钢筋混凝土空间网格盒式“成束筒”结构静力弹塑性分析

本文主要以某拟建工程为例,采用Midas/gen大型有限元软件,对新型钢筋混凝土空间网格盒式“成束筒”结构进行大震下的静力弹塑性分析,从层间位移曲线、层间位移角曲线和塑性铰分布等方面对结构的抗震性能进行综合的评估,并揭示出结构的薄弱处.计算结果表明,该新型结构符合“强柱弱梁”的原则,能够满足“大震不倒”的抗震设防要求.     

地震波输入角度对钢网格盒式束筒结构响应的影响

为研究空间钢网格盒式束筒结构在地震作用下的弹塑性性能,采用ETABS有限元软件建立数值模型.通过改变地震波输入角度,对钢网格盒式束筒结构进行罕遇地震作用下弹塑性时程分析.从结构顶点时程位移、基底剪力、层间扭转角及各构件塑性发展进行对比分析,寻求对结构不利的地震波输入角度.分析结果表明:坐标轴方向并不是地震波作用的最危险方向,与结构X轴成45°左右的方向对该结构的影响最大;盒式束筒结构抗震防线明确,具有良好的抗震性能.     

钢筋混凝土空间网格盒式多筒结构体系性能分析

介绍了钢筋混凝土空间网格盒式多筒结构这样一种新的结构体系,并且以某地拟建工程为例和常规框架-核心筒结构体系进行对比分析,分析了周期比、位移角和位移比、楼层位移和经济技术指标之间的不同,得出了空间网格盒式多筒结构在力学性能和经济效益方面都优于常规框架-核心筒结构,并且一个筒作为一户,充分做到“大开间、灵活划分居室”.为今后设计采用该结构体系提供参考.     

装配整体式空间钢网格盒式结构高层节能住宅建筑的研究与应用

本文提出了一种新型钢结构住宅体系—装配整体式空间钢网格盒式结构,适用于多、高层钢结构住宅。盒式结构由钢—混凝土协同式组合空腹夹层楼盖及钢网格式承重墙组成,具有空间三维受力特性,比常规框架结构受力更合理;空腹楼盖具有跨度大、自重轻等优点,住宅室内无梁无柱,自由划分居室,使用方便、美观,节约层高;钢网格外墙采用现浇填充石膏墙体,墙体施工简单易维护,保温性能好且不易开裂,钢构件完全包裹在石膏墙体内,完全被密封,无需再做防火防锈处理。本文通过一拟建工程实例来说明盒式结构的优势,此类结构解决了多年制约我国钢结构住宅发展的问题,将结构性能、建筑功能以及节能环保有机结合起来,是一种适合市场推广的钢结构住宅体系。     

装配整体式空间钢网格盒式结构住宅平面不规则楼板的研究

当楼板平面不规则的时候楼板的性能便不满足刚性楼板假定。通过装配整体式盒式结构与普通框架结构的对比探讨楼板局部不连续的一般力学特性,并且得出装配整体式空间钢网格盒式结构不同于一般结构的特点。针对楼板凹槽与楼板开洞处可能出现的应力集中现象应采取适当的加强措施,通过一个盒式结构算例的静力推覆计算,探讨了罕遇地震下的盒式结构的抗震性能。     

基于PERFORM-3D的筒中筒结构弹塑性时程分析与性能评估

采用PERFORM-3D软件及纤维剪力墙单元,通过对一14层筒中筒结构试验模型进行弹塑性时程分析,并与试验结果对比,验证了软件模型的合理性。通过结构在不同烈度情况下的变形分析,具体研究了该结构的层间位移角分布,并参考美国性能规范ASCE41—06,对结构在弹塑性阶段的性能进行评估。得出在高烈度地震动下结构底部剪力墙出现较大塑性变形,以耗散大部分能量,同时给出相应的设计建议,为同类高层结构弹塑性分析提供参考。     

斜拉网格结构的弹塑性动力响应分析

针对斜拉网格结构体系的弹塑性动力响应问题,阐明斜拉索非线性特性,建立索塔塔柱刚度矩阵,研究空间杆单元恢复力模型及其弹塑性状态转换判定方法,给出临界点处的处理方法和结构弹塑性动力响应的计算策略,数值分析该类结构动力特性及线性和弹塑性振动问题,结果显示,斜拉索的存在提高了结构刚度,可显著改变结构振动特性,竖向地震响应明显大于水平向地震响应,弹塑性位移、内力均大于弹性计算结果。     

多层住宅新型复合结构空间弹塑性时程分析

针对用于代替黏土砖住宅结构的新型“人”字支撑复合结构进行了空间弹塑性时程分析,研究了新型复合结构用于多层住宅的抗震性能。选择了三种地震波,计算了采用新型复合结构的某6层住宅在三种地震波作用下的一系列响应,得出该实例住宅的薄弱层均为第三层;在三种多遇地震波作用下,柱子和支撑轴压比均满足框架结构柱轴压比限值,梁、柱及支撑结构在最不利内力组合下的配筋在合理范围内;在三种罕遇地震波作用下,最大层间位移角均满足钢筋混凝土框架一剪力墙结构限值。结果表明新型复合结构用于多层住宅具有良好的空间抗震性能。     

多点输入下大跨度空间网格结构的地震响应分析

引用了FFT(fast Fourier transform)技术模拟多点输入下的竖向和水平地震加速度时程，水平相干函数模型采用著名的R．S．Harichandran模型，竖向相干函数模型采用刘先明博士提出的模型．分别以多点输入法和行波法对大跨度空间网格结构的2个实际工程的水平与竖向振动进行计算，并与一致输入法的计算结果进行对比，最终在非一致输入与一致输入上结构的差异、视波速及结构跨度对这种差异的影响以及行波法的精度三方面得出了一些重要结论．     

网格结构节点的弹-塑性分析研究

本文对网格结构的节点进行了弹-塑性分析,用非线性有限元方法计算节点。为了验证所用理论及计算程序的可靠性还用电测法对三种典型节点作了单向拉伸试验。结果表明本文所用理论及程序具有较高的精度。最后综述了进行弹-塑性分析的必要性。     

双塔高层钢结构抗震性能的有限元分析

针对高层建筑结构分析计算中专业设计软件在大震作用下结构弹塑性分析方面存在的缺陷,以北京某双塔高层钢结构为例,运用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构三维模型,进行了结构的动力特性和模态分析,并采用振型分解反应谱和弹性/弹塑性时程分析方法,分析了该双塔高层钢结构在地震荷载作用下的结构响应.通过对计算结果的分析可以看出,通用有限元软件能够很好地对高层钢结构的抗震性能进行分析计算;双塔高层钢结构顶部鞭梢效应明显,建议通过减小顶部结构自重并在构造上予以重视加以解决.     

结构弹塑性分析的新方法

利用样条有限点法及弹性应变与塑性应变的关系，提出了一个分析结构弹塑性问题的新方法。这个方法避开了非线性应力应变关系，计算简便。     

高层钢结构考虑损伤累积及裂纹效应的抗震分析

基于钢材在反复荷载作用下的损伤累积力学模型（包括损伤变量D的计算公式，损伤对钢材屈服强度、弹性模量、强化系数的影响以及钢材考虑损伤累积效应的应力－应变滞回关系等）和损伤累积断裂准则，采用改进的数值积分方法对钢构件的滞回曲线进行了计算机仿真，并建立了实用的考虑损伤累积和断裂效应的钢构件恢复力模型。采用这一模型对具有损伤的空间钢框架结构的抗震反应进行分析，并得到了振动台模拟地震试验的验证。抗震分析方法的特点为：能够考虑损伤累积和裂纹效应的影响，能够计算构件的损伤程度，能够计算裂缝产生的时间、部位及其开展，以及能够对钢框架结构遭受多次地震时的情况作真实的反应分析。     

空间网格结构的自动成形

依据形式代数（ｆｏｒｍｅｘａｌｇｅｂｒａ）理论，用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了实用程序，使外形比较复杂的球面网壳、椭球形网壳、双曲抛物面形及筒壳等形式的网格结构能够利用计算机自动成形，避免了以往冗长、单调且易于出错的结构成形工作，与计算机辅助图形相结合，既直观又便于修改和检查．通过工程实例来说明形式代数在空间网格结构自动成形中的优越性和很强的实用性．