广州白云站高架层组合楼盖人致振动及车致振动舒适度研究

广州白云站铁路站房高架候车层采用钢-混凝土组合楼盖结构体系,最大跨度为28.5m。针对其振动舒适度问题,通过数值模拟研究高架层人行激励和承轨层列车激励下结构的动力时程响应。人致振动研究考虑了多种行走激励,对结构施加固定单人步行、移动单人步行、随机多人步行和固定多人步行等工况,分析其振动舒适度。车致振动研究采用一种简化的列车荷载模型模拟列车激励,研究了列车行驶速度、行驶位置以及列车激励同人行激励耦合对高架层楼盖振动响应的影响。数值模拟结果表明:随机多人步行方法和考虑荷载折减的固定多人步行方法较适合模拟实际人群荷载;列车激励对高架层组合楼盖峰值加速度的影响不可忽略,应通过整体分析进行考虑;各人行激励工况以及列车激励同人行激励耦合工况下的结构振动舒适度均满足规范要求。

考虑结构空间约束的现浇楼盖梁跨中受弯性能试验

为研究结构空间约束导致现浇钢筋混凝土楼盖梁跨中受弯承载力超强的机制,以楼盖梁在结构中的空间位置和配筋率为变量,设计12根上部架立筋不伸入支座的楼盖梁试件并开展跨中受弯静力试验,并基于建立经典混凝土理论的试验方法进行了4根简支梁对比试验。对梁试件破坏形态、承载力、变形能力、轴向伸长进行研究,结果表明:楼盖梁试件承载力与按受弯构件计算承载力之比为1.57~2.77,与相应矩形简支梁试件和T形简支梁试件承载力相比均有较大提高,超强程度与配筋率成反比;与简支梁试件相比,楼盖梁试件跨中截面破坏形态未因轴压力而发生显著改变,但楼盖梁试件延性降低;楼盖梁试件轴向伸长随挠度的增大而增大。将楼盖梁视为压弯构件,提出根据楼盖梁试验峰值荷载确定相应轴力和弯矩的方法。计算结果表明,楼盖梁试件跨中截面压弯状态弯矩与受弯状态弯矩的比值为1.28~2.19。楼盖梁试件有限元数值模拟结果表明,随着楼盖梁截面包含的楼板范围增大,轴力沿梁跨分布趋于均匀。

异形平面组合空腹夹层板楼盖舒适度实测研究

利用环境激励,采用时域法模态拟合方法对异形平面组合空腹夹层板楼盖结构进行了现场竖向振动模态测试,得到组合楼盖结构前4阶竖向振型、自振频率、阻尼比等参数,并与有限元软件计算出的振型对比分析;对异形平面组合空腹夹层版楼盖进行6种工况作用下的人致振动加速度时程测试,分别得到各工况下不同测点的加速度时程曲线及相应各测点的加速度峰值。结果表明,现场实测和有限元分析得到的组合空腹夹层板楼盖自振频率均远大于3Hz,且两者误差在5%之内;楼盖阻尼比均小于005;最不利工况下异形组合空腹夹层板楼盖竖向最大加速度峰值为0036m/s2,其自振频率和加速度峰值均满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)和《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273—2010)要求,楼盖应用在大跨度异形平面中具有较好的舒适度。

双向密肋楼盖的计算及设计探讨

在双向密肋楼盖的设计中采用弹性板对楼板进行计算分析,但与实际密肋楼盖结构相比,常用软件的计算模型在柱帽区域的计算假定存在重复考虑柱帽厚板与框梁重叠区域、板柱连接区与梁柱连接区重叠区域的问题。针对该问题,对密肋楼盖柱帽区域建立了多种不同计算假定的计算模型,分析了各模型对楼盖构件内力的影响,结果表明:考虑这些计算假定上的差异后,会导致与柱帽区域相连接的构件内力计算结果产生极大的变化。设计中应充分关注这些差异带来的影响,避免出现结构安全问题。此外,对密肋楼盖采用将柱帽格构化为等代梁的分析方法,能够避免过高估计柱帽承载能力,计算结果合理,且能方便对柱帽进行配筋设计。

随机人群行走下大跨楼盖的动力特性参数及加速度响应的变化规律

依据人在行走过程中变步长、变步频和变步速的关系,建立了一种随机人群步行荷载模型.基于薄板振动理论,推导了考虑人-结构相互作用的人群-大跨楼盖耦合动力方程,并通过编程计算,分析了随机人群作用下大跨楼盖动力特性参数与加速度响应的变化规律.结果表明:人群随机行走下,大跨楼盖瞬时频率先减小、后增大,瞬时阻尼比先增大、后减小;随着行走人数增多,大跨楼盖瞬时频率最小值显著降低,瞬时阻尼比最大值大幅增加,瞬时加速度和均方根加速度均呈先增后减的趋势;不同行走人数下,考虑与不考虑行人随机性时结构的加速度响应差异较大,其中瞬时加速度最大差异率可达到53.90%,均方根加速度最大差异率可达到61.57%.

隔层悬挂楼盖的新型抗震结构体系设计

为了解决城市化推进和高楼大厦涌现所带来的抗震需求,本文介绍一种创新的隔层悬挂楼盖抗震结构体系的设计理念和特点。分析城市化和高楼大厦发展所带来的抗震问题,提出柔性连接和耐震支撑的应用,以及多层次减震设计和变形控制技术的综合运用,最终得出本文设计的新型结构体系在地震环境下表现出色,加以应用可满足城市化和高楼大厦的抗震需求的结论。

简谐荷载作用下井字梁楼盖动力特性试验研究

以某工业厂房井字梁楼盖在大型动力设备运行时存在的异常振动问题为例,提出了增加井字梁高度、增大楼板厚度2种减振加固方案,通过缩尺模型试验研究了简谐荷载作用下不同加固方案对井字梁楼盖结构的减振效果,并通过有限元分析软件ABAQUS的数值模拟对缩尺模型试验结果进行了验证。结果表明,2种加固方案均能降低楼盖结构的竖向振动,其中增加井字梁高度比增大楼板厚度的减振效果更加显著。

无梁楼盖和普通梁板式楼盖工程造价分析

合理的楼盖形式对地下工程的经济成本具有显著的影响作用。对比分析了不同设计方案下无梁楼盖和普通梁板式楼盖经济造价。结果表明,无论是无梁楼盖还是普通梁板式楼盖,经济成本均与跨度成正相关关系;无梁楼盖的经济造价与板厚成正相关关系,普通梁板式楼盖与主梁的长度成正相关关系;跨度较小时,无梁楼盖经济造价低,跨度较大时,普通梁板式楼盖经济造价低;单位面积下经济成本最合理的结构尺寸为跨度6m、板厚160mm的无梁楼盖结构型式。

装配式大跨度承重楼盖结构设计综合研究

跨度20 m以上的混凝土楼盖结构装配化方案优选是重要课题,对同一工程,分别采用混凝土井字楼盖、混凝土空腹网架楼盖、钢空腹夹层楼盖及焊接钢管桁架加混凝土板楼盖4种结构方案,分别进行了施工图设计与综合效益比较。结果显示:以焊接钢管桁架作为下部肋梁,上铺钢筋混凝土薄板组成的“吊装焊接钢管桁架加混凝土板楼盖结构”新体系安全性能高,造价低,可用性强,且适用于装配化施工,经济效益显著。

大跨度现浇预应力空心楼盖在室内体育馆的应用及质量控制

针对大跨度梁板结构体系存在的梁截面高、室内净高不足、影响功能使用以及增加造价等问题,通过案例分析法并以某学院风雨操场工程的乒乓球、羽毛球训练馆为例,深入分析大跨度现浇预应力空心楼盖技术在室内体育馆的应用以及关键工序的质量控制等重要问题。结果表明:预应力空心楼盖体系能很好地解决使用跨度和室内净空高度等问题。

大跨度齿板连接木桁架搁栅楼盖竖向振动性能试验研究

为研究齿板连接木桁架搁栅楼盖的人致振动响应,对12m跨度齿板连接木桁架搁栅楼盖振动性能进行了足尺试验研究,分析了横撑和隔墙对木楼盖振动特性、楼盖刚度的影响,分析了单人步行荷载和自由落体冲击荷载作用下木楼盖的振动响应。结果表明:木楼盖前三阶振型符合预期,单跨木楼盖的基本自振频率在8Hz以下,低于连跨形式木楼盖的基本自振频率;安装横撑和设置隔墙都可以增加木楼盖的前三阶频率;在不同位置安装横撑均可提高木楼盖的刚度,减小木楼盖的静态挠度,均匀安装4排横撑可将楼盖中心静态挠度降低47.5%;不同方向步行荷载激励下木楼盖的振动响应略有不同,纵向行走而致的振动响应较大,横向较小,安装隔墙后木楼盖中心的振动响应能降低40%左右;木楼盖的纵向振动传递大于横向和斜向两个方向,安装隔墙有助于木楼盖振动的传递。

现浇混凝土空心楼盖竖向受力特征与参数分析

为了研究现浇混凝土空心楼盖在竖向荷载作用下的受力特性,利用ABAQUS软件建立了空心楼盖的有限元模型,研究了竖向荷载作用下空心楼盖的变形、应力分布特征,并探讨了板厚、肋梁间距等参数对空心楼盖受力特征的影响。研究结果表明,竖向荷载作用下,空心楼盖的位移分布特征呈中间大、四周小的特点,与实心板的变形规律一致。空心楼盖顶板周边区域以承受拉应力为主,中间区域以承受压应力为主;底板以承受拉应力为主,底板中间区域承受的拉应力明显大于底板周边。几何参数对空心楼盖受力性能有显著影响,随着板厚的增加,空心楼盖的变形和应力减小;随着肋梁间距的增加,空心楼盖的变形和应力增大。为空心楼盖的优化设计提供依据。

混凝土密肋楼盖性能分析及探讨

通过了解大跨度建筑对楼板的要求,将普通楼板与混凝土密肋楼盖进行对比,得到后者具有刚度大,自重小、变形性能好和工程造价低的特点。混凝土密肋楼盖技术是现代建筑设计和结构设计的重要技术。本文简单介绍楼盖及密肋楼盖的发展、定义和性能等,通过应用实例了解混凝土密肋楼盖的优缺点,得到其适用范围。

冷库大跨度预应力无梁楼盖竖向地震作用下动力响应研究

为研究冷库板柱-抗震墙结构大跨度预应力无梁楼盖在竖向地震作用下动力响应规律,以上海某冷库工程简化模型为分析对象,首先采用YJK软件进行结构设计,之后采用ABAQUS软件进行静力加载与动力时程分析,考虑多遇地震三向输入、罕遇地震水平双向输入、罕遇地震竖向输入、罕遇地震三向输入地震波等工况,分析结构塑性损伤、各楼层竖向加速度分布、各层柱子轴力、板柱节点冲切力、竖向地震作用等,总结竖向地震影响系数与动力系数的规律。结果表明,竖向地震增加了板柱节点的破坏程度;竖向地震作用下大跨度预应力无梁楼盖各点竖向加速度并非均匀;三向罕遇地震工况下柱轴力与板柱节点冲切力增加显著;竖向罕遇地震工况下结构地震影响系数最大值为0.556,动力系数沿高度变化规律与地震波频谱特性有关,最大值达3.89。设计中可根据分析结果采取差异化增强重点部位承载力与抗震性能的措施。

正六边形蜂窝型空腹楼盖挠度计算方法对比分析

介绍了3种空腹夹层板楼盖挠度的计算方法,分别是连续化方法、实用计算方法与有限单元法;对连续化方法进行了公式推导,得出了空腹夹层板楼盖的抗弯刚度矩阵;介绍了实用计算方法中等效实腹梁楼盖腹板厚度d1的计算公式;并以实际工程为例,运用ANSYS有限元分析软件建立单层空腹夹层板楼盖与等效实腹楼盖,得到2种楼盖的挠度值,并与拟夹层板法理论计算挠度值进行比较。研究表明:实用计算方法结果最为保守,拟夹层板法结果最大,有限单元法结果居中,但三者差距不大,均能满足工程精度计算的要求。

网格尺寸效应对蜂窝空腹楼盖静力性能的影响

使用ANSYS有限元结构分析软件,针对正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖进行分析。分析影响正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖中划分网格的尺寸效应,对比分析了此种结构与正交正放网格空腹夹层楼盖的网格尺寸与楼盖承载能力之间的效应关系。结果表明,正六边形蜂窝型空腹夹层板的网格尺寸效应比较明显,在合适的网格尺寸下,其钢-混凝土共同作用更加充分,经济效益更加优秀。此外,分析了混凝土表层板厚度对此种结构网格尺寸效应的影响,结果表明,增加混凝土表层板厚度,对于楼盖的承载力有正向增益,同时对结构的网格尺寸效应影响较大。

BIM技术在压型钢板钢筋混凝土夹层楼盖施工中的应用

随着社会的快速发展,信息化成为各行业争相发展的方向,而BIM技术是建筑行业未来发展的指向标,施工建设信息化、智能化、可视化成为必然的趋势。文章通过分析BIM技术在压型钢板钢筋混凝土夹层楼盖施工中的应用,利用该技术不仅提高了施工效率,同时减少了人工及材料的浪费、后期维修投入等,大大节约了施工成本经济效益显著;该技术的应用不仅丰富了相关技术、培养了管理人才和施工队伍,更为后续的类似工程积累了经验,社会效益突出。

塑料模壳密肋楼盖在大型地下室中的应用

可拆式塑料模壳密肋楼盖体系因具有良好的经济效益,在各种大型建筑物以及大跨度构筑物中得到普遍应用。此受力结构由可拆式模壳及密肋梁板体系构成,具有可周转使用、造价低、施工速度快、外形美观等诸多优势,近几年已经逐步取代传统有梁板结构体系。该文简要介绍和分析了塑料模壳密肋楼盖系统在大型地下室工程实际应用中的施工结构设计、材料选择、工序安排、模板与支撑体系、模壳排布安装及拆除工艺、主肋梁,次肋梁板钢筋施工、混凝土浇筑与养护等主要施工方法,可供参考。

无梁楼盖板柱节点设计要点及设计建议

文章阐述了无梁楼盖板柱节点的常用设计方法,介绍了设计方法在工程实践中的应用及设计中对板柱节点进行抗冲切加强的各种措施,探讨了无梁楼盖防连续倒塌的设计思路,并针对当前设计中的不足提出建议。

某工程8.1×8.1柱网地下室顶板楼盖方案结构选型

楼盖的结构形式直接影响工程造价及建筑使用功能。文章通过对四种不同梁截面的普通梁板楼盖与无梁空心楼盖作详细分析,比较各方案的优缺点,为地下室施工图设计时楼盖选型提供依据。