框架楼梯参与结构抗侧体系工作的有限元分析

文章基于汶川地震中框架结构楼梯的典型震害调查,并以某5层框架结构办公楼为例,利用有限元软件建立空间分析模型,对比了传统模型与考虑楼梯构件参与整体计算模型的分析结果,讨论了楼梯构件对框架整体受力和变形的影响;分析了楼梯震害产生的原因,并提出了楼梯构造处理和抗震设计建议。     

楼梯对不同刚度钢筋混凝土框架结构地震反应的影响

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用ETABS设计了2个不含楼梯的钢筋混凝土框架模型和2个包含楼梯的具有不同初始抗侧刚度的钢筋混凝土框架模型,采用振型分解反应谱法对模型进行了弹性地震反应对比计算分析。结果显示:楼梯参与结构整体计算后,结构的抗侧刚度、振动模态、结构基底剪力及梯间框架柱内力分配比例等均明显变化,且影响程度因原框架抗侧刚度大小不同而异。建议当前框架结构设计可以适当提高结构抗侧刚度,以减小楼梯对结构地震反应的改变程度,降低考虑楼梯参与结构整体抗震分析计算的复杂性。     

建筑物中楼梯结构采用钢结构或混凝土结构的分析和应用

对钢楼梯结构与混凝土楼梯结构刚度的进行分析,结果表明钢楼梯结构的刚度远小于混凝土楼梯结构的刚度。采用软件PKPM2010-V31分析混凝土楼梯结构中影响整体结构刚度的主要构件,结果表明楼梯间刚度对结构(框架结构)整体刚度影响很大,这其中梯板、平台板等构件刚度起了主要的作用。通过刚度比较和整体计算分析,楼梯间可以采用钢结构,且不用考虑楼梯间对整体结构刚度的影响。     

中心楼梯参与整体框架结构计算的地震反应分析

现行的设计和PKPM程序均未考虑到楼梯参与整体框架结构的计算,但5．12汶川地震和4．14玉树地震表明楼梯间的破坏均很严重。利用有限性分析软件SAP2000建立了楼梯布置在几何中心的模型和无楼梯对比模型的框架结构。计算结果表明,考虑楼梯后：楼层位移减小,Y方向（顺着楼梯斜板方向）的刚度大于X（垂直楼梯斜板方向）方向刚度;楼梯间的框架柱的轴力增大了2．6倍,剪力X／Y方向增大了1．6／3倍,弯矩XIY方向增大了1．1／1．6倍;楼梯问梯柱轴力、剪力、弯矩是对比模型相应最大内力的0．71,0．73,0．3倍,说明按构造设计的梯柱也是抵抗地震的薄弱环节,尤其是轴力和剪力。针对楼梯间框架柱和梯柱的加强设计给出了建议。     

不同梯段板厚度楼梯对钢筋混凝土框架结构地震反应影响分析

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用有限元软件ETABS建立了1个不包含楼梯的钢筋混凝土框架模型和2个包含不同梯段板厚度楼梯的钢筋混凝土框架模型(梯-框脱离模型),分别采用振型分解反应谱法和时程分析法对3个模型进行了地震反应对比计算分析.结果显示:考虑楼梯参与结构整体地震计算后,结构的振动模态、抗侧刚度分布、及梯问框架...     

楼梯对框架结构抗震性能影响的分析

文章通过结构分析4个6层框架结构模型——无楼梯框架模型、带楼梯(一般板式楼梯)框架模型、带滑动支座楼梯的框架模型和带滑动支座且休息平台与框架柱分开的框架模型,研究地震作用下这几种楼梯对框架结构整体抗震性能的影响,并对框架结构中的楼梯设计提出了建议。     

抗震设计楼梯参与结构计算的分析探讨

在现代工程建设设计中，楼梯是关系到使用者人身安全的重要因素，是地震发生时以及发生后业主逃生的主要通路。通过楼梯抗震设计能够提高楼梯抗震性能，为震后的逃生提供基础通路。而且，在现代楼梯与整体结构的研究中发现，抗震楼梯设计与整体结构的共同作用与分析还能够提高建筑物结构抗震性能。本文就抗震设计楼梯参与结构计算进行了分析。     

框架结构中折板楼梯的抗震性能分析

传统常用的直板楼梯极大提高了楼梯间的抗侧刚度,吸引了较大的地震作用,而设计师又没有充分地考虑到,导致了汶川地震中大量的楼梯破坏,阻碍了人员的逃生。本文通过ANSYS数值模拟,对比了纯框架结构、带直板楼梯或带折板楼梯框架结构的振动特性,建议框架的楼梯设计尽量采用折板楼梯,并且使平台板与框架柱不连接或弱连接,这样可以削弱楼梯在水平地震作用下的“斜撑”效应,减弱楼梯参与整体结构受力的性能,减轻地震作用在框架间分配不均的现象,进而减小楼梯构件内力及其设计难度,并且使楼梯间的框架柱不再会形成短柱,同时降低位移限值的保守度,减少浪费。通过大量的数据寻找出应力的变化规律,给出了折板楼梯设计时需要的一些尺寸的建议值。     

罕遇地震作用下楼梯位置对框架结构抗震性能的影响

应用结构有限元软件ANSYS14.0,对钢筋混凝土框架结构设置楼梯间的模型进行弹塑性分析,与不考虑楼梯影响的框架结构进行对比,分析整体结构的自振特性、结构内力变化特点和罕遇地震作用下塑性铰的发展特点.结果表明:楼梯间的存在对结构振型影响较小,且对结构整体抗扭转性能影响显著,有则优;楼梯间的平面布置位置对结构的抗扭转能力影响显著,楼梯间离建筑几何中心越远,结构的抗扭转能力增益越显著,反之则弱;同时,其位置对结构构件进入塑性状态的顺序有显著影响,当其离建筑几何中心越远,楼梯越先进入塑性状态,反之结构中的梁构件则越先进入塑性状态.     

结构整体效应对RC框架结构屈服机制的影响（一）：数值分析

建立3个钢筋混凝土空间框架模型分别代表实际的带楼板空间框架结构、设计采用的纯杆计算模型和考虑部分板筋参与作用的设想计算模型,采用ABAQUS进行仿真模拟,通过考察各模型在侧向荷载下的屈服机制、塑性铰开展情况、梁柱钢筋应力对比和板筋应力情况,研究现浇楼板和结构整体效应对框架梁端抗弯能力产生的影响。研究表明,现浇楼板的存在使得实际带楼板框架结构与设计采用的纯杆空框架模型屈服机制不一致;梁端抗弯能力发生超强的原因不仅在于现浇楼板板筋的参与作用,还在于整浇后的结构整体作用;采用有效翼缘宽度考虑板筋作用时,取为6倍板厚不能全面概括实际框架的受力情况,应考虑结构整体效应、侧移等因素的影响。     

基于ANSYS的某带中柱钢筋混凝土螺旋楼梯的弹性静力分析

钢筋混凝土螺旋楼梯受力复杂,图集及计算手册不能提供所有螺旋楼梯的设计,采用手算或常用结构设计软件进行设计难度较大。采用通用有限元软件ANSYS对某带中柱钢筋混凝土螺旋楼梯进行建模分析,最终确定了带中柱螺旋楼梯的结构方案,并将分析结果作为配筋设计指导。可供工程设计人员参考。     

深厚软土区基坑悬浮式水泥土框架支护结构设计

以某深厚软土地区基坑支护为例,设计悬浮于软土中的水泥土框架作为基坑支护结构,兼顾解决软土基底的施工困难。在选择挡墙宽度、嵌固深度、坑内加固土体厚度等设计参数作为因素进行正交试验的基础上,完成基坑设计参数优选,可为类似基坑设计提供有益的参考。在深厚软土地区基坑支护工程中,利用坑底加固土与基坑侧壁重力式挡墙组合形成"悬浮"于软土层中的水泥土框架支护结构,能够有效控制基坑变形,保障施工过程中的基坑稳定。引入正交试验表安排基坑设计试算方案,可有效减少试算次数,提高基坑设计的效率。通过对试验结果进行方差分析可知,在深厚软土地区"悬浮式"水泥土框架支护结构中,坑底土体加固厚度对控制基坑的变形发挥极其重要的作用;其对墙顶水平位移、墙顶竖向位移和坑底隆起的贡献均超过80%。     

基于性能的RC框架结构现浇板式楼梯抗震性能评估

根据已有楼梯抗震试验结果,给出梯段板抗震性能水平及其量化指标;建立框架结构层间位移角与梯段板抗震性能指标之间的关系,并进行楼梯抗震性能宏观评价;基于梯段板、梯柱、与休息平台直接相连的框架柱等楼梯构件,给出既有RC框架结构板式楼梯抗震性能评估的具体方法和步骤.     

基于随机有限元的车辆结构可靠度分析研究

提出了一种运用可靠度理论中的改进一次二阶矩法和有限元分析相结合的方法,并以转向架结构为对象,对构架侧梁关注部位进行了可靠度分析.分析考虑了结构、材料及外载荷的随机离散性,给出了结构的可靠度指标,同时通过各随机变量的灵敏度分析,给出了它们对结构设计与制造可靠性的影响程度.     

集装箱起重机梯子平台智能布梯快速设计系统

应用面向对象的程序设计语言Visual C＋＋对三维参数化图形设计软件SolidWorks进行二次开发,将知识工程的思想与集装箱起重机梯子平台的设计相结合,开发出基于知识工程的集装箱起重机梯子平台智能快速设计系统（Intelligent and Rapid Design System for Stairs and Plats of Container Crane,IRDS-SPCC）.综合参数化设计、特征建模和软件集成等技术,将产品的特征和产品中凝聚的知识、经验和规则一体封装,提出了“自上而下”的智能布梯的设计思路,并建立内容丰富的实例库,实现了从集装箱起重机梯子平台总体设计到零部件设计与分析的数字化.该系统的研究可为集装箱起重机整机设计及其他大型复杂机械产品的设计提供可借鉴的经验.     

板式楼抗震设计的建议

通过对5.12汶川地震震害的调查和试验的结果,板式楼梯的梯段板、平台板、平台梁和楼梯柱不仅简单承受竖向荷载,还要承担由地震作用产生的水平荷载。在水平荷载作用下,使得楼梯各构件都处于复杂受力状态。据此分析了现行有关设计规范的不足,对现行的板式楼梯的抗震设计提出了建议。     

现浇楼板配筋对框架梁端承载力贡献

＂强柱弱梁＂是框架结构抗震设计中不可忽视的重要内容,也是实现梁铰机制的重要结构措施,但是要达到这种良好的梁铰机制,现浇楼板配筋的影响最为重要,不仅增大了框架梁的刚度,而且对框架梁的极限承载力有不可忽略的贡献。同时与美国规范ACI318-02相比,我国对现浇楼板的研究不充分。通过采用ADINA软件对框架结构的节点进行非线性分析,对比梁、板、柱受力钢筋的应力-应变关系,并深入研究现浇楼板对框架梁实际承载力产生＂超强＂影响方式,提出楼板有效翼缘宽度的取值,并以框架中节点为例核算节点的强柱弱梁配筋情况,从而提出考虑板内纵筋影响的＂强柱弱梁＂的设计验算方法。     

柔支腿对门式起重机挠度的影响

在工程实际应用中,针对检测砝码重量不足的情况下,评估起重机结构的安全可靠性是检测中急需解决的问题.主梁挠度是起重机整机试验中最重要检测指标,因此,定量地掌握结构参数对主梁挠度的影响尤为重要.对于大跨度大吨位门式起重机,以往的解析计算都没有考虑一刚一柔支腿对主梁挠度的影响.文中针对通用大跨度大吨位门式起重机建立数学模型,在考虑主梁弯矩和支腿弯矩的耦合作用下,基于变分原理求得了门架结构主梁跨中挠度的解析解.然后设计实验模型,在WEW-600B型试验机上进行实验.实验数据表明,门架结构挠度的解析解较原有的计算方法,计算精度有很大提高,为门架结构的设计和检验提供了理论依据.     

超长超宽多塔结构的抗震分析与裂缝控制

文章简要介绍了超长超宽大底盘多塔商住楼的整体结构构思、分析与对策。通过基础方案选定、上部结构抗震分析及裂缝控制计算 ,论证了超长超宽工程无永久缝设计的可行性 ,并为推广 U EA补偿收缩混凝土无缝设计施工技术应用提供了理论依据     

基于VBA的格里森弧齿锥齿轮计算机辅助设计系统

弧齿锥齿轮几何形状复杂,参数多且计算繁琐。基于VBA开发了一套格里森弧齿锥齿轮的计算机辅助设计系统,可快速实现所有几何尺寸计算、强度计算、参数化绘制零件工作图、切齿参数计算等,大大提高了设计速度和准确性。讨论了系统的总体结构和主要功能。