高层建筑框架-剪力墙结构优化设计

本文以结构造价为目标函数．以现有的钢筋混凝土结构设计规范为约束条件．采用非线性规划算法．结合有限元法对结构进行内力分析．编制了钢筋混凝土框架-剪力墙结构优化设计程序．并给出钢筋混凝土框架-剪力墙结构优化设计实例。     

框架-剪力墙结构三维弹塑性地震反应

为研究大震下结构三维弹塑性地震反应,基于纤维模型,对一个规则、对称的钢筋混凝土框架-剪力墙结构建立三维分析模型,分别在单、双向输入地震动情况下进行了弹塑性地震反应分析,对两种情况下结构顶层位移、加速度、扭转角,基底剪力及各层的最大层间位移角、层剪力、层扭转角等反应进行对比分析。结果表明：在单、双向输入地震动时结构水平方向反应变化不大;双向输入时的结构顶层扭转角时程反应和楼层最大扭转角反应都远大于单方向输入时的扭转反应。     

框架-剪力墙结构剪力墙中断的可行性模拟分析

通过设置剪力墙高度为模拟变量,运用NosaCAD软件对按照规范配筋的框架-剪力墙结构分别进行了罕遇地震与多遇地震作用下的结构模拟分析。假设罕遇地震下层间位移角的要求,与多遇地震下一致作为剪力墙中断是否可行的判断依据。基于中断剪力墙结构与全高结构的层间位移角对比分析,发现在ELCENTRO波作用下罕遇地震时,剪力墙只做到第五层时结构层间位移角超出依据,当只做到四层时出现多遇与罕遇地震下层间位移角同时超限,验证了假设的合理性,同时表明剪力墙中断的可行性。12层的框架-剪力墙结构可以在顶部适当的楼层对剪力墙进行中断到第6层。     

框架-剪力墙结构静动力弹塑性分析

基于退化三线性恢复力模型,建立了框架-剪力墙结构的非线性地震反应分析模型.采用非线性分析程序IDARC2D 6.1对三个典型的10层不同剪力墙数量的框架-剪力墙结构进行了地震反应分析研究,探讨了结构在几种侧向分布力下的推覆反应和在水平地震作用下的动力时程反应.计算结果表明,不同水平荷载分布模式对结构的推覆曲线影响较大,同时表明剪力墙数量的不同对结构的振动特性和地震反应均有一定的影响.     

高层建筑框架-剪力墙结构的表格计算法

针对以往框架-剪力墙计算中采用不同的结构刚度特征值,分别绘制3种水平荷载下弯矩、剪力和位移系数的曲线图,提出了简单准确的表格法代替传统的绘图法,提高了高层建筑中框架-剪力墙结构计算的准确性,在高层建筑结构计算中具有很强的实践意义。     

关于框架-剪力墙结构自振周期计算的讨论

推导了框架-剪力墙结构自振周期方程,利用两种计算模型,即框架-剪力墙的连续化协同工作计算模型和笔者建立的反映框架-剪力墙结构特点的有限元模型,对比计算结构自振周期系数。两种不同力学模型的计算结果十分吻合,得到相互印证。据此订正了被我国多种有关高层建筑结构设计的教科书、著作广泛引用的关于框架-剪力墙结构自振周期计算的一幅图表存在的问题。     

框架-核心筒结构剪力墙连梁设计

运用SATWE和ETABS程序对框架-核心筒结构采用3种不同连梁设计方法(强连梁、弱连梁和双连梁)时的结构整体进行了地震反应分析,得到了周期、振型、层间位移数值及基底剪力等结构动力特性随连梁截面变化的规律.从核心筒剪力墙空间整截面共同工作性能、核心筒所承担的地震倾覆力矩、核心筒抗扭刚度及连梁具有良好耗能性能等4个方面综合分析,得出剪力墙连梁应优先采用强连梁和双连梁,一般不应采用弱连梁,并给出了确定合理连梁截面尺寸的一般设计原则.     

框架剪力墙结构中剪力墙设计探讨

文章结合工程实例讨论了在框-剪结构中如何布置剪力墙才能有效的增强结构的抗震性能,验证了剪力墙的合理设置对结构的抗震起到了关键性作用,并针对框-剪结构总结了几点改善结构抗震性能的措施和设计方法。     

框架-剪力墙结构混凝土浇筑操作工艺及质保措施

由于地震、山体滑坡等自然灾害频发，使我们对新建筑的抗震设计和对既有建筑的抗震加固、改造越来越重视，因而，框架--剪力墙结构混凝土浇筑的施工质量显得特别重要，直接关系到建筑结构的正常、安全使用。     

框架剪力墙-钢管砼板柱结构地震响应分析

随着人们对大空间、灵活隔断要求的不断提高,提出了一种新型的框架剪力墙-钢管砼板柱结构.在地震作用下,采用SATWE对该新型结构和框剪结构进行动力时程分析,得出相应的结论,为工程实践提供参考.     

框架剪力墙-钢管砼板柱结构地震响应分析

随着人们对大空间、灵活隔断要求的不断提高,提出了一种新型的框架剪力墙-钢管砼板柱结构。在地震作用下,采用SATWE对该新型结构和框剪结构进行动力时程分析,得出相应的结论,为工程实践提供参考。     

框架-剪力墙基础隔震结构的地震扭转反应

为了研究框架-剪力墙基础隔震结构的地震扭转反应，建立了地震作用下高层框架剪力墙基础隔震结构的平移-扭转耦联振动模型和运动方程，分析了单轴偏心基础隔震结构的平移-扭转耦联地震响应，并探讨了不同偏心率下隔震结构的地震反应．结果表明：在结构设计中应合理调整隔震结构上部结构和隔震层的偏心率．只有在上部结构和隔震层的偏心率满足一定关系的情况下，采用基础隔震才能明显减小结构的扭转反应．     

隔层错跨剪力墙有限元分析中的单元对比

剪力墙结构在进行有限元分析的时候，通常选用矩形单元便能获得足够的计算精度，但对于隔层错跨剪力墙这种特殊的剪力墙结构来说，采用带旋转自由度的矩形单元，增加了对转角的考虑，同时将连梁、梁、柱划分为杆单元，使得分析结果更为精确．     

框剪结构剪力墙中断条件的数值分析

用杆系-层模型和振型分解反应谱法,分析不同高度和结构刚度特征值的断层剪力墙框剪结构地震反应,设定可中断剪力墙的高度条件.计算表明,可中断剪力墙高度的决定因素为上部框架的抗剪能力,随着刚度特征值的增加,可中断剪力墙的相对高度随之增加.文中给出结构高度和相对高度的表达式,结构高度对相对高度的影响较小.     

框支剪力墙中落地剪力墙合理刚度优化研究

落地剪力墙刚度是影响框支剪力墙结构安全性和经济型的重要因素之一.对框支剪力墙结构忽略楼板变形,运用振型分解反应谱法求解结构地震作用并将其作为目标函数,以层间位移与层高之比为约束条件,在层间位移与层高之比满足规范要求的条件下,使结构地震作用最小的落地剪力墙刚度即为合理刚度.在具体的数值求解中,可编写优化程序运用MATLAB、MATHCAD等软件进行计算.算例结果显示,本优化方法较全面的考虑了结构总高度、标准剪力墙刚度、层高、楼层自重等因素对落地剪力墙刚度的影响,同时具有概念简单、运算方便等优点,适用于框支剪力墙的初步设计.图2,表3,参9.     

基于优化原理框-剪结构中剪力墙合理数量

通过对两种层间最大位移角计算方法的对比分析,指出采用位移曲线二阶求导的方法是可行的.以结构协同工作的连续化分析及我国现行抗震设计规范反应谱理论为出发点,以结构地震作用最小为目标函数,最大层间位移角为约束条件建立优化模型,并用MATLAB高级语言编写了三种常见的荷载作用下的优化程序.通过算例计算了不同设防烈度、场地土类别及设计分组下剪力墙的合理数量,结果表明所需的剪力墙合理数量与设防烈度呈非线性关系;当结构较规则时,该法对超过40 m的高层建筑仍然适用.该模型能反映出结构高度、结构重量等因素对剪力墙合理数量的影响,且简单、实用,可供初步设计使用.     

地震作用下高层框架-剪力墙隔震结构动力响应参数分析

针对一个10层框架-剪力墙基础隔震结构体系,考虑框架与剪力墙之间的相互作用,通过改变隔震层刚度及框架与剪力墙的刚度比,分析隔震层对地震波的滤波作用,以及考虑上部结构累积变形与隔震层大位移P-Δ效应,对高层框架-剪力墙结构的整体力学响应进行研究.结果表明:随着隔震层刚度的增加,传递到上部结构底部的加速度频谱幅值逐渐增大.随着框架与剪力墙刚度比增大,层间剪力的分布趋于均匀.上部结构累计变形产生的附加弯矩略大于隔震层本身P-Δ效应产生的附加弯矩.     

一种厚薄通用的矩形壳元及其应用

用含转角自由度的膜元和Mindlin板元组合,构造了一种厚薄通用的优质矩形壳元。算例验证表明该单元能有效地避免剪切闭锁和位移协调性问题;并且计算方法清晰,列式简单,具有准较高的确度性,可应用于一般工程实际问题。通过自编程序,进一步将该单元应用于薄膜的应力计算,可有效预测剪切薄膜的起皱区和起皱角。