曲线网格高层斜交网筒结构体系抗侧性能

为了使网筒结构更适应高层建筑的受力特点,提出曲线网格高层斜交网筒结构,并分析其抗侧性能的影响因素。通过弹性反应谱法进行系列模型计算,探讨了曲柱底部角度、顶部角度、结构高宽比等几何参数以及环梁、角柱、杆件连接形式等结构因素对结构抗侧性能和受力性能的影响。其中,底部角度和高宽比是主要几何参数,主环梁是主要结构因素。在一定高宽比下,底部角度存在最优区间,在此区间,顶部角度的影响较小;当底部角度远离其最优区间时,顶部角度才有明显影响。设置主环梁可大大减小曲柱弯矩、有效改善曲柱受力。角柱、杆件连接形式对结构性能的影响较小。总体而言,曲线网格高层斜交网筒结构的抗侧性能优于目前常用的等角度直线柱高层斜交网筒结构。     

加强层和楼层梁对框-筒结构侧移的影响

为弥补设置加强层的高层框架-筒体结构简化的结构力学分析模型存在的不足，基于同时考虑普通楼层梁和加强层作用、由最小势能原理推导出顶部加强框架-筒体结构侧移曲线解析表达式．结合算例，分析了普通楼层梁、加强层对结构侧移的影响程度和规律；定量说明了普通楼层梁对结构侧移的影响是不容忽略的；探讨了设置加强层减小高层框架-简体结构侧移的同时，尽量降低由此所带来的抗震不利因素影响的结构设计方法，并对加强层与内芯筒、普通楼层梁与内芯筒的相对线刚度取值提出建议，可供同类结构设计时参考．     

混凝土网格式框架抗侧性能影响因素分析

网格式框架是在框架基础上由边柱、楼层梁、中柱和层间梁正交构成,本文对其考虑梁、柱刚度的影响,采用有限元分析方法进行抗侧性能分析。结果表明:与框架结构相比,中柱和层间梁的设置可以使结构内力分布更加均匀,有效降低结构内力峰值和提高结构抗侧刚度;提高边柱和中柱刚度可以有效改善结构的抗侧刚度,但边柱刚度的提高对中柱和层间梁内力变化梯度的影响较小,而中柱刚度提高可以降低楼层梁和边柱的弯曲内力,但对层间梁内力变化梯度的影响不大;相对于柱刚度的变化,楼层梁和层间梁刚度改变分别对其余构件内力的改善意义不大,对结构抗侧刚度的提高作用相对较弱。     

不同参数对盒式筒中筒结构剪力滞后效应的影响分析

为研究空间钢网格盒式筒中筒结构的剪力滞后效应,利用SAP2000有限元软件建立不同几何尺寸的盒式筒中筒结构模型,并在水平地震作用下对其进行弹性分析。重新定义了剪力滞后效应系数,分析了连梁高度、高宽比、角柱刚度、窗裙梁刚度、钢网格式框架层间梁刚度对盒式筒中筒结构剪力效应的影响。结果表明:连梁高度、高宽比、角柱刚度、窗裙梁高度、层间梁的高度对结构剪力滞后效应影响较大,在结构设计时应该作为主要因素考虑;窗裙梁宽度、层间梁宽度对结构剪力滞后效应影响较小,在结构设计时应该作为次要因素考虑。     

筒中筒结构设置刚性层效果分析

通过对某４８层筒中筒结构在３５层处设置刚性层效果的计算分析，提出筒中筒结构设置刚性层的作用机理在于提高翼缘框架的抗侧作用，影响设置刚性层效果的主要因素在于外框筒裙梁刚度     

筒中筒结构刚性加强层作用机理分析

通过对某４８层筒中筒结构在３５层处设置刚性层效果的计算分析，提出筒中筒结构设置刚性层的作用机理在于提高翼缘框架的轴向抗侧作用，影响设置刚性层效果的主要因素在于外框筒裙梁刚度     

邻近地上结构对地下结构动力响应的影响参数

采用有限单元法建立了一系列典型高层框架结构及地下车站的二维平面应变模型,研究了不同地震波输入、结构间距、土层刚度、土层阻尼比及地上结构基础埋深、楼层数、刚度等工况下地上结构对地下结构动力响应的影响.分析结果表明,地震波频谱成分的影响很大;随着结构间距增加,相互作用迅速减小;随着土层阻尼比减小、基础埋深增加、楼层数增加,相互作用增大;地上结构上部刚度对相互作用程度的影响不大.     

一种新的转换层结构楼层侧向刚度控制准则

提出采用有害位移角代替位移角来控制转换层结构侧向刚度。通过大量不同结构布置、不同剪力墙厚度的带转换层的高层建筑结构算例计算分析,将楼层有害位移角比小于等于0.9作为带转换层的高层建筑结构楼层侧向刚度比的控制准则。同时,采用有限元计算模型分析了转换层上下部剪力墙刚度、转换梁刚度、转换层层高等因素对杆系模型的有害位移角计算的影响,得出修正的有害位移角比值法,并提出工程应用建议。     

核筒——三个悬挂体结构地震动力反应分析

用拉格朗日方程建立核筒悬挂结构的运动方程,并且考虑了大位移非线性的影响。运用 Longe - Kuta 方法求出体系的地震动力响应时程。由计算结果得出核筒悬挂结构可以大大的减小层间位移、楼层位移、楼层速度和楼层加速度,减震效率达90%。核筒截面抗弯刚度对截面内力和筒身水平位移影响非常大,截面内力随着抗弯刚度的增大而增大。阻尼系数和吊杆长度对截面内力的影响非常小。楼层位移、楼层速度和楼层加速度随阻尼系数的减小而减小。     

高层筒体结构剪力滞后研究

重点讨论了筒体结构剪力滞后效应(SLE:shear lag effect)的产生机理,提出与SLE的力传递说有较大差异的新看法,认为引起筒体结构SLE的原因是沿翼缘方向上的抗侧力刚度不均(称为横向刚度):角柱由于腹板的作用使其抗剪刚度增大,中柱则相对抗剪刚度减小。刚度低的中柱产生较大弯曲变形,使裙梁及楼板也跟着变形,中柱抗弯能力降低,轴力减小,由于腹板的作用而刚度增大的角柱轴力自然会增大。利用大型有限元软件ANSYS对高层筒体结构在水平风荷载作用下进行计算分析,得出:角柱截面变化只是对其本身轴力影响很大,考虑到角柱在筒体结构中的重要性应适当增大其截面面积;去除角柱不但不能降低甚至消除SLE,反而使结构整体性降低。     

带高位梁式转换层框架-剪力墙结构体系抗震性能研究

文章对框架-剪力墙带梁式转换层结构进行了分析研究,采用SAP2000结构分析软件模拟了16种等效侧向刚度比和转换所在层层号同时变化时,结构体系主要设计参数的变化情况以及4种落地剪力墙刚度变化对结构自振周期的影响,同时分析了该部位可能的破坏形态并给出设计建议.     

高层混合结构筒体厚度优化设计

为获得高层混合结构中外框架与混凝土筒体之间合理的刚度分配,利用结构优化的方法对筒体厚度进行主动选择,以筒体体积为目标函数,引入结构变形、剪重比、刚重比、框架楼层剪力、柱轴压比、底层墙肢轴压比、构件承载力、构造要求等约束限制条件.通过建立混合结构整体空间有限元模型.采用振型分解反应谱CQC法进行地震响应分析,提出了整体反映混合结构动力性能的优化数学模型.利用ANSYS作为优化工具,使用APDL语言编写优化文件.结合具体的高层混合结构实例,通过不同初始值求解来检验优化模型的可行性及优化算法的收敛性.优化后结构的内力减小,框架承担的内力比例增加,结构性能得以改善.     

三层阁结构仿古建筑的抗震性能

以仿古中式三层阁为研究对象，建立了力学抗震分析模型.对结构整体分别施加人工波和天然波2种地震波，并进行时程分析，得到X和Y方向的层间位移.研究表明：模型X向层间位移比Y向小，说明X向侧移刚度与Y向相比较大;模型的1~3层的层间位移角远小于弹性限值1/550，结构刚度偏大;减少墙、柱竖向构件的截面面积，或减少梁柱数量，对结构力学的性能影响不大.为提高结构整体刚度，需加大Y向侧移刚度，这可以通过加大Y向截面尺寸来实现.     

刚度突变对结构转换层配筋影响的研究

用结构三维分析程序ＴＡＴ,对某工程实例的３３层框－剪结构进行分析并计算其配筋量,该结构的抗侧移刚度沿度度方向在两处发生突变,经分析得出结论：在进行高层建筑结构的设计时,结构的抗侧移刚度可以出现突变,而且只要转换层的位置选择得当,转换层不必进行特殊加固,结构抗侧移刚度的突变异了配艋量的增大,这一现象只有在转换层内才显得比较突出,而在远离转换层处,其影响大幅减小,其至反而结构的抗震性能有所改善。     

双向地震下刚度偏心体系的弹塑性反应谱研究

针对实际地震动的多维性、偏心引起结构多分量反应的耦合作用以及结构非线性的空间耦合特性,建立了可考虑刚度偏心影响的单层体系弹塑性等延性拟强度折减系数谱。通过对硬、中、软三类场地60条地震动记录进行时程计算的结果,分析了不同场地类型、相对偏心距、扭转频率比等因素对拟强度折减系数谱的影响,为进一步建立可应用于工程实际的多维弹塑性设计谱奠定基础。     

大跨度正交正放与正交斜放空腹夹层板力学性能对比分析

为对比正交正放与正交斜放空腹夹层板性能的差异,基于ANSYS、SAP2000建立大量模型,分析了边梁截面尺寸、表层板厚度、上肋和下肋截面尺寸、结构长跨比对两者刚度的影响,层高对结构频率的影响以及基于AP法对两者的抗连续性倒塌性能分析。结果表明：边梁截面尺寸与混凝土表层板厚度的增加可以明显的提升结构刚度;上、下肋截面高度为主要影响结构刚度的参数且截面尺寸增大可以提升结构刚度;结构的长跨比大于1.5时,选用正交斜放的放置形式更好;高层建筑中正交斜放空腹夹层板的自振频率更具优势;正交斜放空腹夹层板的抗连续性倒塌能力更优秀;正交斜放空腹夹层板的刚度从多个方面优于正交正放空腹夹层板。     

基于刚度退化的框架结构受力性能研究

根据模型试验数据确定各变形阶段框架的实际抗侧刚度,采用框架抗推刚度退化系数对框架各楼层抗推刚度进行修正,再引入周期、剪力与侧移修正系数对弹性阶段的结构受力性能予以修正,提出一种考虑刚度退化时框架结构的计算方法,并给出具体计算步骤.以8层框架为例,探讨了抗侧刚度退化对结构受力性能的影响.结果表明:考虑结构的刚度退化,结构自振周期增大,楼层剪力减少,侧移增加,符合工程实际,且概念清晰,简单适用,能为现行规范的补充与完善提供参考.