扭曲体型高层网筒结构体系的结构布置及基本性能

为配合扭曲体型高层建筑方案,提出扭曲体型高层网筒结构体系,给出其结构布置,分析扭曲程度对结构基本性能的影响。通过系列模型计算,探讨了旋转角、主环梁层间距、结构高宽比等几何参数对结构抗侧性能的影响。其中,旋转角和结构高宽比是主要影响参数,主环梁层间距影响不大。扭曲结构最大抗侧刚度对应的层旋转角存在一个适宜区间,随着高宽比的增大,此角度区间范围变窄;在此区间内扭曲体型能够有效提高抗侧刚度,在此区间之外其抗侧性能则比传统非扭曲结构差。当结构总旋转角为90°时,不同高宽比的扭曲结构都具有最优抗侧性能。扭曲结构虽然受力合理,但是从底部算起至少半数楼层的主环梁必须考虑竖向荷载产生的轴拉力,而且考虑主环梁轴拉力的楼层数占总层数的比例随着高宽比的增大而增大。扭曲体型高层网筒结构体系具有良好的结构效率和抗侧性能。     

高层网筒结构体系的基本概念

为了拓展简体结构在高层建筑中的应用,根据结构同时承受竖向力和侧向力的受力特点,提出了一种高层简体结构新体系--高层网筒结构,该结构体系是各种形式的竖向网格结构围合而成的空间网格状简体结构.该文构思了该结构体系的基本组成和网格形式,给出了可以在实际工程中应用的几种空间几何形式,造型多样、美观,可适应复杂的建筑造型.并通过实例计算,简要分析了网筒结构的受力特点,初步揭示了网筒结构的优势:空间工作,传力简捷;重量轻,整体刚度大.     

高层建筑筒中筒结构受力性能的研究

基于平面抗侧力体系假设和楼板在自身平面内刚度无、限大、平面外刚度零的假设，依据高层建筑筒体结构计算原理，将规则筒中筒结构展开成等效平面框进行计算。利用杆系结构矩阵位移法对筒中筒结构进行静力分析，从中得出一些重结论，对工程实际中合理设计筒中筒结构具有一定的参考价值。     

悬挂建筑减振体系次结构的抗侧性能

随着我国建筑业的不断发展,悬梁建筑的减振体系结构在发展上也有了更高的要求,其中它的抗侧性能就应该进行深入研究.基于此,进一步研究它的动力以及静力相关内容,在这样的分析之下得知,随着其悬挂次的结构在抗转动刚度和侧移刚度二者之间的比,也就是表征系数是大于10,也就是次结构的固结在悬挂端上的效果.而随着这种悬挂次结构在质量上的变化,又会发生一系列变化,也就有悬挂结构对于低振动激励情况下不会轻易发生共振情况,次结构在摆动位移响应的对等效悬挂上的长度变化同样不敏感,可是,对于激振频率却有敏感的变化.     

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。     

新型结构保温板抗侧性能试验研究

为了研究OSB(oriented strand board)与混凝土层的厚度变化对于新型结构保温一体化墙板抗侧性能的影响,本次试验设计制作了八块新型结构保温板(structural insulated panels, SIP),分别通过单向与低周往复进行加载,探究8块新型SIP在承载力、位移、延性、耗能、抗侧刚度及延性等方面的性能。结果表明：在水平荷载的作用下,墙体试件出现了破坏,破坏部位主要集中在底部,钉子将OSB板撕裂,木肋与木垫块劈裂,混凝土层未发生明显破坏但与OSB板出现错动,EPS泡沫与OSB板牢固可靠,加载过程中未出现分离破坏现象。通过对比分析,试件前期未屈服时刚度较大,屈服后刚度退化明显。试件的滞回曲线出现捏缩现象,不饱满。对比试件的抗剪强度、极限位移、弹性抗侧刚度,同等条件下OSB板层越厚,受力性能越好。     

高层筒中筒结构的整体稳定分析

将筒中筒结构的外框筒视为具有弯曲变形和剪切变形，并受剪力滞后影响的等效实腹筒体，视内筒只受弯曲变形。根据内外筒的变形协调条件，建立了整体结构稳定微分方程，用Ｇａｌｅｒｋｉｎ法求解方程并获得了整体结构的最小临界荷载。     

高层筒中筒结构的二阶分析

本文提出了高层筒中筒结构的一种二阶分析方法．首先按Ｃｏｕｌ．Ａ的方法将筒中筒结构的外框筒连续化为具有弯曲变形和剪切变形,同时考虑其剪力滞后影响的等效实腹筒体,内筒只考虑其弯曲变形．然后用虚拟水平分布荷载来模拟由竖向荷载产生的二阶效应,根据内外筒的变形协调条件,导出筒中筒结构二阶分析的五阶常微分方程．最后采用有限差分法进行数值求解．     

高层筒中筒结构的整体稳定简化分析

按照常规的方法,将筒中筒结构的外框筒连续化为具有弯曲变形和剪切变形,同时考虑其剪力滞后影响的等效实腹筒体．内筒只考虑其弯曲变形,内外筒的变形是协调的．然后用虚拟水平分布荷载来模拟由竖向荷载产生的Ｐ＿Δ效应,推导出结构的整体稳定微分方程,用Ｇａｌｅｒｋｉｎ法求解方程并获得整体结构的最小临界荷载．     

悬挂建筑减振体系次结构的抗侧性能

对悬挂建筑减振体系次结构的抗侧性能进行了静力和动力分析,结果表明:随着悬挂次结构转动刚度的增加,其弹性抗侧刚度将不断增加并趋于一个稳定值,因此只需在构造上使得次结构的抗转动刚度与侧移刚度之比的表征系数γ>10,则可得到次结构固结于悬挂端的效果;随着悬挂次结构质量的增加,次结构的抗侧刚度增加,因此次结构中的悬挂楼层数不应过少,以5~10层为宜;为使主、次结构的动力响应都达到优化要求,应合理选择地震波在结构中的衰减系数ζ,一般可以取0.5~1.0;悬挂建筑结构在地震动激励下不易发生共振;次结构摆动位移响应对等效悬挂长度的变化不敏感,但对激振频率的变化很敏感.     

钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁抗剪性能分析

为研究新型钢管高强灌浆料翼缘-波纹腹板曲梁的受剪性能,设计制作了4个缩尺试件开展新型梁的受剪性能试验。4个试件包括1个直梁和3个曲梁。试验得到了试件的失效模式、极限载荷、荷载-应变曲线和荷载-位移曲线。结果表明：在剪切荷载作用下,曲率较小的曲梁和直梁的波纹腹板失效模式基本相同;波纹腹板的稠密程度影响曲梁的失效模式。为了进一步研究新型曲梁的受剪性能,建立了有限元分析模型。基于试验测试结果,校验了有限元模型在分析试件失效过程的有效性。利用校验后的有限元模型,研究了波纹腹板厚度、曲率、波纹子平板宽度、波纹倾角、波纹深度及腹板约束条件对新型曲梁抗剪性能的影响。结果表明：曲率对新型曲梁波纹腹板抗剪屈曲性能影响较小,腹板高厚比对新型曲梁腹板的屈曲模式和受剪承载力影响较大。新型曲梁钢管高强灌浆料翼缘对腹板有较强约束并承担部分剪力。     

复杂施工条件下,高层扣件式钢管脚手架的工程实践

介绍了以《建筑施工扣件式钢筋脚架安全技术规范》（JGJ130－2001）及其他规范、标准进行高层脚手架的设计、施工管理,在复杂施工条件下成功的方法和经验。     

一种新的宽展模型的构想

考虑了高向压下体积、纵横阻力比、工具形状系数及摩擦系数等因素的影响，根据工具形状系数和宽展率／延伸率的关系，结合最小阻力定律，推导了一个新的宽展数学模型，并对盘条冷轧成带条进行了分析，提出了适用于盘条冷轧成带条的宽展的计算公式，并进行了实验验证。     

不同搭接率时主方支圆钢管节点的承载力分析

K形搭接节点是空间结构中经常使用的一种连接方式.为深入了解K形搭接节点的特性,使用ANSYS软件,对一系列不同搭接率下的主方支圆K形钢管节点进行数值模拟,并将有限元分析结果绘制成曲线.分析支主管径宽比β,支主管厚度比τ,主管宽厚比γ支主管夹角θ等几何参数对此类节点极限承载力的影响.分析结果显示,当τ较小时,搭接率Ov对...     

配筋钢管混凝土柱抗火性能试验研究

为了提高钢管混凝土柱的抗火性能,在钢管混凝土柱中配置纵向钢筋和箍筋.对3根配筋钢管混凝土柱和1根钢管混凝土柱在恒定轴压荷载、两端简支条件下进行了火灾行为的试验研究.研究了配筋钢管混凝土柱的火灾反应、变形和破坏过程,测量了钢管混凝土柱截面温度场,并分析了钢管和配筋对钢管混凝土柱抗火性能的影响.试验表明,试验柱的破坏形态都是弯曲型,高温下配筋钢管混凝土的钢管退出工作后,由内部的钢筋混凝土圆柱承受荷载,其耐火极限比不配筋的钢管混凝土柱大得多,并且纵向钢筋数量多的配筋钢管混凝土柱,其耐火极限比配筋少的要大.对试验结果分析表明,耐火极限的计算值和试验值符合较好.     

火灾下考虑震损的方垫板加强T型节点抗火性能

利用已有试验验证方垫板加强T型节点数值分析模型,引入损伤变量,考虑参数直径比、径厚比、壁厚比、垫板长度与支管直径比及垫板厚度与主管厚度比,对震后火灾作用下方垫板加强T型节点抗火性能进行分析研究.结果表明:损伤变量对方垫板加强T型节点的临界温度影响较大,临界温度随着损伤变量的增大呈线性减小趋势;直径比、径厚比、壁厚比及垫板厚度与主管厚度比对方垫板加强T型节点的临界温度影响较小;垫板长度与支管直径比对方垫板加强T型节点的临界温度影响较大,且随着该比值的增大方垫板加强T型节点的临界温度减小;径厚比和壁厚比的增大会使方垫板加强T型节点临界温度发生小幅度的上升.     

高层建筑抗震设计振型数目选取原则

针对<建筑抗震设计规范>中高层建筑结构抗震设计时振型数目选取规定不明确的问题,研究了高层建筑结构抗震计算中诸多影响因素与振型选取的关系.经过动力学分析,认为不同的高振型会影响基底剪力沿结构高度的分布;振型参与质量是基于基底剪力等效得到的反映各阶振型对基底剪力贡献大小的参数;高层建筑抗震计算的振型数目选取与振型参与质量有关.研究结果表明:高层建筑结构抗震设计中高振型的影响不容忽视,在底部剪力和顶端位移误差小于5%的情况下,累计质量参与系数应大于90%;对于不规则结构,动力荷载参与系数应大于95%.     

基于侧向位移法的沥青路面抗车辙影响因素

为分析当前高速公路严重车辙路段流动性车辙的影响因素,建立了沥青路面三维有限元模型.以沥青层的侧向(横向)位移为评价指标,分析了不同沥青层材料、不同沥青层结构组合及不同基层形式对流动性车辙产生的影响.给出了减少流动性车辙产生的对策;提出了沥青结构层协调组合设计的理念;指出了级配碎石联结层的使用不仅会减少高温下沥青上、中面层的侧向流动变形趋势,还会减小上、中面层的横向位移.