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第十届中日建筑结构技术交流会

第十届中日建筑结构技术交流会

  • 召开年:2013
  • 召开地:南京
  • 出版时间: 2013-11-30

主办单位:东南大学;中日建筑结构技术交流会

会议文集:第十届中日建筑结构技术交流会论文集

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  • 摘要:为进一步研究钢管高强混凝土剪力墙压弯性能,本文进行8个钢管高强混凝土剪力墙试件在单调水平荷载作用下的压弯试验,根据试验结果,分析影响钢管高强混凝土剪力墙水平承载力、刚度、变形能力等力学性能的主要因素,考虑约束边缘构件中钢管的套箍效应,建立钢管高强混凝土剪力墙压弯承载力计算式,并与试验结果进行比较。
  • 摘要:异形钢管混凝土柱在许多超高层结构中有较多的应用,本文设计了二组6个试件,分别进行轴压和偏压作用下,异形钢管混凝土柱不同构造试验研究,以得到异形钢管混凝土柱内不分腔加配竖向钢筋、分腔不配置钢筋与腔内设置钢筋,并且考察分腔时竖向隔板和加强肋连续与断开的构造对钢管柱的极限承载力和破坏状态进行试验研究,为工程设计提供依据。通过轴心受压和偏心受压试验,对不同构造2组试件进行承载力、延性和破坏形态分析,结果表明:大截面异形柱不分腔仅配置竖向钢筋构造时,其极限承载力,比分腔和加设低配筋率的柱承载力低22.4%-22.7%,屈强比降低1.3-12.4%,延性较差;钢管混凝土柱内分腔隔板和竖向内加肋钢板较厚时,应考虑对柱抗弯刚度的影响,在重要部位应保持连续,不宜断开;五边异形钢管混凝土柱在轴压和偏心受压作用下的平截面假定符合性较好等。
  • 摘要:组合钢板剪力墙是在钢板剪力墙基础上发展而来的一种由钢板和混凝土组成的新型抗侧力构件。本文介绍了两个矩形钢管混凝土边框柱钢板组合剪力墙在不同轴压比下的低周反复加载试验,对其抗震性能进行了研究,提出其正截面承载力的计算公式。通过阐述试件设计、试验装置概述了试验情况,并就试验结果从破坏特征及分析、荷载-位移滞回曲线特征及耗能性能分析、延性性能分析、承载力、钢管混凝土边框柱应变分析、刚度退化分析等方面进行分析,计算了其承载力。钢管混凝土边框钢板组合剪力墙在高轴压比下具有很好的承载力、延性及耗能能力,且在高轴压比下,开裂荷载、屈服荷载和极限荷载都有所提高,与低轴压比相比较延性性能和耗能能力有所降低。本文提出的钢管混凝土边框钢板组合剪力墙正截面承载力计算公式在不同轴压比情况下与试验结果符合较好。
  • 摘要:文章介绍了酒店大楼建筑工程概况,从屈曲约束支撑加固框架设计、框架结构加固前的层间位移角、框架结构加固后的目标层间位移角和目标位移降低率、按单质点体系确定屈曲约束支撑参数、屈曲约束支撑在框架结构中的分配等方面分析了基于性能的屈曲约束支撑加固框架设计,探讨了屈曲约束支撑加固框架抗震性能。屈曲约束支撑加固结构具有概念简单、效果显著和施工方便等优点,在结构抗震加固领域得到广泛应用。采用基于性能的屈曲约束支撑加固结构,能够满足业主预定的加固结构的性能目标要求,是结构加固设计的趋势。本文采用基于性能的方法对框架结构进行屈曲约束支撑加固设计,加固后结构的抗震性能得到明显提高,满足要求的抗震性能目标。文中给出了基于性能的屈曲约束支撑加固框架设计的步骤和具体的设计方法,以期为今后的研究和应用指导。
  • 摘要:本文以某实际隔震加固工程为例,研究隔震层偏心率和周期比对隔震结构扭转效应的影响。随着结构周期比的增大,结构扭转效应相应显著增大。由此可见,抗震设计中应采取措施减小周期比Tt/T1的值,使结构具有必要的抗扭刚度。本实例中周期比和偏心率相比,周期比对隔震层扭转效应有更大的影响,周期比与偏心率对隔震层扭转的影响需更系统和深入研究。
  • 摘要:本文对隔震结构的分部设计法进行了分析,指出了存在的问题,提出将多遇地震下楼层地震作用大小及分布规律作为隔震效果的控制指标,构建了采用PKPM设计软件进行隔震结构计算的“等效刚度法”,并通过算例验证了该方法的合理性和有效性。文章分析了建筑结构基础隔震结构分部设计法所存在的问题,认为目前规范水平向减震系数的计算方法与隔震结构采用有限元软件的计算结果相差很大,且存在隔震结构计算和设计脱节的现象。且本文所提出的PKPM软件计算隔震结构的“等效刚度法”,可有效地用于隔震结构的计算和设计,力学概念清晰,计算结果准确可靠。同时“等效刚度法”便于设计人员理解和接受,可实现隔震结构计算与设计的有效对接,从而使隔震设计更加简便并易于掌握。
  • 摘要:文章介绍了台湾主要校舍耐震补强工法,阐述了校舍耐震补强工程之施工特性,并对常见校舍耐震补强工程的有关混凝土施工缺失、有关钢筋施工缺失、有关模板施工缺失等施工缺失与原因进行探讨,指出校舍耐震补强工程现场常见未复合设计的既有结构体与补强设计考量不同、原结构体有相当程度损坏等情况,提出混凝土施工、钢筋施工、植筋施工有关缺失的改善措施。
  • 摘要:本文基于目前抗震设计规范中剪重比限值的要求,针对目前国内高度较高(5OOm以上)的超高层建筑设计实际,介绍了剪重比的相关问题:对于高度很高(超过5OOm)的超高层建筑,从目前国内设计实际来看,由于结构高度高,周期较长,剪重比一般较难满足规范要求;结构周期、场地土类型是影响超高层结构剪重比的主要因素,结构阻尼比因变化幅度较小一般对剪重比影响较小;分析了设计中提高剪重比的方法,提出了剪重比限值的一些建议,包括剪重比限值与场地土类型相关、增加高度超高结构剪重比限值等。
  • 摘要:本文首先比较中美两国主要抗震规范及规程中对最小地震剪力系数(或最小基底剪力)的相关规定,然后以我国8度区的某超高层为例,以两种不同的设计地震剪力取值方法设计2个不同的结构方案,通过弹塑性时程分析和倒塌分析,详细讨论了最小地震剪力系数对超高层建筑结构抗震性能及抗倒塌能力的影响。美国规范或标准中关于最小基底剪力的规定,是通过调整结构强度来保证抗震安全性。且在最新的高层建筑设计指南中,已经开始逐步取消该条硬性规定,而是通过结构的性能化目标来保证结构的安全。同时设计方案结果对比表明:采用刚度调整的模型A的截面尺寸明显大于强度调整的模型B的截面尺寸,且模型A的材料用量以及设计难度均高于模型B。
  • 摘要:文章介绍了日本结构抗震技术的发展,并对超高层建筑建造中新技术的运用7个实例从工程概况、结构体系、抗震设计等方面进行阐述,借鉴国外先进技术推动我国抗震技术水平的提高。日本自20世纪90年代经济萧条开始,新的建筑减少,又逢1995年兵库渠南部大地震,于是利用较高的科学技术积累和震害经历进行了大量细致的学术研究和技术开发。在超高层建筑抗震领域,主要表现为在理论上引入了损伤控制的概念;在实用技术上普遍采用了减震及隔震技术,并不断创新;在材料研发上不断将高强度钢材和混凝土运用于实际工程中。同时长周期地震动的研究,也不断地对抗震目标提出更严格的要求。逐步完善和发展结构抗震的思路,积极推广普及地震及抗震的基本理论和新知识,使设计人员不仅是靠计算机软件和规范完成图纸,还要使其知其然和所以然,发挥技术人员的智慧创造出更合理的抗震结构,并充分利用超限高层抗震审查制度,推动、引导耗能减震、隔震结构等新技术的发展。
  • 摘要:In seismic design codes of practice,response spectra are generally presented without including any load history;hence the nonlinear analysis of structures based solely on conventional earthquake response is not theoretically sound,particularly for long-period tall buildings.In this paper,a concept of seismic damage evolution is introduced and the method of analysis for characterising the process of seismic damage to structures under earthquakes is presented.Damage evolution spectra for seismic analysis of tall buildings are then developed as an effective means of describing and simplifying earthquake ground motions.These spectra are shown to be very useful in selecting the ground motion-time history and,particularly,validating the equivalent static-load analysis and design of high-rise buildingsnear-fault pulse-like ground motions.Numerical study of the seismic inelastic performance of a vertically irregular tall building is conducted with consideration of the seismic damage evolution spectra.
  • 摘要:本文应用屈曲分析微分方程的解析解讨论了等截面均质悬臂杆模型以及基于顶部位移等效原理的等效刚重比的理论缺陷以及不确定性,指出使用计入几何刚度的有限单元法是对结构进行P-△分析的最佳数值方法,提出按小震和大震二阶段进行稳定性设计的学术观点。最后,给出工程范例和几点建议。侧向屈曲荷载仅与结构的侧向抗弯刚度和重力荷载的大小与分布有关,因此,屈曲因子反映了结构真实的刚重比。由于等截面均质悬臂杆模型以及基于顶点位移等效原理的等效刚重比,理论上的缺陷以及不确定性,建议直接使用屈曲因子λcr判别结构的稳定性;整体稳定设计应与三水准设防、二阶段设计的抗震理论保持一致;推荐使用推覆分析进行材料和几何双非线性分析,使用能力曲线对结构整体抗稳定倒塌进行能力测试,对于屈曲因子λcr≈10,且刚度折减达40%的长周期高层建筑,建议应用基于推覆分析原理核定合适的输入地震动记录后,进行动力双非线性分析,评估抗稳定倒塌性能。
  • 摘要:文章从道路的震害状况、建筑工程的震害状况、灾后救援见闻三方面介绍了芦山县城及龙门乡震害及救灾情况,提出对于此次地震的思考和建议,道路边坡工程的抗震工作尚存缺陷,特别是地震后可能形成孤岛的生命通道应充分重视,建筑工程的抗震设计还需进一步改进,包括抗震缝的设置、楼梯的抗震设计、维护结构和非结构构件的抗震设计、村镇民居抗震设计和隔震结构设计,同时非结构构件抗震意识薄弱,应重视非结构构件的抗震工作。从灾后救灾发挥生命线工程功能角度,芦山县人民医院隔震结构设计存在缺陷,加强隔震结构的抗震性能的研究尚需进一步深入,且提高村镇民居的抗震性能是急需解决的难题,也对防灾减灾具有重大意义,而如何提高社会力量参与救灾的效率,同样是今后需解决的重要课题。
  • 摘要:本文针对此次分析活动中2个案例:钢框架-混凝土核心筒和钢框架-支撑核心筒结构,分别采用NosaCAD2010和Midas Building有限元分析程序建立整体结构模型。其中压弯构件采用纤维模型,梁采用塑性铰模型,支撑采用塑性铰模型,墙体采用非线性平板壳单元,以反映构件非线性复杂受力情况。通过8度罕遇烈度下7条地震输入的弹塑性时程分析,研究了该案例结构的变形和破坏情况,探讨了弹塑性时程分析在实际工程中的应用要点。研究表明:大震作用下,型钢框架-混凝土核心筒中结构的主要破坏出现在连梁上,钢框架-支撑核心筒结构的主要破坏出现在支撑上,满足结构预期的第一道抗震设防目标;不同地震动输入对结构的反应影响很大;为了合理评价高层及超高层建筑大震作用下动力弹塑性反应,建议在地震输入的选取方法、主要构件的建模方法、阻尼特性的选取、动力时程积分方法和几何大变形等方面进行重点讨论。
  • 摘要:近年来超高层建筑在我国越来越多,而框架核心筒由于其使用方便、经济、有效等优势成为最广泛使用的结构体系,根据抗震规范理论,此种体系属于双重抗侧力体系。文章介绍了中美规范关于双重抗侧体系的要求,强调了钢筋混凝土结构抗震计算时中国规范的规定。本文以钢管混凝土-核心筒结构体系为例,研究了在同样的地震作用和结构体系下,分别按照中美规范设计框架部分的异同,由本例结果可知,在双重抗侧力体系中框架部分刚度中国规范要求较高,美国规范无明确要求。且中国规范要求框架部分所有楼层剪力标准值调整基于结构底部总地震剪力标准值,而美国规范框架部分地震剪力标准值调整基于各层剪力标准值。同时中国规范要求各层框架部分的剪力标准值不低于底部总剪力标准值的20%,美国规范要求框架部分剪力标准值不低于各层剪力标准值的25%,且按美国规范设计将比按中国规范设计框架部分节约钢材及建筑空间。综合来看,对于相同的地震作用下,我国对双重抗侧体型中框架部分要求较美国高,尤其是刚度部分要求在超高层建筑中影响很大。为了满足10%的刚度要求,框架梁、框架柱截面需增大较多。同时,我国要求所有楼层框架部分的承载力标准值按照基底剪力的20%调整,会造成框架相对刚度较小的楼层调整系数大于5。这意味着框架部分调整后的小震剪力标准值会比大震作用下计算剪力标准值大。
  • 摘要:合理的地震动输入必须以合理的方法、尽可能地全面反映对结构响应具有影响的各类地震动特性。本文对结构进行弹性时程分析、弹塑性时程分析,研究高层建筑弹性响应、弹塑性响应与地震动的相关性,从而定性地判断高层建筑地震响应的控制地面运动特征。本文选取20种常用地震动参数,从现有波库中选取115条地震波计算这种20地震动参数,研究各个地震动参数之间的相关性,然后分别选取70条地震波,计算各地震波的地震动参数,对不同基本周期结构进行弹性时程分析和弹塑性时程分析,研究结构响应与地震动参数之间的相关性,结果表明,结构的控制地面运动特征因结构及其行为而异,随着结构基本周期的变化,建筑结构的地震响应受控于不同的地面运动特征参数。且长周期结构的地震响应更多地受控于输入速度或位移,与输入加速度的相关性远不如短周期结构显著,当结构具有更大的变形从而进入塑性阶段后,剪重比指标作为当前规范中结构反应的重要参数,相对于其他指标具有更大的离散性。
  • 摘要:文章以大型超高层建筑为例,研究其抗震设计,从平面布置、外框筒、核心筒、巨型柱、巨型斜撑、楼板体系、基础和地下室等结构阐述了结构体系布置与构件设计演进,就整体性能弹性分析结果从基本参数,计算分析,倾覆弯矩、层剪力和剪重比,位移,内外筒剪力与倾覆力矩,风洞试验和结构舒适度分析等方面进行分析,同时对罕遇地震作用下建筑抗震性能进行弹塑性时程分析。最后,作者从整体刚度控制和结构与构件选型、长周期结构和剪重比、高柔结构高阶振型鞭梢效应影响、时程波的选取对弹塑性分析的影响、场地特征周期和波速孔的选择等方面对设计进行研究,提出建议。
  • 摘要:文章介绍了西安绿地中心超限高层结构设计工程概况,及塔楼超限情况,阐述了结构设计中的问题,针对以上情况,提出主楼结构采用带加强层的混合结构,增强核心筒混凝土墙体的延性,增强外框二道防线的抗震能力,对建筑立面大切角处采用结构分叉柱,对结构关键构件采用性能化设计,结构整体弹性计算采用两种有限元计算软件进行计算对比,采用弹性时程分析方法进行多遇地震下结构补充计算等措施,同时对设防烈度地震作用下构件承载力进行分析,对罕遇地震动力弹塑性时程分析。本工程处于高烈度不利场地,高度超限较多,外框柱距较大,竖向抗剪承载力突变,核心筒高宽比较大,属于复杂超限结构。通过选用合理的结构形式,适当的加强构造措施,针对不同部位关键构件制定合理的性能目标,并经过多遇、设防、罕遇三阶段不同强度地震作用计算分析,结构各项指标均比较理想,关键构件能够达到预期的抗震能力,整体设计满足设定的性能目标。
  • 摘要:本工程连接体主桁架的中段刚度对整体结构的动力特性有显著影响,在连接体主桁架中间跨设置了BRB可减小中大震作用下的整体扭转,以减小结构的地震反应,改善连接体的受力性能。经过振动台试验的验证,采取减震措施后连接体的结构在大震下基本保持弹性,表明该措施合理有效。主桁架与剪力墙中预埋钢骨相连,并在与受拉弦杆连接的剪力墙中增设水平预应力筋,确保支座连接可靠。设计中采用了施工模拟分析方法,考虑了连接体从安装到最终完成各阶段的不利情况,实际监测结果与分析基本一致。
  • 摘要:文章介绍了“无内筒超高层SRC外框筒”结构,从受力特点比较、多道防线的设计比较、设计难易比较、经济比较、其他性能等方面阐述了其结构特点,并探讨了深圳太平金触大厦和喀什国际免税广场两个建筑实例,提出体系适用范围。研究表明,“SRC外框筒结构”比常规超高层的内筒结构抵抗外载产生的对建筑物水平剪力更有效,因此更安全、经济、有效。同时在不考虑不同的地震设防烈度、场地、风环境等方面的影响下,“无内筒SRC外框筒结构”适用在250米以下的超高层建筑中应用,而“超高层SRC强外框筒结构”适用在200米以上超高层建筑中应用。且"SRC外框筒结构”体系,防火性能比常规混凝土结构延性好,比钢结构防火性能好。
  • 摘要:通过对东港GO1地块项目3#塔楼进行的7组罕遇地震波(7度0.1g,峰值加速度220ga1)、双向输入并轮换主次方向的动力弹塑性时程分析,结果表明:所有计算工况中,结构始终保持直立,结构最大层间位移角及平均值均未超过规范限值1/100,满足“大震不倒”的抗震性能要求;罕遇地震作用下,核心筒的大多数连梁首先进入屈服状态产生损伤,消耗了地震能量从而有效保护了墙体,整体而言,核心筒墙体的受压损伤均处于可控范围;框架梁柱中的型钢几乎全部处于弹性状态,大部分构件中钢筋未屈服,框架柱中混凝土仅在顶部和折角处出现轻微损伤,框架梁在顶部出现一定损伤,说明框架抗侧力体系是合理的,但需要适当加强;框架梁在转折楼层处的损伤小于周边楼层,这说明在反复受拉压作用的楼层框架梁中放置型钢是有效的;折角层附近楼板受压时出现了局部损伤,受拉时板内大部分钢筋未屈服,在核心筒外开洞处、剪力墙损伤较严重的楼层处局部钢筋被拉屈,因此不能忽视少梁或无梁楼盖的抗震作用。
  • 摘要:文章介绍了滨湖时代广场C-O1地块工程概况,阐述了其结构体系、结构布置、加强层设置作用分析及施工分析、节点设计、楼面梁支承于“连梁”以及温度与徐变作用对框-筒之间的沉降差影响,对楼板应力进行分析,并从核心筒底部加强区、外框架圆钢管混凝土柱及立面斜撑两方面分析了关键构件设计,提出抗震措施,加强剪力墙连梁抗震措施,将剪力墙的弯矩、剪力设计值按照高规3.10.5调整,加强层及相邻层核心筒剪力墙设置约束边缘构件等。本工程为“凹”形平面的超高层建筑,由于采用了“巨型钢框架十圆钢管混凝土柱+钢框架梁(桁架)+钢筋(钢骨)混凝土核心筒+伸臂桁架”的双重抗侧结构体系,较好的解决了“凹”形平面的高层建筑的抗震性能差的问题。通过结构的性能化分析,结构能够达到性能目标C。本文还对楼盖梁支撑于连梁、竖向温度作用及徐变作用对框-筒沉降差的影响等问题进行了讨论。
  • 摘要:围绕2008年北京奥运会兴建了一批有影响的体育场馆、交通枢纽、会展中心等大空间建筑,推动了中国空间结构的设计、建造技术迅速发展。本文收集并简单地介绍了2011年以来采用网架结构、网壳结构、管桁架结构、索结构的35个有特点的己建成或在建工程。通过这些工程既可以了解中国空间结构的发展状况,也可以梳理出中国空间结构的发展趋势。应该指出,本文所列工程仅仅是近年中国空间结构发展一隅,但从中已经可以看到中国空间结构的发展生机勃勃,应用日益广泛,设计与建造技术不断进步。需要说明的是,膜结构近年在中国的应用也非常活跃。
  • 摘要:目前大连体育中心体育馆和体育场己经顺利投入使用,并圆满地完成了全运会期间全部的比赛任务,取得了良好的效果。在第十二届全运会场馆设计中,哈尔滨工业大学建筑设计研究院结合建筑造型特点充分发挥了各种不同空间结构体系的优势,将斜拉结构、张弦结构、气枕式膜结构、巨型拱结构体系等均有应用,创造了一批类似大连体育中心场馆的优秀作品,而且负责设计的几乎全部体育中心均采用了风洞试验、罕遇地震弹塑性分析、非线性稳定性分析、节点有限元分析等先进的分析技术和手段;并开展了相应的方案比选工作,有效保证了结构体系的经济性、合理性以及安全性。辽宁全运会特色场馆的顺利建设,从另一个方面也展现了大跨空间结构在体育场馆设计方面的独特魅力和蓬勃生命力。随着这些特色场馆的不断建设完成,必将为辽宁全省人民的全民健身运动提供充足的活动场地,同时也会成为未来点缀在我国环渤海湾城市经济带上的璀璨明珠。
  • 摘要:天津大剧院工程由于建筑形体、建筑功能对结构体系提出了很高要求,造成结构形式独特,结构设计复杂、难度大。因此采用多道抗震设防的概念以及重要构件基于性能设计的理念确保本工程结构体系的安全合理;通过适当的屋盖支座布置达到了改善整体结构抗震性能与减小温度应力的统一;采用波纹钢板蒙皮抗扭桁架有效控制了大悬挑钢桁架的端部变形;从而较好地实现和满足了建筑师的设计理念和业主的使用要求。目前该工程已顺利通过主体结构验收。
  • 摘要:文章介绍了重庆江北机场T3航站楼工程概况,阐述了多维多点地展反应分析的实现,并从X向行波效应对钢结构网架的影响、沿X向网架行波系数的分布、X向行波效应对混凝土框架的影响等方面分析了X向多维多点弹性地震反应分析,从Y向行波效应对钢结构网架的影响、沿Y向网架行波系数的分布、Y向行波效应对混凝土框架的影响等方面分析了Y向多维多点弹性地震反应分析。结果表明:考虑X向多点地震影响时,钢结构超载杆件的行波效应系数多数分布在1.01.25之间,Y向多点地震影响时,钢结构部分超载杆件的行波效应系数多数在1.01.75之间;考虑X或Y向多点地震影响时,有部分框架柱的弯矩、剪力增大;地震波沿X及Y向作用下,就所选择的底层柱列之行波系数分布来看,柱列顺波向行波系数分区段大致呈现两端大而中间小的规律;多点输入下的基底剪力小于一致输入,其原因归结于多点激励时各杆件振动步调不一致,基底剪力叠加时有部分相互抵消。
  • 摘要:文章介绍了成都双流国际机场T2航站楼工程概况,其结构复杂,设计采用多个模型和软件进行分析。本文对结构进行了性能化抗震设计,对钢斜拱、网壳组合结构整体稳定性进行研究,对超长结构采用基于性能控制的设计方法,考虑多点地震输入和混凝土收缩徐变温度等影响。
  • 摘要:本文对玻璃幕墙拉索进行张拉过程的数值模拟,分析表明主体结构与预应力索在张拉阶段相互影响,必须考虑协同作用。采用三阶段、多步骤的张拉方案,能够实现预定张拉的目标值,且能够使主体结构的内力缓慢增长,数值仿真结果从而为施工阶段的安全性提供科学依据。
  • 摘要:南京南站钢结构屋盖尺度大,悬挑长,温度荷载和风荷载是结构设计中的难点。为了解决这些难点,设计团队根据风洞试验、风致振动分析、温度CFD分析等计算结果对结构进行了细致的计算和分析;将支座的抗震性能目标定为大震不屈服;还进行了整体模型的多点多维地震反应分析、动力弹塑性时程分析等专项计算,从而保证屋盖钢结构及整体结构的安全可靠,满足抗震性能目标和国家现行规范相应的要求。
  • 摘要:体育会展馆工程尺度大,通过结构方案分析,选用了张弦桁架结构体系,确定了张弦桁架之间的屋面布置方式、杆件之间的连接方式以及张弦桁架的支座形式。同时采用有限元软件对分离模型和整体模型进行了计算,结果表明,在竖向荷载作用下屋盖结构采用两种模型均是可行的,而在水平荷载作用下需要采用总装模型进行结构计算。根据预应力设计原则,确定了拉索的张拉控制力以及拉索的截面。根据相关规范及本工程具体要求,介绍了关键节点的设计。节点设计是钢结构的设计重点,关系到结构的整体安全性,需进行仔细的分析设计。
  • 摘要:文章介绍了建筑预应力钢结构、弦支结构体系、平面弦支结构、平面组合的可分解型空间弦支结构、空间弦支结构。作为一种主要的预应力钢结构体系,弦支结构体系已作为一种主要的大跨度建筑结构体系在社会和工业的各个领域得到了快速发展和广泛应用。在工程实践中,弦支结构的形式和设计理论不断的得到拓展和系统深入,如近五年来相继提出了弦支筒壳结构、弦支混凝土楼板结构、弦支拱壳结构等新型弦支结构形式。但随着弦支结构工程实践,也发现了一些问题,由于施工过程中温度变化和滑移摩擦力的存在,使得在弦支结构预应力的施工出现了显著的偏差,给结构的安全造成了一定的隐患。因此今后还需在现有的实践和理论基础上,继续对弦支结构的施工控制理论与设计优化理论进一步开展研究,使弦支结构体系能够得到健康的发展。
  • 摘要:对于巨型屈曲约束支撑的应用以及三向定位、空中拼接技术,国内外都没现成的经验可以借鉴,故在此项目中应用时,各方都进行了审慎考虑和细致分析,对于设计及生产中的一些难点均采取了相应的措施进行妥善解决。建立了巨型屈曲约束支撑的ABAQUS模型,对在最大层间位移下支撑的内力和变形进行了分析、分析了不同顶梁的约束条件对该支撑的影响、分析了初始缺陷对支撑性能的影响、分析了耗能段芯材强度变化对支撑性能的影响。采用半熔透焊缝时焊缝的受力性能及对整根支撑的受力性能采用了通用有限元程序ABAQUS进行了分析。委托第三方机构评定焊接温度对无粘结材料的影响,证实了该无粘结材料对支撑性能的影响的稳定性,并对焊接工艺进行了细致的评定,对于防止套筒滑落采取了相应的措施,并进行分析。
  • 摘要:对于地处像宿迁这样高烈度区的结构,传统的结构设计往往会使结构的抗震设计产生一定的困难,难以满足规范要求。本文通过例举宿迁市金桥商务大厦的工程实例,来说明通过消能减震设计可以实现在地震作用下对结构的响应控制,有效地改善并提高位于高烈度区的结构的抗震性能,且本工程所采用的减震方案考虑结构的特点和建筑效果,共在两个主轴方向的适当位置设置136套黏滞流体阻尼器。通过计算分析,未减震结构无论在多遇、设防烈度还是罕遇地震下,都无法完全满足规范的要求。而采用减震技术,可以使结构完全满足规范要求,并在罕遇地震作用下,使结构塑性铰的数量大为减少,塑性铰发生、发展的程度得到延缓和控制,剪力墙和框架柱中的钢筋屈服数量明显减小,程度明显降低。该减震方案使结构的建筑材料消耗显著降低,这大大节省了建筑成苯,节约了资金,同时通过消能减震设计,也极大地提高了结构的安全性能,这体现了消能减震设计较之于传统抗震设计的优势所在。
  • 摘要:防屈曲支撑(BRB)具有饱满而稳定的滞回耗能特性,是性能可靠的消能减震构件,为探索将BRB更加巧妙地连接在混凝土结构中的途径,本文试图从整体结构体系的角度,介绍一种新型的“连续防屈曲支撑混凝土框架结构”。文章从试件概述、试验加载两方面阐述了子结构拟静力试验,并对试验结果从RC部分和BRB的受力性能、连接节点进行分析。连续防屈曲支撑钢筋混凝土框架结构试图从整体结构体系层次改善钢支撑与混凝土构件的连接性能。拟静力试验结果表明,在该结构体系中防屈曲支撑可以正常发挥其滞回耗能能力,钢-混凝土连接部位的局部损伤轻微,能够保证连接性能。同时,通过试验也发现一些问题,包括螺栓受力不均,牛腿可能受拉等。
  • 摘要:文章介绍了建筑基地的建筑概况,在本建筑案中仅甲栋集合住宅大楼为隔震结构规划设计,并从结构资料、地震力与风力设计参数、隔震结构配置等方面对结构进行概述,就结构分析结果从规范静力分析、地震力及竖向分别配、结构动力分析、抗倾倒检核、隔震元件受力检核进行阐述。本隔震结构物可有效控制地震时,其建筑结构呈现较小的摇晃反应,因而使居住人不会受到地震摇晃得惊吓,家具、橱柜倾倒机率降低,非结构构材与设备受到较小地震力;同时隔震层以上楼层之层间变位角亦较小,层间变位角X向最大值0.195%,Y向最大值0.162%,还小于法规0.5%之规定。
  • 摘要:近年来,为了防止建筑结构在地震等自然灾害中的破坏,被动耗能减震结构越来越多的被应用到实际建筑结构中。本文中提出了一种新型的被动耗能减震系统,该系统包含有两个子系统,即非耗能支撑系统及U型钢板耗能阻尼系统,并从试验体、加载方案、实验结果分析了循环荷载试验。根据近似直线运动机构研发了U-型钢板金属阻尼的准直线消能减震结构,并进行了5组门型钢钢框架试验。所有的试验体的荷载、位移关系曲线都呈现纺锤形滞回曲线,U-型金属阻尼、钢拉杆端部的安装位置及钢拉杆的初期预应力等都对减震结构的减震特性有明显的影响。
  • 摘要:本文以LRB基础隔震结构为对象,通过等效线性化和振型分解反应谱方法,建立起了LRB隔震系统力学性能参数和上部结构地震作用的水平向减震系数之间的数学关系式以及计算方法,提供给工程设计人员用于基础隔震结构的初步设计过程之中。通过进行水平向减震系数的参数研究可以发现:随着隔震周期的延长,水平向减震系数也相应的减小,而且上部结构自振周期越长,减小的程度越明显;在给定的隔震周期下,随着特征屈服强度的增加,水平向减震系数的变化规律是先减小然后增大;在给定特征屈服强度比的情况下,随着上部结构自振周期的增大,水平向减震系数也随之增大。结合水平向减震系数与隔震后结构水平地震作用所对应烈度分档有如下规律:上部结构自振周期小于0.6s,可以实现隔震后上部结构的水平地震作用比非隔震时降低一度半,上部结构自振周期介于0.6s-1.Os之间,可以实现隔震后上部结构的水平地震作用比非隔震时降低一度,上部结构自振周期大于1.0s,最多可以实现隔震后上部结构的水平地震作用比非隔震时降低半度。
  • 摘要:目前对混凝土装配楼板-钢板剪力墙结构的抗震性能研究较少,本文试提出不浇筑面层的新型预制混凝土楼板,用作钢框架钢板剪力墙混合结构的楼盖。制作了缩尺模型,进行地震模拟振动台试验分析,考察地震动频谱及地震强度对这种新型混合结构的影响,探讨其抗震性能、地震反应特征以及破坏特征,为该类装配整体式楼盖及结构体系的抗震模型、设计准则及抗震构造提供试验依据和建议。
  • 摘要:本文针对Q460高强钢焊接箱形截面、H形截面压弯构件,以及工字形纯弯构件整体稳定极很承载力进行了试验研究,并在此基础上进行了数值模拟、影响参数分析及设计计算方法研究。本文介绍的足尺Q460高强钢压弯、纯弯构件极限承载力试验研究方案设计合理,试验结果可以作为理论验证研究的依据,且Q460高强钢压弯构件试验结果明显高于我国现行钢结构规范设计公式计算值。本文介绍的压弯、纯弯构件极限承载力数值计算方法与试验结果符合良好,可以做为进一步参数分析的研究方法。对Q460高强钢焊接箱形、H形压弯构件极限承载力进行参数分析发现,如果采用《钢结构设计规范》GB50017-2003相应条文对其进行设计计算,计算结果偏于保守;通过对现有设计方法的修正,提出适合Q460高强钢焊接箱形、H形压弯构件承载力设计建议。同时通过Q460高强钢焊接工字形纯弯构件极限承载力进行参数分析发现,如果采用《钥结构设计规范》GB50017-2003相应条文对其进行设计计算符合较好,并且能够满足工程精度和可靠安全的要求,建议使用相关条文对Q460高强钢焊接工字形纯弯构件进行设计计算.
  • 摘要:为提高单排配筋混凝土剪力墙的抗剪切滑移能力,改善其抗震性能,笔者建议了带斜筋的单排配筋混凝土剪力墙,并对其进行了低周反复荷载试验研究。文章从试件设计、加载方案两方面介绍了试验概况,对试验结果从破坏特征、承载力、延性、刚度、滞回特性与耗能等方面进行了分析。墙厚仅为140mm的单排配筋混凝土低矮剪力墙与墙厚为240mm的约束配筋页岩砖砌体剪力墙相比,其抗震能力显著提高,且在相同配筋量的情况下,对于单排配筋混凝土低矮剪力墙,布置X形斜筋可有效限制其基底剪切滑移和墙体斜裂缝开展,明显提高其抗震耗能能力。同时在相同配筋量的情况下,对于单排配筋混凝土低矮剪力墙,提高其混凝土强度等级,可提高其初始刚度和耗能能力。带斜筋单排配筋剪力墙结构构造简单,施工方便,抗震性能良好,可在多层住宅结构中应用。
  • 摘要:文章列举了工程安全,超限高层建筑,关于高、大、怪建筑,短命工程等几项值得工程师重视的现象和问题,阐述了工程师的社会责任与职业素质,探讨了“安全适用”和“技术先进”关系、海因里希法则与安全事故规避、对规范负责和对房屋负责、规模与风险共存等问题。城市化建设规模越来越大,涉及的问题越来越复杂,技术难度越来越高,完全需要系统地对一个城市的建设通盘规划、长远考虑,单靠工程师们的社会责任感难以在高层次上实现建设目标。所以,有人建议试行城市总规划师、总建筑师、总工程师,协助市长整体系统研究决策城市建设的宏观问题。在各城市之间仍然有通盘协调、系统考虑国家层面的建设问题,同样可以考虑试行国家总规划师、总建筑师、总工程师,协助国家的决策者处理建设问题。
  • 摘要:Four trial structural designs were carried out at the 9th Japan-China Joint Conference on Structural Engineeringin Tokyo,2010.These papers reports the results of the trial designs about four differentbuildings using the Japanese design code or the Chinese code for the comprehension of the differencesin the structural design procedure between Japan and China.
  • 摘要:结构的抗倒塌能力可通过试验和数值模拟两种方法,ABAQUS是一款功能强大的有限元软件,具有较强的非线性求解能力。因此,尝试以ABAQUS/Explicit平台为计算平台,对某钢筋混凝土框架-核心筒结构在地震作用下的连续倒塌进行了仿真,并对研究方法的可行性进行了验证。文章从结构单元类型选取、材料动力本构、单元生死模拟、接触模拟等方面介绍了数值模拟方法,就数值算例分析了其结构概况、失效准则、框架柱与梁计算结果、结构倒塌过程。以Abaqus为平台,对某钢筋混凝土框架-核心筒结构在地震作用下的连续倒塌仿真进行了初步研究,分析结果表明采用的仿真方法是可行的,可供其他结构连续倒塌分析参考。由于本文工作为初步研究,还有许多具体问题需要进一步分析,如材料失效准则对分析结果的影响、考虑箍筋对混凝土的约束效应、应变率效应等等。
  • 摘要:课题组对两榀两层两跨的整浇框架和带有施工缝的框架结构进行了拟静力实验,对带施工缝的框架结构抗震性能进行了研究。文章介绍了实验的结构设计和制作及加载设置,从滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等方面对实验结论进行分析。两榀框架破坏均由柱底主筋屈服和混凝土压碎决定,在低周反复荷载作用下框架结构鲜有在施工缝处破坏现象,即无论有无施工缝结构均在首层框架柱底端破坏,且破坏位置距离施工缝较远,说明施工缝的存在没有破坏结构的完整性。且尽管施工缝的存在不会对结构的承载力产生影响,但对框架结构的抗震性能有一定影响。框架结构设计与施工中应重视施工缝的处理,尽量避免施工缝对结构抗震性能的不利影响。
  • 摘要:钢管高强混凝土剪力墙作为一种新型构件,为验证其性能的优越性,以便工程中推广应用,有必要对其基本受力性能和工作机理进行研究,轴心受压就是其最基木的受力性能之一。本文设计了20个钢管高强混凝土剪力墙试件进行轴心受压试验,在试验工作的基础上,采用大型有限元软件ABAQUS对试件加载过程进行非线性数值模拟,并与试验结果做对比分析,为试验结果提供理论支持。轴心受压钢管高强混凝土剪力墙的破坏形态为:试件达到承载力峰值后,保护层混凝土先破坏并剥落,接着管外钢筋混凝土压溃、退出工作,最后由钢管高强混凝土单独或与箍筋约束的管间混凝土共同维持稳定的残余承载力。试验表明,弹性工作阶段钢管高强混凝土与外围钢筋混凝土能够共同工作,钢管、钢筋和混凝土协调变形。管外混凝土强度等级、管内混凝土强度等级、截面钢管混凝土含量、纵筋配筋率和管间混凝土体积配箍率是影响钢管高强混凝土剪力墙轴心受压承载力和延性的主要因素。采用高体积配箍率对管间混凝土进行约束是提高钢管高强混凝土剪力墙的轴压承载力和延性的有效措施。且钢管高强混凝土剪力墙的轴压承载力是钢管间钢筋混凝土与钢管高强混凝土轴压承载力之和。钢管高强混凝土套箍效应的发挥程度与管间混凝土的体积配箍率相关。钢管高强混凝土剪力墙在管外混凝土破坏后,仍能发挥较高且稳定的残余承载力。
  • 摘要:钢-混凝土组合梁结构是由混凝土翼板与钢梁通过剪力连接件组合成整体而共同工作的一种梁结构,是一种新型剪力连接件—PBL剪力键。本文中综合考虑了多种影响因素,取消了钢梁的上翼缘,腹板加高直接伸至混凝土翼板中,并在伸入混凝土翼板的腹板部分开圆孔,插入贯通钢筋,在圆孔上方布置蛇形钢筋,蛇形钢筋的构造和施焊要求与普通弯筋连接件类似,只是其弯起段长度较小。蛇形钢筋的布置可减小应力集中,增强连接的可靠性,扩大混凝土的受力范围。通过实验设计,对实验结果从试验现象对比分析、平截面假定的验证、跨中测点的应变与挠度、受力机理分析等方面进行探讨,表明新型钢-混凝土组合梁抗剪承载力高,延性较好,适用于跨度较大的结构。由试验梁SCB-1和SCB-3的荷载-挠度曲线可以看出,相同剪跨比下新型梁SCB-3的承载力和延性均优于普通梁SCB-1;说明这种新型剪力连接件能显著提高组合梁的承载力,具有很广阔的研究前景。剪跨比λ≤2.0时,试验梁主要发生剪切为主的破坏,λ=2.5时,试验梁发生弯曲为主的破坏,试验梁的承载力和变形能力基本随剪跨比的增大而减小。总之,新型组合梁的受力机制更加合理。
  • 摘要:基于能量平衡及能量分析的抗震设计方法是当前抗震研究的重要课题之一。本文即以无减震设计的某超高层建筑、采用防屈曲支撑BRB设计的某大跨钢结构和采用粘滞阻尼器减震设计的某复杂连体结构等三个工程为背景,通过应用弹塑性时程分析的成熟技术和独立的程序开发成果,研究总输入能量对地震波和结构特性的影响、以及滞回耗能和阻尼耗能相对总输入能量的比值,为理论研究补充相关数据。地震输入结构的总能量受地震波特性影响非常显著,地震波可能呈现出明显的累积型或冲击型特点,其中前者的能量输入时间长,存在多个能量输入阶段,最终输入的总能量也较高。因此准确估计总输入能量存在理论上的困难,需要大量的地震波样本进行分类统计。同时总输入能量在一定程度上受结构体系影响,但影响相对较小,特别是对长周期结构的体系特性敏感性不高,尚需要进一步补充案例研究,而以往的能量谱研究主要是以第一周期为首要因素展开的。且包括BRB支撑和阻尼器在内的各类耗能构件耗能量相对总输入能量的比值相对稳定,与结构体系存在一定相关度,但对地震波特性不甚敏感。
  • 摘要:随着我国经济建设的快速发展,大跨度和长周期结构日益增多,对长周期设计反应谱的标定提出了需求。本文用直线上升、平台和下降等三段曲线组成的谱曲线近似表示实际加速度谱曲线,谱曲线下降指数γ设为随机变量。该模型在一定程度上可避免或减少上述缺陷,有可能更好地拟合实际加速度谱曲线。基于对实际加速度谱的拟合分析结果,文章将对拟合谱特征参数的衰减关系、下降指数的取值和场地系数进行讨论。此外还讨论了特征周期计算的简化。在讨论的基础上,可给出各种场地类别而且下降指数具有明确累积概率水平的设计加速度反应谱表示式。本文基于对实际地震动加速度反应谱曲线的分析,对设计加速度谱的标定途径做了一些探索,谱曲线下降指数γ设为随机变量能较好地拟合实际谱曲线,同时获得各种场地类别而且下降指数具有明确累积概率水平的设计加速度谱表示式,且可将设计加速度谱曲线特征周期的确定简化为决定于设计地震震级和场地类别。
  • 摘要:本研究以高层钢筋混凝土结构为对象,选取不同频谱特征的地震波分别以加速度和速度标准化进行弹塑性时程分析,并依据框架梁大振幅多次往复拟静力加载试验结果,修正有限元模型中塑性铰恢复力模型,进一步研究考虑结构在大振幅、多次振动下性能退化对高层结构响应特征的影响。本文通过高层钢筋混凝土结构在6条地震波作用下的弹塑性时程分析,以及根据框架梁的拟静力试验结果对塑性铰的修正,结果表明,峰值加速度相同的地震动由于频谱特性的差异,对高层结构响应影响差别明显,长周期地震波作用下响应明显大于短周期地震波,且振动受位移控制。同时长周期地震动作用下结构响应呈现长持时、大振幅多次往复的特点,拟静力试验表明钢筋混凝土梁在这种地震荷载作用下由于累积塑性变形的影响承载力、延性会出现明显下降。弹塑性时程分析中,依据拟静力试验结果对梁塑性的承载力与延性进行了相应降低调整,长周期地震波响应均大于调整前。以速度标准化对地震动进行调幅进行弹塑性时程分析,长、短周期地震波的响应结果基本处于同一水平范围,表明对于长周期地震动作用下的高层结构,地震中的能量输入对结构响应起控制作用。
  • 摘要:为分析长周期地震动作用下结构的能量反应谱及其影响因素,本文将从1985年墨西哥8.1级地震、1999年台湾集集7.6级地震和2003年日本十胜冲8.0级地震记录库中,挑选出具有可靠长周期信息和基本场地资料的强震记录作为输入,分析基于长周期地震动记录的SDOF体系弹性输入能量谱的特点,探讨长周期地震动弹塑性输入能量谱的影响因素及其确定方法、以及长周期地震动作用下结构的累积滞回耗能与弹塑性输入能量之间的比值关系。本文选取36条具有可靠长周期信息的强震记录作为输入,采用能量谱面积进行归一化,分析了基于长周期地震动记录的SDOF体系输入能量谱及其影响因素。结果表明:长周期地震动的弹性能量谱曲线可以分为三段,即上升段、平台段和下降段,且场地土的土质越软,平台段越长;与弹性能量谱相比,弹塑性能量谱在短周期范围,随延性系数的增大能量谱值增大显著,在中、长周期范围,随着延性系数增大,能量谱值略有减小,而阻尼比对能量谱的影响与延性系数相反;本文建议的长周期地震动累积滞回耗能比值谱计算公式,考虑了结构的延性系数、阻尼比和自振周期的影响,所得结果与弹塑性时程计算结果(均值加一倍方差)接近。
  • 摘要:在分析框架-核心筒结构水平地震作用下协同工作基本原理的同时,对理公式存在的不足进行了剖析,并以实际工程为蓝本,通过简化建立了80多个计算案例,通过对比分析研究了结构高度、楼层数量、刚性楼板、底层高度、立面斜撑、框架梁高、柱断面、斜柱、荷载模式等因素对外框柱地震建立比例的影响规律,并对不同因素之间的耦合关系进行了分析。结果表明:结构底部(约束端)剪力分担比值通常存在突变,量值明显大于上部相邻楼层,具体突变程度与底部楼层相对高度密切相关;底层剪力分担比例除与底部相对刚度有关外,还和上部若干楼层的相对刚度有关,一般10层以上的影响可忽略;增加柱断面与增加框架梁高均能提高外框剪力比例,后者效果更为明显;增设斜柱可提高外框剪力分担率,通常增加1度倾斜角可提高1个百分点;增加外框斜撑,对提高外框剪力分担效果明显,对倾覆力矩分担影响不大;巨柱与普通柱方案相比,倾覆力矩分担比例有所提高,但剪力分担比往往降低,将更难满足限值要求。
  • 摘要:以位于国外地震高烈度区的某办公楼,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,主体结构设计主要采用美国规范IBC2006、ASCE7-2005和ACI3I8-2005为例,结合办公楼的设计,本文介绍了采用美国规范和ETABS软件进行结构分析设计的体会。文章阐述了分析模型的建立,从地震作用输入、风荷载输入、活荷载三方面介绍了地震作用和荷载的输入,并就对弹性内力的调整从25%的框架剪力调整、能力级差措施调整弹性内力两方面进行分析。通过该工程的设计,总体上感觉采用美国规范和ETABS软件进行结构设计时,很多分析设计内容都需要设计者在充分理解规范后,自行选择设计参数和方法。这一点与使用国产软件有很大差别。推介性的美国规范将更多的权限给予工程师,也将更多的责任和思考留给了工程师,工程师在理解规范原意后,根据具体工程的特性,可以使用开放性较强的分析软件来实现有针对性的分析设计。
  • 摘要:本文定义重力荷载对扭转角θ的二阶效应为Ρ-θ效应,扭转屈曲因子λcrt与弯曲屈曲因子λcrf之比λcrt/λcrf为弯扭屈曲因子比,把同时考虑Ρ-△和Ρ-θ效应记作Ρ-△,θ效应,继续讨论三维稳定分析。在回顾弯扭屈曲的基本知识后,把巨形框架-核心筒结构体系作为背景,建立分析模型进行案例研究,给出λcrt/λcrf、Ρ-△、Ρ-△、θ效应与自振周期的关系曲线。阐述了屈曲和自由振动的数学等价性,提出使用λcrtr替代周期比Tt/TL控制长周期超高层建筑抗扭刚度的观点。本文通过讨论长周期超高层建筑的三维稳定分析,小震、大震作用下Ρ-△效应和Ρ-△,θ效应对侧向位移、扭转角、能力曲线以及(广义)构件塑性变形的放大作用,给出设计建议:三维屈曲分析比较全面、准确地反映了结构整体稳定性能,按当前软件提供的技术支持,可方便地采用Ρ-△杆模型进行有限元数值分析,考虑Ρ-△,θ效应;弯矩作用平面内的Ρ-△效应仍是重力二阶效应的主要表现形式;推荐采用弯曲屈曲因子λcrf作为稳定设计的限值指标;对长周期超高层建筑,推荐使用λcrt替代周期比Tt/TL,作为控制结构抗扭刚度或周边框架抗侧刚度的指标等。
  • 摘要:本文基于简化准则将悬挂式巨型钢框架体系格构式结构简化为框架梁、柱结构后,再利用静力弹塑性分析方法将其框架梁、柱结构简化为质点系剪切振动模型,利用三条人工地震波对结构进行地震响应弹塑性时程分析。结果表明:主结构侧移刚度的差异可使主子结构间的相对位移不同,结构-5其相对位移较之其他结构均减小,说明附加阻尼器的位置与阻尼量大小合理;地震动输入结构-5的总能量小于其他结构,故结构方案偏于安全;结构-5较之其他结构,塑性变形能较小,而阻尼耗能较大,符合设计目标要求;罕遇地震作用下,结构-1的主、子结构均进入弹塑性状态,并伴有损伤集中,而加强其主体结构约束(增加侧移刚度)后,主结构回复弹性状态,损伤变形集中于子结构上,悬挂子结构充分发挥了保护主结构的作用。
  • 摘要:为了研究桩土作用下的并联基础隔震体系的特性,通过ansys有限元软件建立桩-土和上部结构的模型,得出了考虑地基作用的结构和不考虑地基作用的结构的反应特性,然后通过选用不同地基条件,分析了隔震层和结构顶层的最大位移、加速度和隔震层的最大水平剪力。通过对这些结构动力反应参数的分析,表明:考虑桩-土相互作用比不考虑土体影响的并联隔震体系的隔震层的位移、加速度和水平剪力都有所降低,土体在地震作用下的弹塑性变形、分离和再结合的过程,消耗了一部分的地震能量;在多遇地震条件下,不同波速地基条件下并联基础隔震体系的隔震层的位移、加速度、水平剪力和顶层的水平剪力变化不是很大;在罕遇地震条件下,不同波速地基条件下隔震层和上部结构的动力反应都有所变化,随着剪切波速的增加,隔震层和结构顶层的位移和水平加速度都有所增加,隔震支座的水平剪力也相应增加;在考虑桩-土对并联隔震系统的影响时,考虑软弱地基的有利影响,可以适当调整隔震支座参数,从而达到一定的经济效果。
  • 摘要:文章介绍了芦山县人民医院门诊综合楼工程概况,阐述了隔震支座选择与布置,从结构特征、时程分析结果两方面对结构进行分析,就隔震层设计探讨了抗风验算、隔震层梁板设计、隔震垫支墩设计、隔震沟设计,采用《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对设计结构进行复核,概述了隔震与非隔震结构结构层间位移分析。通过对芦山县人民医院门诊综合楼的非隔震和隔震结构的抗震性能和隔震结构地震作用下的实现隔震效果进行了分析,并对隔震层构件进行了设计,得出按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008版)设计的隔震结构设计是合理的,结构在罕遇地震作用下基本为弹性,达到结构抗震设防目标的要求,且明显提高了结构的抗震性能;地震中隔震支座和支墩都没有出现破坏,隔震层构件设计是合理的;上部结构与挡土墙没有发生碰撞,隔震沟宽度设计满足要求。
  • 摘要:本论文根据2010年抗震规范对1984年设计的25层北京长富宫中心饭店钢框架结构进行罕遇地震分析验算,证明其层间位移角满足规范要求。动力反应分析采用多质点系弯剪型弹塑性模型,上部结构层模型弯曲弹簧采用弹性模型,剪切弹簧考虑钢结构的特性采用正规三线型模型,其本构关系利用静力弹塑性推覆计算获得。设计地震动采用了8度区的罕遇地震(1条人工波,两条强震记录),对于地震反应结果,考察了上部结构剪力和层间位移角。结果表明,在3-13层增设粘滞阻尼墙,可以有效提高该结构的抗震性能,在罕遇地震情况下,上部结构的层间变形角基本小于1/1000。
  • 摘要:抗震规范强制性条文规定了剪重比限值是为了保证楼层剪力不小于一定限值,从而提高结构安全度,以防范目前尚无法确切估计的地震动速度和位移分量的破坏,对保证结构的抗震安全性是有利的。但超高层建筑结构底部楼层剪重比不满足要求在Ⅰ、Ⅱ类场地是经常发生的。规范对剪重比限值的规定未考虑场地类别的影响是不妥的。对于不满足规范要求的高层建筑,采用增大结构刚度的方法来增大基底剪重比判别式是难以奏效的。适宜的方法是通过周期折减系数,增大楼层地震剪力,当仍不能满足要求时,可将不满足楼层处的地震剪力按规范要求放大(不传递),以满足规范要求。
  • 摘要:本文以深圳平安金融中心为例,探讨长周期结构的抗震设计的有关技术问题。通过对反应谱长周期段处理、平安金融中心反应谱分析、平安金融中心小震弹性时程分析进行论述,可知新规范反应谱曲线延伸段对于长周结构地震作用有所减小,其余方式反应谱曲线延伸段对于长周结构地震作用影响有限。且高振型鞭梢效应对长周期结构影响较大,反应谱振型分解组合求解时,模态截断宜滞后,确保结构质量参与系数达95%以上。弹性时程分析表明,顶部楼层剪力及倾覆弯矩均大于反应谱分析的结果。反应谱结构分析时,顶部楼层的剪力、倾覆弯矩宜进一步适当放大2o%左右。
  • 摘要:文章阐述了长周期结构地震反应的特点,分析了我国设计规范反应谱中存在的缺陷,并对长周期结构的加速度谱及相应拟速度谱和位移谱进行探讨。表明我国建筑抗震设计规范反应谱中的长周期范围不能适应建筑工程抗震设计的要求,而且反应谱中的长周期部分与实际并不相符,有待改进。用于结构抗震设计的反应谱的基本要求:真实反映地震动的特性,给出地震作用下单质点弹性体系最大地震反应与体系自振周期的关系;物理上正确,符合地震动的统计规律;形式较简单。据此,建议规范反应谱第一下降段可简单地按T1的规律下降,第二下降段按T2的规律下降,并延长至10s,加速度反应谱平台段(αmax)与场地类别相关,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类场地的动力系数最大值βmax可分别取为2.0、2.25、2.5和2.75。同时适当延长大震级地震影响所及的Ⅲ、Ⅳ场地的特征周期,给定最小剪力系数,此系数与反应谱无关。算例表明,依据此反应谱并由拟谱关系得到的相对位移谱,进行结构的位移验算是可行的。
  • 摘要:本文根据921集集地震的强地动资料,首先探讨台湾盆地与沉积平原地区易受长周期地震动的影响因素,也就各国的地震危害程度进行比较与探讨,同时说明各国设计反应谱间的差异,并就长周期地震动地震波造成结构设计的影响与设计考量进行阐述。文章从台北盆地、台湾中部近断层地区、西部嘉南平原地区等集集地震的长周期地动特性,对中国、日本、美国各国抗震设计反应谱进行比较,并就长周期地震的性能设计进行考量。可发现,集集地震在冲积平原的河流出海口附近有明确的长周期放大效应。目前各国规范的设计反应谱已考虑厂址竖向土层的震动特性的土壤效应影响,但仍无法正确反映长周期震动放大效应的影响。根据本文个案研究发现,部分地区的长周期地震动与震源距离有关,显示远距地震受到波传路径影响,优势会激发长周期的地震动,而远距地震则无现象。因此,长周期地震动的考虑应依据不同震源的危害度个别评估其影响。
  • 摘要:建筑结构抗震设计方法的正确应用对保证结构的抗震安全性和经济合理具有十分重要的意义。本文拟简述近百年来建筑抗震设计方法在总结震害、大量科学研究成果基础上所取得的进展,并对现行规范规定的抗震性能设计方法进行了讨论,提出了若干补充建议。文章分三个阶段介绍了建筑结构抗震设计方法的历史演进,并对规范关于结构抗震性能设计方法的有关规定进行介绍,提出抗震性能设计方法补充建议:结构抗震性能目标分为A、B、C、D*、D五个等级,结构抗震性能分为1*(1)、2、3、4、5六个水准,各性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应;楼盖抗震性能目标;建筑结构和抗震性能化设计;当采用性能目标A、B时,6、7度烈度区的抗震构造措施不降低,8度及8度以上高烈度区,除特别重要在地震时需要维持正常运行功能的建筑外,其它建筑的抗震构造措施建议降低1度等。
  • 摘要:超高层建筑结构分析设计中,结构平面布置与结构抗震性能目标息息相关。文章概述了大连国贸中心大厦结构设计工况,介绍了其结构平面布置及结构体型,并对弹性计算结果进行分析,阐述了超高层设计中嵌固部位以下构件的设计。结果表明,对于超高层框架-钢筋混凝土核心筒混合结构,结构的平面布置对预设的抗震性能目标影响较大,在条件允许的条件下,应尽量减小核心筒墙体洞口,减小墙体连梁损伤给框架带来的压力。同时计算结果表明,罕遇地震作用下的弹性计算模型中,连梁刚度折减系数取0.3时比连梁刚度折减系数为0.l的分析结构更接近动力弹塑性时程分析的结果,也就是说更接近真实的受力状态。且超高层结构中,有水平荷载引起的构件内力很难在嵌固部位下一层马上消失,而是在全地下室高度范围内缓慢消减,因此超高层结构构件应重视嵌固部位一下结构的分析、设计。
  • 摘要:文章以武汉保利广场混合减震连体高层建筑为例,介绍了其塔楼基础设计和地下室抗浮设计,分结构布置、连体结构、单层双向索网玻璃幕墙三部分阐述了上部结构体系,并混合减震设计,采用弹性计算分析、静力弹塑性分析、弹塑性时程分析等方法进行结构分析,进行了风洞试验和整体结构振动台试验。本工程塔楼核心筒严重偏置,刚心与质心偏差较大,两栋塔楼高度与质量差异较大,且连体与高塔一端的端部相连而非连在中部。为此,本工程选用了延性较好的圆钢管混凝土柱,并在长向两端加密柱距以减少扭转;另外,设置了非线性粘滞阻尼器和防屈曲约束支撑,通过混合减震控制结构扭转振动。分析表明,连接体主桁架刚度增大将导致主体结构扭转振动加剧,若取消连体主桁架中部斜腹杆将会明显减小扭转,但主桁架中间空腹将导致正常使用下刚度偏小,且不便于整体提升在连体主桁架中部斜腹杆采用防屈曲约束支撑(BRB)可以解决这一矛盾。动力弹塑性时程分析结果及振动台模型对比试验表明,混合减震效果明显。
  • 摘要:文章从设计概况、抗震性能目标、分析方法三方面介绍了武汉保利广场混合减震连体高层建筑工程概况,通过静力弹塑性分析、动力弹塑性分析、结构模型振动台试验,表明武汉保利广场结构为核心筒偏置的非对称双塔连体结构,为了减小及控制结构的扭转振动,在结构中设置了粘滞阻尼器及屈曲约束支撑进行混合减震。整体结构的弹塑性分析和振动台试验研究结果表明,该结构具有较好的抗震性能,能满足设定的抗震性能目标,减震效果明显。在超高层复杂连体结构中设置粘滞阻尼器和屈曲约束支撑混合减震,可以发挥其耗能减震作用,在降低结构位移、改善构件受力状况、提高结构整体抗震性能以及降低非结构构件的地震反应等方面都可发挥有效作用。
  • 摘要:文章介绍了组合塔式结构在国内外相关研究的进展,针对组合塔式结构的特点,提出一种串并联质点系模型,能够反映其主要动力特性。通过对组合塔式结构的动力特性进行分析,研究连体刚度对结构自振周期与振型形态的影响。通过反应谱法与时程分析法对组合塔式结构进行分析,研究连接桁架刚度对结构水平位移、倾覆弯矩、底部剪力以及振型参与系数的影响。表明本文提出的串并联质点系模型的计算结果与SAP2000有限元模型吻合较好,能够反映结构的主要动力特性。同时增大连接桁架的刚度,能够减小结构的自振周期,增大基本振型的贡献,减小塔楼底部的弯矩,减小结构的顶点位移,即提高连接桁架的工作效能,但提高的速度逐渐变缓,说明,对于组合塔式结构而言,连接桁架存在最有的刚度区间,在此区间内,可以以较小的成本实现较优的结构效能。
  • 摘要:厦门裕景中心SOHO塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,文章介绍了其基础与地下室设计、上部结构体系、结构超限判别及主要措施,阐述了侧向荷载的风荷载、地震荷载,并就结构性能分析从结构动力特性、结构侧移、大震下框架柱轴力、舒适度等方面进行分析,探讨了结构弹塑性性能分析的分析模型、重力加载分析、基底剪力、位移、损伤破坏情况和框架柱的塑性应变。
  • 摘要:文章介绍了成都远东百货大楼工程概况,从塔楼结构布置、裙房结构布置、整体计算分析阐述了结构体系的形成,并就其结构分析探讨了多遇地震分析、中震分析、大震分析、回代分析。针对塔楼偏置及支撑不连续进行计算分析,并提出适当加厚相邻楼层板厚度及配筋率、对主塔楼抗侧力构件墙柱按中震不屈服与小震弹性计算结果的较大值进行截面设计、增加支撑起始位置周边楼板配筋并按中震弹性进行控制等加强措施。塔楼偏置应定性为竖向抗侧力构件不连续,上部塔楼结构承受的地震剪力通过裙房顶部的楼层板将发生重分配,裙房及塔楼部分各自分配的比例取决于裙房与塔楼的相对抗侧刚度。且裙房屋面层楼板应对地震工况作用进行应力分析,并按此应力进行配筋,同时还要满足转换层楼板的构造要求。中震、大震弹塑性分析结构表明,结构薄弱部位出现在裙房屋顶的附近楼层,应对此部位进行加强。裙房屋面以上塔楼结构应独自进行分析定型,避免整体定型时下部裙房对上部塔楼产生的影响。钢支撑的设置较好地解决了主塔楼核心筒偏置问题,但仅从裙房顶开始设置,也存在竖向抗侧力构件不连续的问题。
  • 摘要:本文按照《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)要求,对滨湖时代广场C1栋超限高层建筑进行了基于性能化抗震设计的各种整体分析方法(包括静力弹性分析、动力弹性时程分析、等效弹性分析、静力弹塑性分析以及动力弹塑性分析)的计算分析,结构及结构构件满足性能目标C的设计目标。本文性能分析的结果表明,对于本工程具有的“凹”形不规则平面,当结构采用巨型钢框架+圆钢管混凝土柱+钢框架梁(桁架)+钢筋(钢骨)混凝土核心筒+伸臂桁架的双重抗侧力结构体系时,在不明显增加结构造价的条件下,能够取得较好的抗震性能。
  • 摘要:文章介绍了盐城市城南国际金融服务中心主体结构工程概况,阐述了其隔震垫选用方案和结构分析模型,并就结构时程分析从多遇地震时结构基底剪力、罕遇地震时结构弹塑性层间位移角、罕遇地震作用下的隔震垫最大位移与最大剪力、隔震垫上部网架结构的受力状态四方面进行分析。综上,与基础隔震不同,隔震垫布置在屋顶处,结构的自振周期只是稍有增加,柔性连接时结构的基底剪力仅仅比刚性连接时结构的基底剪力稍有降低。同时采用布置隔震垫的柔性连接方案降低了罕遇地震作用下的屋盖地震作用力,削弱了顶棚与主体结构的变形协调性,桁架在罕遇地震作用时仍处于弹性状态。隔震垫隔震垫在罕遇地震作用下,其变形不超过规范规定的限值,具有足够的稳定性和安全性。平面尺寸较大的屋盖在高位与主体通过隔震垫连接时,需重视由风荷载引起的隔震垫受拉问题。
  • 摘要:文章介绍了深圳大运中心主体育馆工程概况与结构形式,阐述了结构体系的构成元素与刚度、结构的构成单元与传递力以及结构的整体刚度,从优化路线的选择、受力情况及用钢量变化、结构的振型变化、整体刚度的变化等方面分析了体育馆结构体系的优化,并就肩谷节点点、柱脚节点等关键节点优化进行探讨。目前国内有创造性的建筑不断涌现,尤其是进行国际招标的建筑,新型结构更是如雨后春笋,它带来了无穷的惊喜,也带来了严峻的考验。如何在满足建筑师原创作品基础上来完成结构的再创作则需要动一番脑筋。本工程通过拉环的设置不但从元素上改善了结构体系,更是从构成单元和结构整体上提高了结构刚度,改善了结构受力;在节点设计中,通过合理释放和位置倾斜力更好地实现平衡,很好地解决了节点的处理难度,收到了很好的经济效果。
  • 摘要:文章介绍了南京禄口国际机场T2航站楼工程概况,从结构体系、屋盖相连的分块混凝土结构整体分析、非均布式抗裂预应力筋设计三方面阐述了主体混凝土结构设计,并就屋盖钢结构设计分析了其结构体系选型、结构整体分析、连续性倒塌分析、Y形柱稳定分析,最后概述了主楼屋盖钢结构典型节点和柱顶节点关键节点的设计。对于以悬臂柱支撑钢屋盖的、下部为钢筋混凝土框架的混合结构,采用总装模型进行分析是必须的。大跨屋盖结构体系的确定,是建筑造型和室内空间需求、结构受力合理、屋面和吊顶系统整合等多种因素综合协调的结果。同时温度预应力筋非均布式布置比均匀布置方式有更高的效率。通过连续性倒塌分析和Y形柱整体稳定性分析,结果均显示,本工程的大跨度空间曲面网格钢屋盖具有足够的安全冗余度。
  • 摘要:文章介绍了常州体育馆会展中心工程概况,通过分析单层网壳结构、索承单层网壳结构、管桁架结构,确定常州体育馆屋盖采用性能优越的索承单层网壳结构。本文阐述了屋盖结构布置及构件尺寸,对屋盖结构进行了静力分析、稳定性分析、抗震性能分析,并从结构整体模型试验、足尺铸钢节点承载力试验、索夹节点滑移系数试验三方面对屋盖结构试验进行研究。最后,作者概述了会展中心及体育用品商店结构设计。
  • 摘要:渭南市体育场屋盖结构是以主、副拱为主要受力构件的空间管桁架结构体系。主拱计算跨度达290米,属超大跨度钢结构。通过对结构进行恒载、活载、雪荷载、风荷载及地震作用和温度作用的多工况静力验算,并采取可靠的构造措施,保证了结构的安全性。通过整体稳定性分析表明结构以局部屈曲为主,并且结构对几何初始缺陷不敏感,说明具有较好的整体稳定性。大跨结构存在较大的水平推力,在设计中应予以重视。对结构中相贯节点进行验算,工程中部分复杂节点采用有限元分析或引入欧盟规范EN1993-1-8相关内容进行验算,并且对验算不满足的节点采用贯通主管节点域进行局部加厚,或在贯通主管内部设置环形加劲肋的方法以提高节点承载力。通过主拱结构性能化设计,保证了体育场屋盖结构主要受力构件在中、大震作用下的安全性。在施工卸载过程及今后正常使用期间,加强对铸钢件焊缝的应力、应变监测和拱位移监测,以及应力比较大的析架杆件应力应变监测。目前的监测结果验证了设计的可靠性和安全性。本项目已通过超限高层抗震设防专项审查,现已施工,主体结构己经完工。
  • 摘要:本文结合会议中心钢屋盖设计的扩初方案,通过对悬索结构的分析,探讨了预应力索的计算与模拟方法,并采用SAP2000程序对其进行了考虑几何非线性工况的计算分析。根据预应力索结构的设计原则,确定了预应力索的预拉力。同时建立了局部悬索结构模型,通过对比分析索结构和相邻桁架结构在不同工况下的变形,结果表明二者连接部分在不同的荷载工况下会产生较大的变形差异,变形不易于协调。对屋盖结构建立了屋盖模型和整体结构的计算模型,采用屋盖模型作为结构构件设计以及支座设计的依据,采用整体结构模型作为构件设计计算的补充,构件的设计结果以二者的包络作为施工图的设计依据。主桁架的长度及截面较大,温度应力的影响不可忽略,在支座设计时采用了部分可滑移支座,以释放温度产生的应力以及屋架受荷变形对主体结构产生的影响。
  • 摘要:文章介绍了台湾六堆客家园区建筑伞架结构,阐述了结构技师公会对本工程的参与,分析了伞架结构的构造及其施工,并构想伞架结构的载重试验。对载重试验结果从实测变位值大小、卸载后变位回复性、变位值与加载重量的关系等方面进行分析、评估,并就结构性能的检讨探讨了伞架结构的结构性能评估、后续载重限制条件的考量原则、后续的载重限制值等。“客家文化园区”为台湾近年来配合族群文化的一项建设,由于其后续经营方式将以生活、创意为主题,来带动更活跃的文化产业,所以相关建筑结构需考量后续的使用与经营管理。“六堆客家园区”为台湾首创的客家文化园区,故其建筑甚为注意各项细节。
  • 摘要:本文以多塔单跨框架结构实际工程为背景,采用增量动力分析方法对结构进行地震易损性分析,得到基于增量动力分析的结构地震易损性曲线,并且对单跨框架结构在不同强度地震作用下的破坏状态进行分析。结果表明:由增量动力分析可知,在地震动作用下,单跨框架结构最大位移角增长比较快,当峰值加速度小于0.5g时,结构刚度下降比较缓慢;根据增量动力分析结果,建立了单跨框架结构处于立即使用、生命安全、倒塌破坏状态的地震易损性曲线方程;通过地震易损性分析可知,当峰值加速度达到0.148g时,单跨框架结构处于三个破坏状态的超越概率均小于7%,当峰值加速度达到0.296g时,单跨框架结构处于中国规范规定的极限破坏状态的超越概率均小于8%,可见,该单跨框架结构的抗震设计满足要求并且具有较大的大的安全储备。
  • 摘要:文章介绍了商业建筑的消能减震方案设计,从地震动选用、动力特性对比、多遇地震下的层间位移三方面阐述了多遇地震的时程分析,并就罕遇地震的时程分析从材料的本构关系、罕遇地震下的层间位移、阻尼器的滞回曲线、罕遇地震下的能量耗散等方面进行了探讨。位于高烈度区的商场采用X形软钢阻尼器加固,可以显著降低结构的地震响应;层间位移角能够满足规范要求且变得更为均匀;整体结构的安全性显著提高,同时降低了原混凝土结构的加固量。由此可见,利用X形软钢阻尼器进行抗震加固,提高建筑物抗震能力是一种可靠有效的方式。
  • 摘要:本文以某框架核心筒结构为分析模型,在结构的外框架中分别连续布置金属、摩擦、线性粘滞和非线性粘滞四种消能支撑进行非线性时程分析。以“阻尼器最大出力相同,总出力接近”为条件,对比不同阻尼器的减震效果,并比较增大柱截面和并排布置阻尼器对消能框架核心筒结构的减震效率的提高作用。结果表明:四种阻尼器中粘滞阻尼器比金属和摩擦两种阻尼器更适用于框架核心筒结构;对于框架核心筒结构,减小加支撑柱的轴向变形可改善阻尼器的减震效果,增大柱截面或并排布置支撑都是有效的改善手段;在外框架中均匀布置阻尼器可以减小墙柱剪力,同时大幅缩小伸臂析架加强层处的剪力突变。
  • 摘要:本论文首先根据中国规范设计了一栋5层钢筋混凝土框架隔震结构,然后对该隔震结构,分上部结构假设为弹性和弹塑性两种情况进行了罕遇地震验算分析,地震动根据中国规范选择了人工波1条,强震记录波两条及三条日本常用的强震记录波。结果表明:中国规范人工波反应谱吻合设防烈度8度,Tg=0.4秒的规范反应谱,其反应结果和强震记录波相差较大;中国规范人工波和Hachinohe(333.7ga1)地震反应分析结果表明,上部结构假设为弹性时,得到的层间变形角偏小,层间剪力,弯矩值和隔震层位移偏大;一般而言,地震力越大或上部结构相对越薄弱,假设上部结构为弹性和弹塑性两种情况的结构又应差值越大;隔震结构的罕遇地艘验算时.上部结构应采用弹塑性模型才能得到正确的计算结果。
  • 摘要:低屈服点钢具有非常强的耗能能力,且具有很长的低周循环疲劳寿命和很好的可焊性等优点,可应用于钢框架结构减震控制和密肋壁板结构减展控制。本文提出一种新型的密肋式低屈服点钢板剪力墙,该钢板剪力墙由多块分散布置的低屈服点钢板和多个小框格组成,内嵌钢板通过鱼尾板(连接钢板)与周边框格构件连接。对控制结构体系的地震响应计算分析表明,无论是钢框架结构体系,还是密肋壁板结构体系,在结构中设置少量的密肋式低屈服点钢板剪力墙,就具有明显的减震效果。结构的减震率可达到25%~60%。实际上,密肋式低屈服点钢板剪力墙相当于一种分离式钢板剪力墙,由于多块钢板分散布置在多个小框格里,内嵌钢板尺寸较小,较容易满足防止钢板屈曲的厚高比要求,即采用较薄的钢板,其受力性能就能达到厚板要求,可有效的防止钢板平面外屈曲,较经济。此外,墙板刚度易于调节,钢板震后易于更换修复,墙板制作、运输和安装方便,易于实施,具有广阔的工程应用前景。
  • 摘要:为保证橡胶隔震支座在大震下的稳定性,从而保证上部结构的安全,必须对橡胶隔震支座承受的竖向压应力进行控制。但该校核支座应力对应于何种工况组合,规范并未给出,目前隔震工程设计实践与相关文献对此的理解也有很大不同,主要表现在是否以及在何种情况下考虑地震效应、地震效应取大震工况或小震工况、工况组合系数如何确定。鉴此,本文归纳总结了若干有代表性的竖向压力组合方式,结合某工程算例,对比分析了不同荷载工况组合下的支座压应力,进而研究了荷载组合对支座截面选择影响。小震组合与大震组合对中间支座的截面选取影响不大,对边支座的面压影响比较大,而考虑到边支座主要是受拉应力的影响,因此小震组合与大震组合对边支座截面尺寸选取影响也不大。单纯考虑一般意义的重力荷载代表值,大震组合对支座截面选取影响较大,而规范中指出下部构件需考虑性能抗震设计,考虑性能抗震设计之后的大震组合对支座截面尺寸选取影响不大,因此文献中的广义重力荷载代表值是有意义的。
  • 摘要:为了研究铅芯橡胶隔震支座的力学特性,本文提出了采用Bouc-Wen模型分析其非线性动态特性.基于支座的中心加竖向荷载和水平向循环往复位移荷载的拟动力试验,采用序贯最小二乘法对Bouc-Wen模型的参数进行识别.序贯最小二乘法具有精度高、计算原理简单和易实现等优点.分析结果表明,使用识别参数后的Bouc-Wen模型可以很好的吻合试验曲线,可以确定铅芯橡胶支座的动力分析参数,进而可为隔震建筑的设计提供依据.
  • 摘要:本文主要针对柱头呈现洋葱状破坏、梁柱接头区柱主筋挫屈破坏、柱头呈现平口断裂破坏、柱头呈现45°剪力断裂破坏、柱头呈现弯矩破坏而倒伏五种柱头的破坏行为进行性状分析,希望能提供给建筑、结构设计与营造施工等业界参考,并提出研究方向建议,作为将来修订抗震设计规范时的参考。一楼为开放空间设计时,容易产生软弱层效应,因此,一楼的柱子、墙体配置及二楼以上结构墙、非结构墙的模拟变得非常重要,建议:一楼柱面积应放大,以减少柱子断面积的压应力;提高混凝土设计强度fc值,以降低柱头破坏几率;增加一楼柱头配筋量,以增强柱核心混凝土承受垂直地震力反复载重能力,并降低柱主筋挫屈的几率;改变一楼的梁柱结构系统配置,不要全面开放。
  • 摘要:结构中的二阶效应是指作用在结构上的重力荷载或构件中的轴压力在变形后的结构或构件中引起的附加内力和附加变形,在结构分析中也称为“几何非线性”。文章介绍了P-δ效应的Cm-ηns方法,及《混凝土结构设计规范》规范设计方法。本文推导结构设计中偏心受压构件二阶效应的曲率表达形式和设计计算方法,分析现行混凝土规范考虑二阶效应的结构设计方法,为结构设计和施工技术人员理解二阶效应相关内容提供参考。
  • 摘要:Coupling beams are well recognised as deep beams and shear-critical structural elements.High shear stresses are induced in the coupling beams when the structure is subjected to lateral loads caused by wind or earthquake.In general,conventionally designed,reinforced concrete coupling beams are found to be inadequate in resisting high shear stresses and not able to achieve desirable seismic performance.Possible solutions were proposed by the researchers,including the use of diagonal reinforcement,rhombic reinforcement,structural steel and steel fibre reinforced concrete,etc.Indeed,the technology of vertical steel plates encased in concrete coupling beams as shear reinforcement is considered as one of the most efficient and practical ways to improve both the shear strength and ductility of traditional reinforced concrete coupling beams.In this paper,reversed-cyclic load tests of three large-scale reinforced concrete coupling beams,in which steel plate is encased, are reported.The coupling beam specimens have different span-to-depth ratios,ranging from 1.0 to 2.0.The effect of span-to-depth ratio on the seismic performance of these composite coupling beams is particularly addressed.The experimental results show that all specimens have the similar hysteretic responses,while their failure mechanisms are geometry dependent and greatly influenced byspan-to-depth ratio.It is shown that when the span-to-depth ratio increases the failure mode ofthe couplingbeams is changed from diagonal shear to flexure-shear with bond-slip and the crack angle becomes gentler.On the contrary,the shear strength and energy dissipation capacity of the coupling beams decrease with theincrease in the span-to-depth ratio.
  • 摘要:基于5OOMPa级钢筋十形柱的低周反复荷载试验研究和有限元分析,结果表明:各十形柱试件均发生受弯破坏,高强钢筋能够在混凝土压碎之前达到屈服;高强箍筋能够显著约束核心区混凝土,提高试件的延性;加密箍筋可以提高延性,减小累计损伤。Mander约束本构关系能够合理模拟配置5OOMPa级钢筋的异形柱试件中核心区混凝土的性能,本文基于opensees软件建立的计算模型能够合理模拟各十形柱构件在低周往复荷载作用下的恢复力特性。且增加箍筋强度和减小箍筋间距,均能够显著提高试件的极限承载力、极限位移和位移延性,但是对屈服位移影响不大;相对于增加箍筋强度,减小箍筋间距是改善试件性能更有效的措施;配置5OOMPa纵筋试件的承载力、屈服位移和极限位移均大于配置400MPa纵筋的试件,但是位移延性系数相对略小。
  • 摘要:文章介绍了弹塑性时程分析方法在抗震设计中的作用,阐述了目前国内弹塑性时程分析方法实践中的欠缺。本课题首次研究案例组包括两个建筑结构,结构平面尺寸与高度一致,一个采用混凝土核心筒,另一个为钢结构核心筒。通过建模,对钢结构案例、混合结构案例结果进行分析。本次实例计算活动由中日双方具有较多经验但处于不同技术环境的8个单位参与。基于对两个比较简单的结构进行计算却得出较为离散的结果,说明了这次实例计算活动的必要性。计算的结果也印证了笔者认为线性与非线性分析因其本质上的差异,对工程师的能力及软件的需求有较高的要求的观点。同时需要总结切实可行的弹塑性时程分析的方法和实用的软件,如有可能,应编制一些指南供同行参考。此外,从分析对比结果看,在一些限值(如层间位移角)上不应以单一常数作为安全的指标,应容许有一点上、下偏差,而非单一常数。
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