屈曲约束支撑铰接钢框架结构体系抗震性能

基于利于结构安装和抗震修复以及屈曲约束支撑的特点,采用梁柱铰接钢框架承受竖向荷载、屈曲约束支撑抵抗水平荷载的结构体系,并推导了这种结构体系的楼层弹性和弹塑性抗侧刚度.采用双线性模型模拟屈曲约束支撑的滞回性能,采用时程分析方法分析了屈曲约束支撑铰接钢框架结构体系的抗震性能、弹性及弹塑性地震反应特征.结果表明:多遇地震下,结构楼层位移反应基本呈线性关系,层间位移角分布比较均匀;罕遇地震下会出现薄弱层现象,但各层支撑都会屈服耗能.除底层以外,楼层剪力主要由支撑承担,而底层框架柱承担的楼层剪力比例会增大;框架梁和柱在各级地震下都处于弹性状态;屈曲约束支撑铰接钢框架结构体系具有较好的抗震性能.     

远场长周期地震动作用下高层框剪结构地震反应分析

选取3条远场长周期地震动和2条普通地震动,在比较其能量特性的基础上,采用ETABS软件建立两栋高层框剪结构的有限元模型。对比研究了地震动类型和结构基本周期对结构弹性地震反应的影响规律。结果表明:远场长周期地震动对高层框剪结构的地震反应具有放大作用;在其作用下结构的层间剪力、楼层位移和层间位移角明显大于普通地震动作用下的结果。远场地震动作用下结构的最大层间位移角出现在中下部楼层,且明显超出现行规范1/800的限值要求。普通地震动作用下结构的最大层间位移角出现在中上部楼层,能够满足规范限值要求。随着结构基本周期的增加,远场长周期地震动作用下结构的地震反应随之增大;普通地震动作用下结构的基底剪力、顶层位移逐渐增大;最大层间位移角略有下降、出现的楼层明显上移;顶层位移对长周期地震动、结构基本周期最为敏感。建议在高层结构抗震设计时进行远场长周期地震动作用下结构的抗震性能验算;且将结构位移作为重要的控制指标。     

高层正交胶合木-混凝土核心筒体系力学性能参数分析

基于国内外高层木结构及木-混凝土混合结构的研究,结合正交胶合木(CLT)的材料性能优势,设计了一种高层正交胶合木-混凝土核心筒混合结构体系.运用有限元分析方法,研究不同参数对该混合结构的力学性能、变形、动力特性等的影响.结果表明,CLT板连接刚度的变化对CLT结构竖向位移的影响较大,提高CLT板间的连接刚度,可减小CLT结构竖向位移和楼层水平位移;混凝土核心筒墙体厚度增加,结构楼层水平位移平均减小9.07%,但对CLT结构竖向位移几乎无影响;一定范围内楼层数的变化对结构周期和楼层水平位移的影响较大,而对CLT剪力墙结构竖向位移的影响相对较小.     

多层工业厂房火灾后加固设计与抗震性能分析

为探究多层钢筋混凝土工业厂房在加固前后以及火灾前后的抗震性能变化情况,围绕火灾后多层工业厂房的加固设计和抗震性能分析展开研究.首先,建立多层钢筋混凝土框架结构火灾后抗震性能的有限元分析方法;随后,介绍某多层工业厂房结构特点和火灾后结构损伤情况,据此综合利用增大截面、粘贴钢板和粘贴纤维复合材料等方法对结构进行了加固设计;进而,建立了结构三维有限元模型,开展了结构动力特性和弹性地震响应分析;最后,进行了结构的动力弹塑性分析,探究了火灾前、后结构整体的抗震性能和加固措施对火灾后结构抗震性能的改善,并探讨了不同地震动特性对多层钢筋混凝土框架抗震性能的影响.研究结果表明:火灾后,整体结构地震响应明显大于火灾前,层间位移角最大增加了143％,且不同楼层层间位移角的增大幅度与楼层受火情况密切相关;近场地震作用下的结构响应大于远场地震,罕遇地震作用下底层层间位移角在近场地震作用下可达远场地震作用的2.71倍;所提出的加固方案有效提升了结构抗震性能,罕遇地震作用下底层层间位移角平均减少115.7％.研究成果可为多层工业厂房火灾安全性评估和加固设计提供参考.     

某高层建筑顶部悬挑旋转餐厅的侧移分析

通过分析在地震作用下,利用振型分解反应普法进行旋转餐厅结构楼层的最大位移及层间位移角等分析;考虑竖向地震作用及结构的扭转对结构的影响,进一步揭示了结构的地震响应规律。分析表明,顶部有大跨度悬挑旋转餐厅框-筒结构是受力较为合理的结构形式,并且具有较强的抗震性能。     

高位转换超限高层结构整体模型振动台试验研究

上海某带高位转换超限高层结构高53层,结构高度250 m.该超限高层采用型钢混凝土框架钢筋混凝土筒体结构体系.根据我国<<高层建筑混凝土结构技术规程>>(JGJ3-2002),该建筑总高超过了型钢混凝土框架钢筋混凝土筒体最大高度190 m限值,属于高度超限的B级高层建筑;同时存在加强层及竖向主要受力构件高位转换层,属于B级复杂高层建筑.为研究它在地震作用下的抗震性能,进行了缩尺(1/30)模型的振动台试验.试验结果表明,该结构体系合理,具有较大的水平刚度,在地震作用下位移反应和扭转效应比较小,满足规范抗震设防要求.     

消能减震钢结构在竖向地震作用下的抗震性能分析

通过对某7层钢结构及其增设粘滞阻尼器结构进行数值分析,可得在竖向罕遇地震作用下粘滞阻尼器对钢结构有着显著的消能减震作用.较原钢结构,增设粘滞阻尼器钢结构的楼层位移有着11.3%的降幅,楼层层间位移降幅最大达16.4%,说明对于钢结构在实际工程设计中,其抗震性能的提高可以通过增设粘滞阻尼器来实现.     

基于抗震性能带转换层框剪结构优化分析

框剪结构中转换层的设置高度优化对结构的抗震性能具有非常重要的影响.转换层以上结构为剪力墙,下部设置框架结构.本文共建立四种框剪结构有限元分析模型,分别为转换层设置在结构的第5层、第8层、第10层和第13层.对各结构方案的自振周期比较采用反应谱分析法分析.对常遇地震作用下结构的抗震分析采用弹性动力时程法分析,选用三种地震波,人工波一种和天然波两种,比较各个结构方案的最大楼层位移和层间位移角.分析结果表明:越高位置设置转换层越不利于结构的抗震,反之,则对抗震有利.但也不能盲目地设置太低,所以建议转换层设置在结构地面以上的1/3处左右.     

带拱式转换层高层结构弹塑性分析

为了给带拱式转换层高层结构的抗震设计提供参考依据,分析了带拱式转换层高层结构地震反应的动力弹塑性性能,研究了该结构薄弱层位置以及塑性铰在结构中的分布,表明该结构若满足抗震要求,应对结构进行加强:对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地,转换层底部柱承载力增大系数分别取1.3、1.9和2.2;而转换层相邻上部柱及转换层下弦杆跨中的承载力增大系数分别取1.25和3.5;由此采用Pushover法分析了该结构楼层最大侧移与楼层最大层间位移角,以及结构达到最大层间位移角时塑性铰分布,结果表明采用上述加强措施后该结构薄弱部位转移到上部楼层中,且该结构塑性铰分布较合理。最后,根据Pushover法对该结构进行了抗震性能评估,结果表明该结构采用上述措施加强后,能满足7度(0.15 g)设防烈度的抗震要求。     

2种隔震形式对高位转换结构抗震性能的影响

针对不同的隔震形式对高位转换体系抗震性能的影响,文章利用Ansys软件,建立高位转换结构的基础隔震与转换层隔震有限元分析模型,并对其进行弹塑性地震时程分析。研究发现,设置隔震支座后高位转换结构的层间剪力和层间位移角明显减小;当采用转换层隔震时,可能会加剧转换层位置传力途径的突变,对结构安全造成不利影响。     

错位转换高层建筑结构扭转特性分析研究(英文)

根据中国规范设计了1栋总数为40层的错位转换高层建筑结构,为对比分析需要另设计了两带单层转换层的高层建筑结构.采用Etabs和Satwe对比分析了3结构各层质量、转动惯量、回转半径、偏心率及有害偏心率、扭转刚度沿楼层高度分布特点;对比分析了3模型各阶扭转周期与平动周期比及平扭振型耦联情况.分析表明,错位转换高层建筑结构会在两转换层之间形成较大的偏心率及存在明显的平扭振型耦联.     

大跨度钢骨混凝土桁架转换层结构设计方案的选型

通过利用ANSYS结构分析软件对带有大跨度钢骨混凝土桁架转换层的高层建筑进行整体分析,对比在不同形式桁架转换层结构形式下建筑结构的整体受力性能,从而选择受力相对较为合理的转换层结构形式。     

型钢混凝土框支框架-混凝土核心筒结构抗震性能分析

对带型钢混凝土梁式转换层的型钢混凝土框支框架-混凝土核心筒结构进行有限元计算分析,研究了转换层设置高度及转换层上、下等效侧向刚度比变化时,其地震作用下结构地震反应的一般规律.结果表明,此类结构的转换层设置高度可适当提高,适合高位转换;抗震设计时,对转换层附近外框架应予以加强,对于高位转换,应重点加强转换层上一层外框架;设计转换层上1～2层的外框架时,相对其它框架柱,应强化框支柱;转换层上、下结构等效侧向刚度比宜控制在0.86～1之间.     

浅谈转换层结构设计和施工

论述了结构转换层在高层建筑中的必要性,讨论了结构转换层的设计原则、主要型式和设计要点、施工要点及发展趋势.     

浅谈大直径灌注桩的设计

大直径灌注桩具有承载力高、传力明确、沉降量小、施工方便等优点 ,目前被广泛用做多层和高层建筑的基础。本文从多方面分析了大直径灌注桩的承载性能、竖向承载力计算方法和抗震构造措施 ,指出大直径灌注桩具有广泛的应用前景。     

正压送风位置和风量对高层建筑火灾烟气控制的影响

正压送风控烟是高层建筑烟气控制的重要手段,目前消防队伍普遍配备移动排烟装备,但这类装备在高层建筑的应用尚未普及,有必要开展高层建筑正压送风控烟技战术的研究。本研究在1/4缩尺寸高层建筑正压送风控烟实验研究的基础上,进一步开展了数值模拟研究,重点关注正压送风位置和送风风量对高层建筑竖井烟气控制效果的影响。研究结果表明,从高层建筑火灾中着火层下部进行正压送风比上部更具优势,在着火层上方楼层送风时,由于烟囱效应的影响,需要更大的送风风量才能有效控制烟气,且当正压送风强度不足时,还会造成竖井内温度的显著上升,从而威胁到建筑内部人员的安全,着火层下方正压送风的最佳位置应根据通风情况综合确定。     

方形截面高层建筑间气动干扰对其驰振稳定性的影响

基于高频天平测力风洞试验技术,在4种模拟风场中对干扰建筑处于36个不同位置时方形截面超高层建筑的基底弯矩进行了测量,分析得到了驰振力系数和驰振临界风速,讨论了风场特性和干扰效应对它们的影响.研究结果表明,无周边建筑的干扰时,方形截面超高层建筑的驰振仅可能发生在风向与建筑体轴之间的夹角小于16°的情况,在有湍流的风场下,0°风向角附近时,发生驰振的可能性最大;当干扰建筑位于目标建筑上游正前方时,目标建筑的在0°风向角时的驰振可能性受到明显的抑制;在湍流风场下,干扰建筑仅处于少数干扰位置时会使目标建筑在0°风向角时的驰振不稳定性有所增大.     

竖向变形差异对高层结构的影响

高层结构在竖向荷载作用下,产生框架柱与剪力墙的弹性竖向变形差以及由变形差引起的结构附加内力.通过实例计算表明框架承担的内力有所增大,剪力墙承担的内力减小.框架梁顶部在墙一端负弯矩大、柱一端负弯矩小,同时提出减少竖向差异的措施.     

甘肃省大剧院超限复杂结构弹塑性分析

甘肃省大剧院兼会议中心工程平面选型复杂,出现局部楼层错层、楼板开大洞、局部竖向构件局部转换等,属于特别复杂的高层建筑结构,给结构设计带来了很多新的课题和理念.结合国家抗震规范的要求,对该工程主体结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性计算分析,并对工程结构抗震性能进行了分析和综合评价,通过弹塑性分析计算,找出结构潜在的抗震薄弱部位和薄弱构件,并提出相应抗震加强措施,为同类工程设计提供了有价值的参考数据.     

高层隔震结构设计方法研究

在高层隔震结构设计中,为能较准确地选择隔震支座,尝试将地震作用减少至1/3～1/2输入原高层抗震结构中,将计算所得结构底部竖向反力作为隔震支座选择的依据.为方便设计人员掌握,将基于Etabs有限元软件,以《建筑抗震设计规范》中的12章及相关规程为参考,以一实例讲述高层隔震结构的设计流程.结果表明,此设计方法便捷有效.