HSS-FTS-RSL)具有良好的抗侧、抗扭刚度以及耗能能力,为研究楼板组合效应对结构抗震性的影响,针对大震下楼板过早与裙梁脱开问题,提出了相应构造措施加以改善.采用ABAQUS建立HSS-FTS-RSL子结构模型进行滞回分析,以连接件构造措施、楼板厚度、混凝土强度和耗能梁段长度为参数,分析其对子结构滞回性能的影响规律.结果表明:设置T型连接件可以在裙梁错动位移较大时延缓栓钉从RC楼板中拔出,并且T型连接件腹板宜沿跨度方向布置;考虑楼板组合效应可以提升结构的初始刚度和承载力,楼板越厚、混凝土强度越高以及耗能梁段越短,提升幅度越大,但楼板的存在会一定程度上限制耗能梁段的转角,从而影响耗能梁段的塑性发展;基于分析结果,提出了设计建议:耗能梁段长度不宜过长也不宜过短,耗能梁段长度比取值范围宜在0.95~1.25内,在满足结构性能需求及连接件构造要求的前提下,尽量选择厚度较薄的楼板,且混凝土强度等级不宜超过C30.

摘要： 为了研究含双槽钢截面可更换耗能梁段的高强钢框筒结构(HSS-FTS-RDSL)的滞回性能,利用ABAQUS有限元分析软件建立了2/3比例的单层单跨HSS-FTS-RDSL子结构试件的有限元模型,对耗能梁段所用钢材进行循环加载试验得到其循环本构,验证了有限元模型的准确性和适用性。建立了16个足尺子结构有限元模型,分析耗能梁段长度比、裙梁净跨高比、耗能梁段腹板加劲肋间距、连接处螺栓直径和加固板厚度对结构滞回性能的影响规律。研究结果表明:HSS-FTS-RDSL子结构主要通过双槽钢截面耗能梁段进入塑性耗散地震能量,其余构件基本处于弹性状态或者轻微发展塑性;随着耗能梁段长度比的增加,结构承载力、刚度和耗能能力逐渐降低,耗能梁段超强系数减小,建议耗能梁段长度比取0.84~1.40;双槽钢截面可更换耗能梁段可较好地应用于净跨高比不超过4.6的裙梁中;改变耗能梁段加劲肋间距对结构承载力、刚度和耗能能力影响较小;减小螺栓直径会使连接区域螺栓滑移提前,对结构刚度和承载力影响较小;减小加固板厚度会增加连接变形,降低耗能梁段的塑性变形程度。

摘要： 含端板螺栓连接耗能梁段的高强钢框筒结构(SFTSs)可以有效改善传统钢框筒结构的抗震性能,且可实现震后功能可快速恢复,是一种新型的高层可恢复功能结构。由于现行规范的抗震设计方法无法准确预测和控制结构的弹塑性性能,可能会使结构损伤集中于个别楼层出现薄弱层。为了设计具有理想失效模式的SFTSs,建立该结构体系“小震不坏,中震及大震可修,巨震不倒”的四水准抗震设防性能指标。考虑不同地震水准作用下的性能目标,采用三线型的能力曲线对传统的基于能量平衡的塑性设计方法进行改进,且考虑结构高阶振型和屈服后刚度的影响,提出了SFTSs基于性能的塑性设计方法。采用建议的设计方法设计了一个30层的结构算例,并基于OpenSees对结构算例进行弹塑性时程分析。结果表明:采用提出的设计方法设计的结构算例能够实现结构预期的失效模式以及不同地震水准作用下的性能目标,结构具有良好的抗震性能,验证了所提出的基于性能的塑性设计方法的有效性,可以为SFTSs的工程设计提供参考。

摘要： 偏心支撑中的耗能构件在地震作用下通过自身的弹塑性变形,吸收地震能量,使主体结构处于较为安全的弹性受力状态。为研究不同偏心支撑形式的高层钢结构抗震性能,本文基于材料性能方法设计了K字型、八字型、V字型和人字形4种偏心支撑高层框架结构,通过ANSYS有限元软件进行模态和地震作用下的受力性能对比分析。结果表明人字型偏心支撑具有最大的抗侧刚度,但延性较差,而V字型偏心支撑的抗侧刚度最弱。通过比较发现不同形式偏心支撑结构变形相差较大,但都能较好的提高整体结构的抗侧移刚度,减小层间位移,所得计算结果符合相关规范要求,对工程设计有一定实践参考意义。

摘要： 偏心支撑钢框架结构刚度大、延性好,具有良好的抗震性能.通过归纳整理偏心支撑钢框架结构在实际工程案例和有限元算例中的应用,本文发现耗能梁段总能率先屈服,耗散地震能量,保护整体结构.因此,偏心支撑钢框架结构是一种性能卓越的建筑结构.

摘要： 偏心支撑的抗震性能与耗能梁段的长度有直接关系.偏心支撑的框架梁,其高跨比较大,跨度小,还要承受较大的弯矩和剪力,这是区别于普通框架的最重要的一点.它的弯矩、剪力和屈曲性能以及屈曲形式等都是比较复杂的.耗能梁段的长度直接影响着偏心支撑的屈曲形式以及耗能性能.耗能梁段太长及太短都会对整体结构造成不利影响.

摘要： 含可更换剪切型耗能梁段钢框筒是一种新型消能减震结构,利用部分裙梁跨中耗能梁段集中塑性变形,方便震后快速替换和结构功能恢复。利用时程分析进行该结构截面的初选计算成本高,常用侧向力分布方式与时程分析的分析结果差异以及对该结构设计安全性的影响需要评估。利用SAP2000软件对1个30层含耗能梁段钢框筒进行了双向地震下的时程分析和五种侧向力分布方式的Pushover分析,并比较了"三水准"下的楼层位移、层间位移角、层剪力、层倾覆弯矩、性能点,以及大震下的柱轴力、塑性铰分布,并评价了各侧向力分布方式的影响和给出了该结构的一些设计建议。研究表明:各侧向力分布在含耗能梁段钢框筒的性能评估中有一定的参考价值,单一侧向力分布均不足以预估它的性能,宜考虑两种或多种侧向力分布来评估其性能;大震下各侧向力分布的最大层间位移角明显高于时程均值,各侧向力分布下结构的延性系数约为2;在含耗能梁段钢框筒的初步设计中,可根据均匀分布、SRSS分布、高度等效分布初选构件截面,最后宜采用时程分析对截面进行校核。

摘要： 为了改善传统钢框筒结构抗震性能较差和震后不易修复的问题,提出了含双槽钢腹板螺栓连接可更换耗能梁段-高强钢框筒结构.利用ABAQUS有限元分析软件建立了单层单跨试验子结构的精细化有限元模型,验证了有限元模型的正确性.改变耗能梁段翼缘宽厚比和耗能梁段腹板高厚比,建立试验子结构的足尺有限元模型,对比分析了各模型的承载力、刚度、延性和耗能能力.研究结果表明;含双槽钢腹板螺栓连接可更换耗能梁段的高强钢框筒结构的塑性损伤主要集中在耗能梁段,高强钢的使用可以有效保持其余构件始终处于弹性状态,结构呈现出良好的变形能力;改变耗能梁段翼缘宽厚比对结构性能影响较小,建议耗能梁段翼缘宽厚比取值在6.17～7.83之间;改变耗能梁段腹板高厚比对结构性能影响显著,随着耗能梁段腹板厚度的增加,结构初始刚度增大,承载力显著提高,但是腹板厚度过大会造成连接处的螺栓杆和耗能梁段腹板螺栓孔先于耗能梁段腹板发生屈服,双槽钢截面不能充分发挥其耗能能力,建议耗能梁段腹板高厚比不宜低于18.8.

摘要： 在现行的偏心支撑钢框架中,耗能梁段是横梁的一部分,由于其作为结构的第一道抗震防线,因此结构震后的维护修理和加固改造费用会大大提升,并且还会延长建筑物使用的中断时间.此外,在地震作用下无法估量结构的非弹性变形,特别是在结构没有显著的大变形时,无法判断结构能否继续提供足够的抗震能力.在此基础上,提出了可替换式剪切型耗能梁段的概念,它由两块槽钢通过螺栓连接在横梁的腹板上构成(在下文称为新型可替换式耗能梁段).为了研究腹板螺栓连接可替换式耗能梁段偏心支撑钢框架与现行偏心支撑钢框架的抗震性能,本文通过ABAQUS有限元分析软件分析了在循环荷载作用下两种偏心支撑钢框架的滞回性能.从分析结果可以看出,新型可替换式耗能梁段具有良好的抗震性能以及变形性能.

摘要： V型偏心支撑钢框架是适用于高烈度区的一种有效的抗侧力结构体系，具有良好的抗震耗能能力。本文通过建立梁单元和壳单元相结合的非线性有限元模型，对V型偏心支撑钢框架进行罕遇地震作用下弹塑性时程分析，对比不同参数条件下的结构内力和位移响应，研究耗能梁段长度和腹板高厚比的变化对框架抗震性能的影响，并进一步提出相关的抗震设计建议。

摘要： 本文针对目前偏心支撑结构存在的不足，提出一种新型的框架支撑形式一耗能器偏心支撑。运用ANSYS有限元程序，采用she11143壳单元建立了1∶3缩尺分析模型，将该单斜杆耗能器偏心支撑与纯偏心支撑结构进行了对比分析。得出结论：rn 该新型结构形式不仅可以减少耗能梁段吸收的地震能量、也可以减小耗能梁段的破坏程度，从而减少震后楼板的修复工作量；并且具有很好的变形能力和足够的抗侧移能力。同时也给出了设计方法，并提出了改进措施。

摘要： 本文介绍了偏心支撑框架的种类、受力特点以及比较了纯框架、中心支撑框架和偏心支撑框架在地震作用下各种结构的破坏形式,并根据偏心支撑框架的变形机制和对偏心支撑的耗能梁段的典型内力分布,列出了耗能梁段的几种屈服模型和各种模型的耗能能力的计算公式.

摘要： 本发明公开了一种楼板、双向加劲刚性件和翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段叠层连接的组合节点，属于结构工程技术领域，本发明的梁柱节点包括悬臂梁段、中间梁段、双向加劲刚性件、翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段、混凝土楼板和高强螺栓。梁柱节点的焊接部分在工厂内完成，焊接质量容易控制。在力学性能方面，双向加劲刚性件和翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段的设置可以改变节点的刚度分布，从而提高节点处中性轴的高度，减小混凝土楼板的损伤，同时，节点的塑性损伤主要集中在翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段的腹板上，震后仅需拆卸高强螺栓并更换翼缘板外伸腹板剪切型可更换耗能梁段即可实现结构震后功能恢复。

摘要： 本发明公开了一种滑动摩擦的分离式耗能梁段，包括通过高强螺栓依次连接的第一耗能梁段和第二耗能梁段，且第一耗能梁段与第二耗能梁段位于同一条直线上，所述第一耗能梁段和第二耗能梁段均为H型钢，第一耗能梁段和第二耗能梁段连接处的端部分别焊接有端板，高强螺栓穿过端板，所述第一耗能梁段和第二耗能梁段的下翼缘还分别以端板为对称轴对称焊接有连接板，连接板上焊接支撑节点；在地震作用下，结构可依靠端板滑动摩擦消耗地震能量从而防止结构其他构件发生破坏；此外，耗能梁段与框架梁和支撑均通过高强螺栓、拼接板连接，从而实现了结构在大震后的快速恢复。

摘要： 本发明公开了一种可控制耗能区域的可更换耗能梁段，包括耗能区梁段，耗能区梁段两端分别连接H型钢梁，耗能区梁段分为耗能区域和连接区域，耗能区域的截面小于H型钢梁，连接区域为变截面H型钢梁，变截面H型钢梁较宽的一端与H型钢梁端面重合连接；在大震作用下，可控制耗能区域的可更换耗能梁段的耗能区域部分由于梁的截面较非耗能区域小和屈服强度较低，会先进入塑性，产生塑性变形，消耗地震能量；同时，通过截面过渡方式，有效地控制了耗能梁段的耗能区域和非耗能区域，耗能区域的端部梁的截面逐渐变大，减小了应力集中的现象，有利于控制结构塑性形。

摘要： 本发明公开了一种可更换剪切型耗能梁段‑钢深梁连接结构及安装方法，在传统钢框筒结构的钢深梁中间设置易于更换的耗能梁段，钢深梁和耗能梁段通过翼缘拼接板和腹板拼接板进行拼接连接，翼缘拼接板主要传递弯矩产生的压力或拉力，腹板拼接板主要传递剪力，可以实现“弯剪分离”，传力简单可靠。地震后仅需要把损伤严重的耗能梁段拆卸掉，然后替换新的耗能梁段，再次现场拼接即可快速实现结构的震后功能可恢复。本发明保证水平荷载作用下钢深梁部分不会出现应力集中区域，一直处于弹性状态或部分发展塑性，充分发挥耗能梁段良好的塑性变形能力进行耗能代替钢深梁端部进入塑性耗能，改变了传统钢框筒结构的耗能机制，使结构具有良好的耗能能力。

摘要： 本发明公开了一种双槽钢截面可更换耗能梁段‑钢裙梁连接结构及安装方法，本发明是在传统钢框筒结构的钢裙梁跨中设置可更换的耗能梁段，钢裙梁与耗能梁段连接，该连接型式通过偏心受剪螺栓群第一螺栓传递剪力和弯矩，传力简单可靠；地震后仅需拆除第一螺栓，移除损坏的耗能梁段，将新的耗能梁段用第一螺栓安装即可实现更换，快速恢复结构的使用功能，操作简单快捷，现场施工操作快，修复代价低，具有良好的经济效益。本发明设置有裙梁加固板和耗能梁段加固板，能够防止螺栓孔壁承压变形过大的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种易于快速更换的耗能梁段‑钢深梁连接结构，本实用新型通过在钢深梁间设置耗能梁段，能够主要用于震后功能可快速更换结构中的耗能梁段和钢深梁之间，该连接型式可以提供较大的连接刚度和边界约束，传力简单可靠，保证耗能梁段可以充分发展塑性变形进行耗能，具有良好的耗能能力，并且能够改善传统端板螺栓连接不易拆卸的缺点，快速实现损伤构件的更换，震后仅需替换损伤较严重的耗能梁段即可快速恢复结构的使用功能。

摘要： 本实用新型公开了一种可更换剪切型耗能梁段‑钢深梁连接结构，在钢框筒结构外围框架的钢深梁(1)中间设置便于更换的耗能梁段(4)，钢框筒结构外围框架包括两个框架中柱(8)，两个框架中柱(8)上均连接有钢深梁(1)，两个钢深梁(1)相向设置，本实用新型保证水平荷载作用下钢深梁部分不会出现应力集中区域，一直处于弹性状态或部分发展塑性，充分发挥耗能梁段良好的塑性变形能力进行耗能代替钢深梁端部进入塑性耗能，改变了传统钢框筒结构的耗能机制，使结构具有良好的耗能能力。

摘要： 本实用新型公开了一种双槽钢截面可更换耗能梁段‑钢裙梁连接结构，在钢框筒结构外围框架的钢裙梁(1)中间设置便于更换的双槽钢截面耗能梁段(2)，钢框筒结构的外围框架包含两个外围框筒柱(8)，框筒柱(8)与钢裙梁(1)焊接连接，本实用新型设置有裙梁加固板和耗能梁段加固板，能够防止螺栓孔壁承压变形过大的问题。

摘要： 本实用新型公开一种带碟形弹簧和SMA杆的耗能梁段，包括钢框架柱，钢框架柱的顶端一侧固接有工字钢梁，工字钢梁靠近钢框架柱的一端对称设有保护机构，保护机构位于工字钢梁内，保护机构内固接有T字钢，T字钢与工字钢梁的侧壁固接，T字钢的两侧分别对称固接有两个碟形弹簧，保护机构内设有两个SMA杆，SMA杆的一端与钢框架柱固接，SMA杆的另一端依次穿过保护机构的一侧、碟形弹簧、T字钢并与保护机构的另一侧固接。本实用新型构造简单，传力路径清晰，且具有装配式结构的优点。所有构件均可在预制厂加工完成，并在现场组装，大大降低了生产成本，提高了建设速度，震后及冲击后损伤可及时修复，因此可广泛应用于多发地震带的钢框架结构的梁段。

摘要： 本实用新型公开了一种偏心支撑钢结构可更换耗能梁段的连接节点，涉及建筑技术领域，包括基板、设置在基板下方左右两侧的两个偏心支撑框架以及设置在两个偏心支撑框架中间位置处的耗能梁段，所述基板下表面粘接有橡胶缓冲垫且橡胶缓冲垫下表面与偏心支撑框架上表面相贴合；通过设置锁紧机构配合导向单元和顶板配合使用，利用耗能梁段两端的凸起块插入到两个偏心支撑框架上的容纳槽内，驱使顶板运动并配合楔形块一和楔形块二运动，使得滑动板带动插板插入到凸起块上的插槽内，进而实现对耗能梁段的安装固定，结构简单，安装效果好，避免使用螺栓固定时出现螺栓断裂的现象，且便于对耗能梁段进行更换。