自复位浮置物隔震系统的动力试验与数值分析

提出了一种自复位浮置物隔震系统,该系统采用双层正交导轨隔离水平地震,并通过预拉弹簧绳实现自复位。考虑系统摩擦与弹簧绳刚度,建立了自复位浮置物隔震系统的理论模型,完成了不同工况下的隔震系统振动台试验,结果表明输入地震波的加速度峰值越高,隔震系统的隔震率也会相应提升。在输入地震波加速度峰值为0.15、0.2、0.4、0.62 g时,隔震系统平均隔震率分别为50%、58%、75%、82%。在相同峰值的地震波及楼面波地震动输入下,隔震系统均具有良好的隔震效果且能够实现系统自复位。最后建立了浮置物隔震支座-浮置物体系的有限元模型,验证了隔震系统理论模型的有效性。

水泥厂低碳建筑实现途径的探讨

低碳建筑全面关注建筑全生命周期内的能源消耗和CO_(2)排放,是建筑领域碳减排的主流发展方向。介绍了建筑低碳化发展历程及建筑全生命周期低碳化理念,结合水泥厂建筑全生命周期各阶段碳排放量分析及建筑结构特点,提出水泥厂低碳建筑方案设计应重点关注建材生产与运行维护阶段的碳排放量,从具体工程项目特点出发,采取低碳设计、运输、施工、运行、拆除回收利用等主要低碳技术措施。同时,以生料库筒仓结构设计为例,对比分析了阶段碳排放量对比法、全生命周期关联分析目标函数法、先进工程对标调整法等低碳建筑方案确定方法;以长螺旋钻孔灌桩桩基技术、钢结构预应力技术、高强度钢材技术为例,探讨了其对水泥厂结构方案创新及建筑碳减排的重要作用,为实现水泥厂建筑低碳化提供了参考途径。

高层建筑钢结构梁柱节点试验研究

1994年美国Northridge地震和 1995年日本阪神地震后 ,许多新型梁柱节点被提出 ,其中狗骨式节点是研究最多的一种节点形式。现结合实际工程对这种节点进行了试验研究 ,探讨了其在模拟地震荷载作用下的性能。试验结果表明 ,通过对节点附近梁上下翼缘进行合理的削弱可以增加节点的延性 ,同时对节点的刚度、强度影响很小 ,很好地改善了节点性能。

高层型钢混凝土底部大空间转换层结构性能研究

提出在底部中大开间 (或小跨重载 )的多高层建筑中 ,优先采用型钢混凝土转换梁及其底部大开间的型钢混凝土结构体系 ,对底部开间较大的高层、超高层建筑 ,可采用型钢混凝土结构及预应力型钢混凝土空腹桁架转换结构体系。为此 ,进行了型钢混凝土底部大开间梁式托柱转换层结构 ,与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和低周反复水平荷载对比试验 ,以及部分构件采用型钢混凝土的预应力型钢叠层空腹桁架转换结构与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和拟动力对比试验 ,提出了型钢混凝土底部大开间及转换层结构体系的部分设计建议 ,取得了卓有成效的成果。本文研究成果成功地应用于三个实际工程 。

高层建筑钢结构工程施工关键技术及应用要点研究

有效掌握高层建筑钢结构工程施工关键技术及应用要点,能促进钢结构施工技术的持续提高。钢结构的施工准备,必须抓住钢材选择、预处理和养护三个方面,为整个建筑的质量、稳定性和使用寿命奠定基础;钢结构的施工,必须正确应用钢结构连接、防腐与隔热、新型施工技术,能有效提高施工效率、确保结构安全、减少对环境的影响。实践证明,钢结构施工技术应用要点是工程质量的重要保障。

基于ANN算法的钢结构安装工程质量状态评价

随着石油建设工程项目规模越来越大,对钢结构安装工程的要求越来越高,钢结构安装工程质量检测与评价更加复杂,这些特点使得在施工现场对钢结构安装质量状态评价方法不一、结果也不易控制。为了对钢结构安装工程质量评价更加准确、适用,在人工神经网络(ANN)算法的基础上对钢结构安装工程质量评价方法进行了研究,并采用BP神经网络和RBF神经网络算法进行对照实验,梳理质量评价指标,计算其权重系数并进行误差分析,由实验结果选定ANN算法来得出钢结构安装工程质量状态的评分公式,以反映钢结构安装工程的质量情况,对钢结构安装工程的质量把控和管理有一定的指导作用,为工程质量管理和控制提供科学、准确的支持。

某建筑钢结构减震方案设计研究

为了得出效果最好的抗震设计方案,对比分析了罕遇地震下7种不同支撑设置方案的损伤情况、层间位移角等指标,结果表明:在层间位移角改善效果方面,方案C1与普通方案A1相比层间位移角最大值降低了12.4%,且继续向上增加屈曲约束支撑(方案D1~G1)时层间位移角降低幅度仅有略微增加;顶点位移的变化趋势表现为随着逐层增设屈曲约束支撑,其值先减小后逐渐增大的规律,总体上方案D1顶点位移最小,相较于方案A1降低了近17%;屈曲约束支撑和钢连梁的耗能比例随着逐层增设屈曲约束支撑表现出缓慢增加的规律,且方案D1能耗比已较为接近方案G,对比各布置方案的各项指标后,确定最优方案C1为最优方案。

屈曲约束支撑在古北财富中心高层钢结构中的应用研究

古北财富中心主楼结构方案综合考虑结构抗震性能、建筑的功能、设备的布置及经济性后,采用屈曲约束支撑-钢框架结构体系。柱网为9.2m×9.2m,9.2m×(14-17.8)m,结构特点为大柱距、核芯区偏心布置。支撑布置的范围由于受到建筑立面和设备的限制,只能集中在楼梯和电梯间周围。工程选择普通支撑框架和屈曲约束支撑框架两种结构方案,从抗震性能、建筑功能及经济性等方面进行了综合比较。最后就屈曲约束支撑框架在工程中的应用作了进一步阐述。

钢板外包混凝土剪力墙板抗剪滞回性能试验研究

钢板外包混凝土预制装配式剪力墙板是在钢板剪力墙板基础上提出的一种用于高层建筑钢结构的新型抗侧力构件。它以普通钢板作为基本支撑板，钢板上、下分别与钢框架中的梁相连，两侧外包混凝土为钢板提供侧向约束，防止钢板过早屈曲失稳，同时混凝土还起到防火隔热的作用。本文通过对３个钢板外包混凝土剪力墙试件和１个纯钢板剪力墙板试件的模型试验，研究了在低周反复加载下钢板外包混凝土剪力墙板的破坏形态、延性、抗剪强度和刚度等。试验表明，钢板外包混凝土剪力墙与钢板剪力墙相比，具有良好的稳定性能和延性性能，同时其刚度和强度也大大提高。

混凝土楼板对钢框架梁柱节点抗震性能影响的试验研究

为了研究节点区混凝土楼板对钢框架梁柱节点抗震性能的影响,完成了4个不同构造形式的节点试件在低周循环荷载下的破坏试验,分析了节点构造与混凝土楼板配筋率等因素对节点承载力、转动刚度、极限转动能力、耗能能力、延性和极限破坏状态的影响。对节点破坏模式和滞回曲线的分析表明,保证焊接质量是避免节点脆性破坏的重要措施。采用长焊接孔的节点,使钢梁发生了局部屈曲破坏,既可减少局部应力集中,又可提高节点的延性,提高配筋率可以显著增强节点的抗弯承载力。另外,混凝土楼板的存在使节点在构造上存在不对称性,应该在节点设计中给予考虑。

336m高钢结构电视塔模态参数实测与分析

大型多功能钢结构电视塔的模态参数无论对结构抗风还是抗震都具有重要的意义 ,但是在实际复杂工程中对结构模态参数的影响因素较多 ,理论计算有时难以与实际工程完全一致 .为此 ,详细介绍了黑龙江 336m高钢结构电视塔实测试验所用的仪器设备、人工激振方法、信号采集及结构模态分析等方法 。

钢板剪力墙力学性能研究

钢板剪力墙作为新型的抗侧力体系,由于其延性系数大,滞回环饱满,内力重分布能力强等良好的抗震性能正逐步得到推广和应用.对比了薄、厚钢板剪力墙和薄腹梁的力学性能差异,对钢板剪力墙的试验成果、简化计算模型和骨架曲线进行了论述,给出了其极限承载力,屈服点位移,边框刚度和强度的有关算法,提出了初步设计方法和其应用于工程实践尚需解决的问题.

多层屈曲约束斜撑钢框架抗震性能研究

为研究多层屈曲约束斜撑钢框架(buckling restrained braced frame,BRBF)的弹塑性动力性能,采用刚接与铰接两种形式的模型为研究对象,以屈曲约束斜撑(buckling restrained brace,BRB)水平力分担率平均值β和首层剪重比CB为主要研究参数,通过弹塑性动力二阶非线性分析,探讨了BRBF结构的抗震性能.结果表明:在设防烈度地震下最大层间位移各层分布较均匀;罕遇和特大地震下,刚接模型除首层和顶层外各层集中,铰接模型因柱脚铰接首层特别大,另外受第二振型影响中上层也较大.强震作用下,β≈30%时,结构以剪切变形为主,第一振型卓越;β≈60%时,第二振型参与;β≈90%时,第二振型卓越.结构基本周期一定时,β值大小不影响地震输入总能量;模型基本周期相近时,结构等效速度VE基本相等;同时,β值可从结构弹性基本周期以及地震波弹性体系能量谱中得到推算,再次验证了基于能量平衡抗震设计法的有效性.

考虑蒙皮效应的高层结构有限元分析

文章将蒙皮效应引入高层钢结构的计算分析中 ,对结构各组成部分进行有限元分析。在分析过程中将压型钢板等价为正交各向异性平板 ,并对其引入壳体概念。在推导单元刚度矩阵时 ,着重阐述了压型钢板等效剪切模量的形成。最后通过算例 ,将计算结果与参考结果相比较 。

外伸端板节点有限元分析

为考察外伸端板连接中不同端板厚度、螺栓直径、螺栓布置对节点受力性能以及端板强度的影响,采用有限元数值分析软件ANSYS建立半刚性端板连接节点模型进行非线性有限元分析.在建立模型和计算分析过程中考虑了弹塑性、大变形和接触问题.分析结果表明:端板厚度的变化对节点的初始转动刚度、极限转动能力以及抗弯承载力都有不同程度的影响;节点的初始转动刚度随着端板厚度的增加而增加,但节点的极限转动能力却随着端板厚度的增加而减小;设计中建议采用大螺栓、中等厚度的端板,同时螺栓应尽量布置在靠近梁翼缘一侧;传统的T形件方法计算端板强度,其计算结果偏低.

高层钢结构地震反应控制的MTLD系统优化设计

本文对高层钢结构ＭＴＬＤ地震反应控制优化设计方法进行了初步的探讨。建立了结 构－ＭＴＬＤ系统的动力方程。根据导出的结构－ＭＴＬＤ系统动力放大系数计算公式，通过数值分 析，研究了ＭＴＬＤ系统各设计参数之间的关系，给出了ＭＴＬＤ系统最优设计参数。给出了 ＭＴＬＤ系统优化设计步骤和结构－ＭＴＬＤ抗震设计具体方法。最后给出了３０层钢结构ＭＴＬＤ 地震反应控制仿真分析。

银泰中心主塔楼方案的抗震分析

银泰中心主塔楼为一超高层钢结构建筑。首先探讨了其动力特性 ,然后对其进行了振型分解反应谱和弹性动力时程分析 ,其中反应谱分析分别采用了抗震规范GB5 0 0 1 1— 2 0 0 1和场地地震安全性评价报告提供的反应谱 ,并对此反应谱分别进行了设计基准期和阻尼比调整。最后对各种计算结果进行了详细分析和比较 ,结果表明 。

平面与空间钢框架结构的简化柱梁模型

根据钢框架结构的受力特点,提出了平面简化柱梁模型、双重体系简化柱梁模型和空间简化柱梁模型。它们不但能考虑结构的空间作用、材料非线性和几何非线性等因素影响,还能考虑钢框架结构梁柱的强度比和刚度比、节点域变形、柱附加轴力引起的弯曲变形、梁间塑性铰和双重体系间转角的不协调性对地震响应的影响。简化柱梁模型能够对高层平面钢框架结构和空间结构进行有效的简化,并进行了钢框架的二阶弹塑性动力分析。

高层钢结构双腹板、顶底角钢半刚性连接的研究

对高层建筑钢结构中采用的双腹板、顶底角钢半刚性连接进行了静力加载实验研究;针对不同尺寸的构件,研究了顶底角钢、腹板角钢、梁翼缘和腹板在荷载作用下的应力情况,确定了该种连接在静力荷载作用下的受力性能及破坏模式,得到了其M—θ曲线、极限承载能力Mu、极限转角、初始刚度Kl,初步分析了影响该种连接静力性能的因素以及影响程度。

空间钢框架精细塑性铰法高等分析

几何非线性单元的精度主要决定于单元恢复力的计算方法，刚度矩阵对单元精度的影响很小。建立了考虑剪切变形影响的精细塑性铰法空间梁柱单元。单元二阶效应由稳定函数考虑，采用精细塑性铰模型考虑材料非线性，可考虑截面的逐渐屈服以及由残余应力引起的分布塑性对单元刚度的削弱。单元刚度矩阵包含了轴向、弯曲和扭转位移之间的耦合效应。利用ANSYS软件的用户可编程特性（UPFs）编写了单元程序，通过连接将用户单元添加到ANSYS软件单元库中。算例分析结果表明，采用作者提出的单元时，每根杆件用一个单元模拟分析可达到很高精度，而采用ANSYS中BEAM189单元时，每根柱需3-4单元模拟才能达到合适的精度。分析结果还表明，多高层框架结构中构件剪切变形的影响不可忽略。