立体拱架结构性能的试验研究

立体拱架结构体系是在综合了索及拱结构等优点的基础上,构思出的一种新型大跨度空间结构形式.作为一种轻巧、高效的大跨度结构,立体拱架结构已经有广泛的应用.为了进一步研究该结构形式的受力性能,制作了比例为1∶20的缩尺模型,并进行试验研究.结果表明:在荷载作用下,拱脚受力最大,其余构件受力较小且处于弹性阶段;索对提高结构承载力及抵抗结构变形起到非常重要的作用.     

多连体双塔结构受力性能分析与研究

根据现行的荷载规范,运用三维有限元计算软件ETABS,针对连接桁架刚度这一变化因素,分别建模展开对设有多道连接桁架的超高层双塔连体结构与未设置连接桁架的单塔的计算分析。对比结果表明,连接桁架的设置能够大大加强双塔连体结构的整体受力合理定的规律性。     

凤凰传媒中心刚性模型的风洞试验

通过对凤凰传媒中心刚性模型的风洞试验,分析研究了这种非大变形柔性的大跨屋盖结构的风压分布特性,得到了在不同风向角下外围壳体和中庭悬索膜结构表面的平均风压系数.结果表明:外围壳体的风压,除环形外侧主要正迎风面和环形内侧的小部分迎风面为正压外,大部分都为吸力;中庭悬索膜结构表面主要以吸力为主.     

交叉层积木数值模拟研究以及连接损伤分析

木建筑由于结构冗余性以及钉接节点超强的吸能耗能能力在抗震中表现良好.交叉层积木是一种新型的建筑材料.本文以交叉层积木3种柔性连接试验为基础,采用OpenSees中Pinching4自定义模型模拟连接滞回曲线的高度非线性、强度退化、刚度退化和捏拢现象.基于主次半循环累积能量的损伤模型,对交叉层积木连接进行损伤分析,并提出该连接的5种性能水平的损伤指数.Pinching4模型与连接试验结果吻合较好,进一步证明该模型模拟木节点连接性能的可行性和有效性.损伤因子对应的损伤程度基本符合试验规律,其平均值在合理范围内,计算结果离散性较低.     

气温概率分布及设计使用年限调整方法研究

为了研究设计使用年限对结构设计温度取值的影响,选取我国东北、华北、西北、西南、华中和华南具有代表性的六大城市,对各城市最近50年的气象数据分析统计得到设计使用基准期为50年的气温概率分布函数．考察各地年最高气温、最低气温、年平均气温以及气温幅度的变化情况,提出极端气温与基本气温根据设计使用年限的调整方法．研究结果表明,我国六大城市的年最高气温较为接近,年最低气温差异均很大,且波动幅度较大．年最高气温与年最低气温均服从极值Ⅰ型分布．通过绝对零度对50年基准期极值气温进行数值变换,可以避免极值气温接近0℃时引起变异系数过大．当结构的设计使用年限不同于50年时,可将在预期设计使用年限内极值气温的标准值与在50年基准期内极值气温的标准值之比作为温度作用调整系数．年最高气温、最低气温和平均气温总体上均呈逐年上升趋势,但年气温幅值总体保持不变．与设计使用年限50年相比,当设计使用年限为100年时,最高基本气温可升高约1℃,最低基本气温可减低约2℃．根据我国对六大城市的统计,极端气温的幅值比基本气温的幅值增大30%．本文提出的极端气温、基本气温以及相应气温幅值的调整方法,可以方便地确定结构设计使用年...     

竖向加劲式钢板剪力墙的抗剪性能

用ANSYS有限元程序对两边连接竖向加劲式钢板剪力墙进行数值模拟分析.将两边连接竖向加劲式钢板剪力墙的初始刚度的有限元计算值与两边连接非加劲钢板剪力墙的理论值进行了比较.探讨了加劲肋和名义轴压比对于钢板墙的影响.分析了带边框构件的两边连接竖向加劲式钢板剪力墙在水平荷载作用下的构件破坏顺序和受力机制.对一个典型尺寸规格的单层带边框两边连接竖向加劲式钢板剪力墙与一个对应边框尺寸规格的单层带边框四边连接竖向加劲式钢板剪力墙进行推覆分析,对比了两者的部分抗震性能.     

组合式钢框架内填预制RC墙结构静力性能有限元分析

钢框架内填预制钢筋混凝土剪力墙结构是新型混合式结构,由钢框架与内填墙组成双重防线,具有良好的抗侧力能力,同时预制构配件和预制装配建筑有利于推动住宅产业化发展.考虑大尺寸内填预制RC墙运输和安装困难的情况,提出竖向和横向组合式钢框架内填RC墙结构,采用ABAQUS建立有限元模型进行结构受力分析.通过分析荷载位移曲线,构件应力分布和变形情况,研究结构破坏特点和受力性能.结果表明,全螺栓结构因其合理的传力路径,有良好的承载力和延性;竖向组合式具有较好的初始刚度和整体承载力,与全螺栓连接预制RC墙有近似的受力性能,便于运输和安装;而横向组合式由于上下板缺乏有效传力路径,初始刚度和最终承载力都明显低于全螺栓和竖向组合式,不利于实际工程应用.     

不同形式的槽钢加劲钢板剪力墙滞回性能研究

钢板剪力墙是一种具有良好的延性、抗侧刚度和耗能能力的新型抗侧力结构,非常适用于高烈度地区建筑,通常采用加劲的方法以改善钢板墙的性能.为了对比不同槽钢加劲形式、框-板连接形式对钢板剪力墙滞回性能的影响,建立了非线性有限元模型进行分析,以预测加劲钢板剪力墙的抗震性能和破坏行为.通过建立11个双层单跨的加劲钢板剪力墙模型,包括竖向加劲、斜向加劲、单侧开洞、两边连接等情况,对其承载能力、耗能能力、退化特性、延性和破坏特征等问题进行了对比分析.结果表明,加劲肋能有效改善钢板剪力墙的滞回曲线"捏缩"现象,不同程度地提高钢板剪力墙的承载能力和抗侧刚度,其中斜向布置加劲肋能明显地提高结构抗侧刚度和承载能力,并在墙板屈曲后维持较高的刚度;而竖向加劲形式对结构的刚度和承载力提高较小,墙板受力更加均匀.两边连接形式的钢板剪力墙能有效避免对框架柱的附加弯矩,并可很好地与加劲钢板协同工作,结构具有较好的稳定性和耗能能力.当墙板跨高比较大时,采用小区格的交叉加劲形式有更好的效果,对角加劲形式在屈曲后对框架柱有较大的附加作用,因此设计时应增大柱截面或考虑进一步减小板厚,避免框架柱过早发生局部屈曲进而导致结构承载力下降.     

基坑开挖对地下管线损伤评估的研究

通过用FLAC3D分析软件模拟基坑分步开挖,获得影响管线损伤的若干指标,然后运用综合模糊评判的方法和采用最大隶属度的原则,得出每层开挖后管线损伤级别,并对该工程地下管线是否发生损伤泄露做出评判,今后的实际工程应用提供参考依据。     

不规则高层混合结构整体模型模拟地震振动台试验研究

以厦门福隆大厦为背景,对不规则高层结构的1/20整体模型进行模拟地震振动台试验研究,测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其在7度多遇、7度基本、7度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应等,研究了模型结构的破坏机理和破坏模式.结果表明:模型结构前三阶振型频率依次为:1.74Hz(Y向平动)、2.28Hz(X向平动)和3.12Hz(整体扭转),其中X向和Y向平动对应阻尼比分别为6.5%和6.3%.在7度多遇和罕遇地震作用下,X向结构最大层间位移角分别为1/956和1/147,Y向结构最大层间位移角分别为1/570和1/83.因此原型结构的布置基本合理,整体抗震性能较好.最后对原型结构的抗震设计方案提出了一些改进建议.