大厦裙楼的抗震性能化设计与研究

为了研究抗震性能化设计在实际工程中的应用,以一特别不规则的实际工程金银湖大厦裙楼的设计为实例。该裙楼存在平面形状不规则、较多楼层楼板大开洞、较多楼层扭转位移比大于1.4等多项不规则项,为此需要根据《高层建筑混凝土结构技术规程》中结构抗震性能设计方法进行结构设计,并采用有限元软件对结构进行静力弹塑性分析补充计算,对整体结构及结构构件进行了抗震性能评价。分析结果表明,整体结构能够达到预定的抗震性能目标。     

罕遇地震下上海中心超高层的性能化抗震设计

参照CECS160(《建筑工程抗震性态设计通则》)和ASCE41(《American Society of Civil Engineers/SEI 41—06》),研究确定拟建的上海中心超高层建筑结构的性能化抗震设计目标,提出了直接用于该结构的基于材料本构关系的性能化抗震设计方法,以及基于位移的性能化抗震设计控制指标,选取合适的结构单元模型与合适的非线性动力分析技术相结合的方法,对上海中心超高层结构进行整体抗震性能评估.为该结构设计提供了有益的建议,并为基于位移的性能化抗震设计方法积累了资料.     

框架-核心筒超限高层结构的抗震性能评估

以结构整体地震响应、材料应变、主要受力构件变形作为抗震性能评估指标,从结构整体和局部的地震响应层面上,综合考察结构的抗震性能.以某体型不规则、高度超限的框架-核心筒超高层结构为研究对象,利用Perform3D非线性软件对该结构进行非线性动力时程分析.分析结果表明:结构整体变形满足规范要求;各主要受力构件变形性能处于基本完好状态,仅位于结构平面缩进处的剪力墙和框架梁发生较大弹塑性变形,但其平均变形仍处于基本完好状态.基于结构整体与局部构件抗震性能评估可知,该框架-核心筒超高层结构满足抗震性能指标要求.     

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.     

某高层双塔连体结构抗震设计

针对某高层双塔连体结构"头重脚轻"的不规则高层建筑,采用性能化设计思想,通过弹性阶段承载力和弹塑性阶段变形验算来确保结构的抗震安全性,并基于计算结果对结构方案进行优化调整.结果表明:采用基于性能的抗震设计方法能有效保障复杂结构的抗震安全性,相关思路及设计经验可供相同类型结构的抗震设计参考.     

某庄园别墅结构抗震性能化设计研究

结合我国抗震设计规范,针对某公司开发的"迪亚庄园"别墅的结构形式及场地特点,对该别墅结构进行了抗震性能化分析,并进行了优化设计.结果表明,按照抗震性能优化设计后,结构能满足规范要求,且具有较大的安全储备,经济效益良好.研究结论为类似别墅建筑的开发设计提供了参考依据.     

某超高层结构的抗震性能分析

采用Perform-3D对温州某超高层结构进行弹塑性时程分析,研究该结构在7度多遇和罕遇地震作用下的抗震性能.分析结果表明:多遇地震作用下,结构构件未出现损坏;罕遇地震作用下,底部与顶部楼层梁柱出现损坏,核心筒底部小范围内出现混凝土压碎情况,结构最大层间位移角满足1/100的规范限值要求.主要结构构件损坏程度较轻,能实现"墙柱弱梁"的要求,能充分耗散地震波输入能量,整体结构可以满足"小震不坏,大震不倒"的设防要求.     

复杂高层钢-混凝土结构地震损伤时变特性研究

复杂高层结构抗震性能化设计尚未考虑服役期内材料性能劣化所引起的损伤的非线性演化过程.本文面向复杂高层钢-混凝土组合结构,考虑不同服役期内混凝土材料性能劣化所引起的局部构件和结构整体力学性能的变化,建立了组合结构地震损伤时变分析模型.针对结构刚度、阻尼等参数在服役期内具备"变量"的特征,同时在遭遇地震时又具有"常量"的特点,提出将此类参数作为"拟变量"处理,分析了结构的弹塑性动力响应;依据动力响应结果,分别基于层间位移的整体法和基于构件损伤的加权组合法建立了结构损伤时变模型,研究了复杂高层钢-混组合结构的抗震性能.结果表明:服役期内结构性能呈现显著的时变特性,多遇地震下结构损伤可能超出限值;刚度变化引起抗侧向作用力和地震作用传导能力的共同变化.对比分析了基于地震损伤时变模型和常规模型的结构参数设计值的差异,发现材料时变特性对结构抗震设计和评估的精确性具有较大影响.     

某高层住宅错层剪力墙结构设计体会

结合实际工程,从结构体系、性能化设计等方面对高层住宅错层剪力墙结构进行了分析,并采用SATWE和ETABSV9.2.0对其分别进行结构计算,从而评价其抗震性能,同时对错层处墙体、楼板采取一系列加强措施。结果表明,采用合理的性能化设计,对重要墙体采取详细分析,结构的抗震性能满足规范要求。     

基于性能抗震分析的核电常规岛主厂房设计

为了对核电常规岛主厂房结构抗震进行分析,通过工程实例分析基于性能的抗震设计的优点,并在不同的抗震性能目标控制下,运用SAP2000有限元程序,对主厂房结构进行静力弹塑性分析,绘制能力谱-需求谱曲线,分析结构主要构件应力、应变和楼层层间位移角特点,检验结构的抗震性能。结果表明:主厂房结构应力、应变合理,层间位移角满足规范要求。该成果对基于性能的抗震设计方法的运用和推广具有一定的参考价值。     

钢筋混凝土核心筒基于位移的抗震设计方法研究

对于较重要的建筑结构,在基于性能抗震设计过程中,需要同时验算结构的抗震承载力和位移反应是否满足规范规定的限值.混凝土核心筒是我国超高层建筑中应用最为广泛的抗侧力单元,在承载力、刚度和延性方面均需进行详细的设计以满足更高的抗震要求.利用加速度反应谱和能力谱的基本原理,通过引入损伤指标及能力设计方法,本文提出一种混凝土核心筒基于位移的抗震设计方法,该方法可实现对目标位移和加速度(力)的双重控制,对结构进行更为合理的抗震设计.只要给定结构目标位移和目标加速度,即可利用该基于位移的方法进行抗震设计计算,得到混凝土核心筒在任一地震作用水平下的承载力和位移,同时,引入能力设计方法进行定量的构件构造措施设计,以保证构件在大震作用下具有足够的塑性变形能力.     

浅析论某高层民用建筑钢骨混凝土施工技术

随着建筑业发展，高层或超高层建筑越来越多。尤其在近几年内钢结构工程的大力兴建，钢骨混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，由于其配置了钢骨，实构件的承栽力大为提高，是一种有冗余度的构件，抗震性能很好，因此，越来越多使用在超高层建筑中。文章结合工程实例，对钢骨混凝土施工技术进行了论述，以供参考。     

基于构件变形的框支剪力墙结构抗震性能评估

提出一套框支剪力墙结构抗震的安全性评估原则,用于评估按照中国现行规范设计的一系列框支剪力墙结构模型.通过罕遇地震作用下弹塑性时程分析,获取结构及构件的变形和内力,采用基于变形指标的性能评估方法来评估结构各构件在大震下的破坏情况,分析结构的整体安全性及各构件的性能分布情况.结果表明:框支剪力墙结构的薄弱层位于转换层以上一层,而薄弱层的框支剪力墙容易发生剪切破坏;用现行规范大震下薄弱层层间弹塑性位移角无法准确评估框支剪力墙结构的性能.     

基于ANSYS的某钢板剪力墙高层工程设计研究

钢板剪力墙是一种新型抗侧力构件,具有抗侧刚度大、抗震性能优良等优点,在高层和超高层建筑中逐渐得到应用。但是传统的设计软件不能会很好地对包含钢板剪力墙构件的结构进行设计和分析,限制了钢板剪力墙的推广和应用。该文尝试用有限元分析软件ANSYS对云南某高层建筑进行设计分析,对于类似工程的设计分析具有参考价值。     

高层再生混凝土框-剪结构动力弹塑性分析

在对再生混凝土材料性能深入分析的基础上,根据再生和普通混凝土材料非线性性能的差异,探讨了再生混凝土弹塑性分析时软件选取、材料本构模型确定、结构构件模型选取等关键问题.在此基础上完成了一再生混凝土框架-剪力墙结构高层试点工程的动力弹塑性分析,并与相应的普通混凝土结构模型的分析结果进行了对比.结果表明,当再生粗骨料取代率不大于30%时,再生混凝土结构模型在大震作用下其弹塑性层间位移角虽然较普通混凝土模型有所增大,但仍可满足抗震设防第三水准"大震不倒"的要求.再生混凝土结构由于结构弹塑性变形及刚度滞回退化所耗散的能量占总能量的32.8%,耗能能力较相应的普通混凝土结构下降9.6%.根据构件的性能状态可见,高层再生混凝土框-剪结构符合"强柱弱梁"、"强墙肢弱连梁"等抗震设计基本要求.     

地铁上盖物业开发超限高层建筑结构可行性研究分析

以徐州轨道交通3号线银山车辆段上盖物业开发的超限高层建筑结构为研究对象,对结构体系进行了可行性分析。根据结构体系特点,在抗震设计中分别为整体结构和关键构件设定了抗震性能目标,并采用多种程序按不同性能水准对结构进行了弹性、弹塑性计算分析,发现了结构的受力特点并对薄弱部位采取相应的处理措施,研究结果表明,本工程能满足拟定的抗震性能目标,可为其他类似工程提供参考。     

海南省政府办公楼超限结构静力弹塑性分析

海南省政府办公楼工程平面选型复杂,楼层平面刚度变化急剧,各层楼板开洞面积和有效楼板宽度指标均超出现行规范规定值,属于典型的平面特别不规则的超限高层建筑结构．笔者对该工程结构进行了罕遇地震作用下结构的静力弹塑性计算分析,结果表明：在罕遇地震作用下结构的变形验算满足规范要求,结构具有较好的承载和抗倒塌能力,能够满足大震下不倒的性能指标．文中着重对PUSH—OVER的分析方法、模型及计算结果等进行了深入分析和阐述,并对工程进行了结构整体抗震性能和局部性能评价;通过弹塑性静力分析计算,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,可供同类工程设计参考．     

某超高层建筑的推覆分析

为了研究某一高层建筑在大震作用下的损伤情况,本文采用Midas Building有限元软件对该建筑进行推覆分析.由计算结果知,该结构在大震作用下,最大弹塑性层间位移角为:X向1/219,Y向1/566,均满足规范[1~2]要求的最低标准1/120.根据计算结果,对本工程结构构件进行抗震性能评价,剪力墙、框架柱均未屈服,连梁与框架梁出现塑性铰,但均未达到CP状态[3].结果表明结构能满足抗震性能设计的要求,达到了大震不倒的抗震设防目标.     

外包钢加固对框架结构地震响应的影响

为研究外包钢加固对框架结构质量、刚度、周期的影响,结合具体的工程实例,采用有限元程序SAP2000,对加固后某5层钢筋混凝土框架结构进行弹塑性分析。研究结果表明,外包钢加固会引起构件内力的重分布,弹性状态下形成刚度软弱层,抗震设计时,应从构件截面和结构整体变形两个方面来评价加固后整体结构的抗震性能。     

基于黏滞阻尼器的RC框架抗震性能提升设计

基于性能化设计理念，对既有RC框架结构提出了一种基于黏滞流体阻尼器的抗震性能提升设计方法.以大震作用下的结构弹塑性位移作为性能控制目标，利用等价高阻尼弹性位移反应谱，通过迭代进行原结构和减震结构的弹塑性位移响应计算.利用算例展示了不同黏滞阻尼器速度指数减震方案的设计结果，并与工程实践中常用的基于小震工况设计方法结果进行对比.结果表明，所提方法可以实现性能设计目标且避免直接对结构多次进行弹塑性时程分析，设计过程高效快捷.该方法更适合采用低速度指数的黏滞阻尼器，在阻尼器成本和结构大震位移响应相同的情况下，相比速度指数为0.6的减震方案，采用速度指数为0.2的阻尼器在中、小震作用下的结构位移响应可以分别减小16%和30%.