剪力墙与高层刚架联合体系的分析——用无剪力分配法分析高层建筑

本文提出的分析剪力墙与高层刚架联合体系的无剪力分配法,其优点在于:基本计算公式简便,物理概念明确。它适用于变截面的剪力墙,墙身可不到顶,各层刚架柱和梁的刚度可不相同等情况。文末附有用无剪力分配法和用苏联安东诺夫方法所作算例的比较,结果表明,后者所得刚架部分的内力分布规律不够合理。     

广义无剪力分配法——修正D值法

本文利用修正抗剪刚度D,按剪力分配求出柱的剪力后,再建立无剪力分配的计算模式,采用和普通力矩分配法相似的无剪力分配法,使多跨多层刚架的计算得到简化,一般只需对D值作一次修正,即可获得足够精度的结果。     

用无剪力分配法检验多层单跨刚架的弹性稳定性

本文介绍一种检验多层单跨刚架弹性稳定性的简单方法。粮据N.J.Hoff提出的用力矩分配收敛准则确定刚架的压屈荷载并利用无剪力分配法和集体分配法的概念,给出了检验多层单跨刚架的弹性稳定性的简单算式。     

倍数定理在高层建筑规则框架设计中的应用

本文将结构力学的倍数定理应用于多层及高层三跨对称,两跨不对称框架内力分析中。即在多层及高层框架梁、柱初选截面尺寸h×b时,首先满足倍数定理再采用精度很高的无剪力分配法进行内力分析。无剪力分配法使未知数减少2/3,大大减少了计算机的存储量,也为手算带来了方便。     

单层多跨刚架简化计算方法的研究

通过对横梁刚度大于立柱刚度５倍以上的单层刚架的分析．导出了此类结构用剪力分配计算的公式。     

将系数矩阵呈带状的线性代数方程组化为常微分方程求解——在高层建筑设计中一个新的计算方法

T.V.卡曼曾建议将连续梁三弯矩方程的解答用二阶差分转换成y_x=C_1β_1~x C_2β_2~x的形式,在连续梁的设计中,这是一个概念清晰、计算简便的方法。在高层建筑中,我们用无剪力分配法所导出的三转角方程及六转角方程是与三弯矩方程相类似的方程,写成矩阵形式呈带状。在对称的高层刚架中,我们用差分将三转角方程转换成二阶常微分方程求解;在不时称的高层刚架或互联剪力墙以及剪力墙—刚架体系中,其六转角方程可用差分先转换成两个二阶常微分方程组而后又合并为四阶常微分方程来求解。用本文提出的方法进行计算,其结果表明与精确解相比误差极微。值得指出,我们将卡曼法加以发展以后所提出的这个方法,可以将一般形式(无论带宽多少)的带状矩阵线性方程组转换成为常微分方程来求解。     

对称多层框架的侧移变位和维氏连续桁架的计算

对于对称的多层、单跨框架和简支的维氏桁架(弦杆平行)来说,用纳劳尔的力矩分配法求解是十分方便的。一旦力矩确定了,即可利用分配表很快算得整个框架的变位。应用这种确定简支桁架变位线的方法,同样可以迅速解出维氏连续桁架。本文将说明用力矩分配表即可方便地求得框架的变形状态。     

利用结构对称简化超静定结构的计算

现代工程中,对称超静定结构随处可见,常见的超净定结构的类型有:超静定梁、超静定桁架、超静定拱、超静定刚架及超静定组合结构,求解超静定结构常用的方法有力法(柔度法)和位移法(刚度法),以及在其基础上演变而来的力矩分配法、渐近法和矩阵位移法,本文注重以力法(柔度法)为例,进行阐述.     

框剪结构剪力墙中断的地震反应分析

建立结构对称和非对称布置的框剪结构的三维有限元模型.采用3种中断条件和2种中断形式研究剪力墙的适宜中断位置和中断形式,并对各模型进行地震反应分析.结果表明:1)上部剪力墙全部中断,对顶点最大位移和振型周期的影响相对较小,但中断处楼层层间位移增大24.4%～41.5%,框架柱的平均剪力增大86.6%～137.1%,而部分中断则可避免层间位移及框架柱平均剪力产生较大突变;2)剪力墙中断后,非对称结构的层间位移、总剪力墙的剪力、框架柱的平均剪力沿结构高度的变化规律与对称结构的情况大致相同,而框架柱平均剪力增大略大于对称结构的情况;3)剪力墙中断位置由低至高的顺序为反弯点位置、最大层间位移角处、剪力为零处.其中,剪力墙在剪力为零处以上中断,框架柱平均剪力的突变最小.     

无剪力分配新法解剪—框结构

<正> 本文将无剪力分配原理推广到剪力墙一多跨多层框架,使转角弯矩分配同时剪力平衡,用迭代法计算。此法便于模拟手算操作编制微机程序;也便于用集体分配原理迅速得出手算成果。纯框架是此法的特殊情形。     

具有侧移的正规多层多跨刚架在任意荷载作用下的一种简捷解法

本文介绍一种对有侧移刚架的有效而简便的渐近解法．立中给出各种类型刚架的计算公式． 讨论了力矩分配法和无剪力分配法都可作为本法的特殊情况来处理．并对无剪力分配法给予数学 上的论证．最后，通过几个有侧移的刚架实例，用手算，并用电算校核，从而获得概念清晰、运 算简便、精确度高的结果．     

核心剪力墙嵌固位置对掉层框剪结构抗震性能的影响

对掉层框剪结构中的核心剪力墙采取2种不同的嵌固位置,设计不同掉层层数的算例模型,进行多遇地震和罕遇地震作用下掉层框剪结构的抗震性能分析,考察核心剪力墙不同嵌固位置对掉层框剪结构上、下接地部位剪力分配和抗震性能的影响规律。结果表明:掉层结构上、下接地部位剪力分配极不均匀,各接地部位传递的剪力占比受掉层层数和核心剪力墙嵌固位置影响;通过选择核心剪力墙的嵌固位置,可在一定程度上协调剪力传递的不均匀性,当掉层层数较多时,将核心剪力墙嵌固在上接地端更合理;当上接地部位仅有少量剪力墙时,易形成塑性变形集中,设计中应重点关注此类构件的延性。     

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.     

四角两边连接防屈曲钢板剪力墙力学机制

为了保障降低框架柱刚度要求的同时,可以平衡防屈曲钢板剪力墙作为抗侧力构件和耗能构件的功能,本文提出了四角两边连接防屈曲钢板剪力墙。通过理论推导和数值模拟对四角两边连接防屈曲钢板剪力墙力学性能进行研究,给出了理论承载力和最小刚度表达式,分析了内嵌钢板与钢框架相互作用机制,阐述了四角两边连接防屈曲钢板剪力墙刚度和延型,研究了钢框架和内嵌钢板剪力分配规律。研究表明：四角两边连接防屈曲钢板剪力墙相较于四边连接防屈曲钢板剪力墙降低了边框柱刚度最低要求的40%;内嵌钢板承担了80%以上的剪力,当塑性铰完全形成之后,内嵌钢板与框架柱承担剪力比例趋于平衡;混凝土盖板的约束作用能够有效提高内嵌钢板承担剪力能力,混凝土盖板厚度大于40 mm,结构初始刚度和内嵌钢板承担剪力不再增加。因此,四角两边连接防屈曲钢板剪力墙具有良好的抗震性能,可以作为抗侧力构件应用于高层建筑抵抗水平荷载。     

多层与高层错列桁架钢结构体系抗侧力性能对比

为了明确多层和高层错列桁架钢结构体系抗侧力性能的异同,建立了总高7、13、19层的3种结构模型进行三维整体计算,分析了不同的结构布置、抗侧力构件和桁架形式的选取对结构内力、水平位移、自振周期及振型的影响。分析结果表明,高层结构的侧移比多层结构更难控制,高层结构需比多层结构使用更大刚度的抗侧力构件。建议:高层错列桁架结构采用混合桁架形式,其受力和抗震效果好于采用帕氏桁架形式;高层错列桁架结构宜在纵向设置剪力墙,宜在横向设置偏心支撑。     

钢筋混凝土盒式多筒结构协同受力性能分析

为了研究钢筋混凝土正交斜放盒式多筒结构两侧网格框架筒与中间剪力墙筒在水平地震荷载作用下的协同工作性能。选取结构刚度特征值λ为参数,建立该新型结构有限元模型。采用MIDAS/building对三设防水准下该结构协同受力性能进行研究,包括结构剪力、倾覆力矩、分担率等分配规律等。结果表明新型结构协同工作性能较好,框架筒在底部剪力承担率较大,承担近一半底部弯矩;刚度特征值λ越大,框架筒承担剪力和弯矩越大,而对剪力墙承担弯矩影响较小,建议在框架筒底部楼层采取加强措施。     

轻型木结构房屋侧向变形机理的现场试验研究

对一幢轻型木结构房屋进行侧向载荷试验研究,结果表明,层间剪力传递路径为上层剪力墙→楼盖→下层剪力墙,与常用设计假定一致;各片剪力墙与楼盖之间的剪切滑移均较小,可忽略不计;结构分析中应采用整体结构分析方法,提出的简化分析模型考虑了楼盖变形对剪力墙荷载分配的影响,分析结果接近于实测结果,可供实际工程设计分析采用;非抗侧力构件显著提高房屋抗侧力刚度,当这些构件包括在定型设计中,则应考虑其抗侧力的作用,具体考虑方法有待进一步研究;楼盖吊顶石膏板对楼盖刚度的提高很有限,可忽略不计.     

内藏桁架的混凝土组合低剪力墙试验

提出了内藏桁架(包括钢桁架、钢筋桁架及钢钢筋组合桁架)混凝土组合剪力墙,该新型组合剪力墙包含2种组合:不同受力体系,桁架与剪力墙的组合;不同材料,型钢与混凝土的组合,形成了双重组合剪力墙.进行了6个1/3缩尺的剪力墙的抗震性能试验研究,包括普通混凝土剪力墙、内藏钢框架混凝土剪力墙、内藏钢筋桁架混凝土剪力墙、内藏钢框架钢筋桁架混凝土剪力墙、内藏钢桁架混凝土剪力墙及内藏钢钢筋组合桁架混凝土剪力墙.在试验研究基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性、能耗及破坏特征.试验表明,内藏钢框架及内藏不同材料桁架混凝土剪力墙的抗震性能比普通混凝土剪力墙明显提高.建立了内藏桁架混凝土剪力墙的承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好.提出了该新型剪力墙抗震设计的建议.     

Γ形单元在力矩分配法中的应用

常规力矩分配法将结构看作由直杆单元组成,刚架比较复杂时,结点位移较多,计算比较麻烦.本文对Γ形单元转动刚度和传递系数进行了推导,使得对某些无侧移复杂刚架应用力矩分配法求解内力工作量得到简化.     

六跨刚架弯矩分配传递无限次的闭合解

多高层建筑框架在竖向荷载作用下的内力近似分析时，通常采用分层法后按无侧移刚架用弯矩分配法求解。对分层后六跨刚架用弯矩分配法对结点的不平衡力矩进行无数次分配传递，求得无数次分配弯矩和传递弯矩之和，得闭合解。