中国建筑科学研究院高层建筑结构研究发展与展望

中国建筑科学研究院从20世纪70年代率先在我国开展高层建筑结构研究,并一直保持国内领先地位。本文对我院高层建筑的发展历程、研究进展进行了总结回顾,重点介绍了高层建筑结构体系、仿真分析、抗风、减隔震、标准规范等领域的重大技术研发成果。针对当前我国高层建筑高度不断增加、体型日趋复杂的特点,探讨了未来需要进一步加强的研究方向。

建筑结构罕遇地震响应与地震动位移谱关系研究

本文详细探讨了建筑结构罕遇地震响应与地震动位移谱之间的关系。通过算例分析,对比了大震弹性与大震弹塑性响应的差异,并通过地震动位移谱解释了差异原因。本文比较了人工地震动与包括汶川地震在内的天然地震动位移谱差异,指出了这种差异将导致罕遇地震作用下长周期结构的人工波计算结果普遍大于天然波计算结果。本文依据地震动位移谱给出了罕遇地震分析时的地震动选取原则。

某复杂体型高层建筑模型结构振动台试验研究

通过一栋1:25复杂体型框架-剪力墙结构模型振动台试验,研究了模型结构的动力特性、弹性和弹塑性地震反应及其破坏形式。结果表明,随输入地震波加速度峰值提高,模型裂缝逐渐发展,虽然未出现破坏性裂缝,但是结构刚度衰减较快;人工波引起结构地震响应最强烈,其次是ElCentro波和场地波;结构质心和刚心偏差较大,扭转效应明显。从而建议加强筒体剪力墙刚度,增强结构延性。

带钢桁架转换层框架-剪力墙结构抗震性能研究

通过对一栋1∶25带钢桁架转换层框架剪力墙结构模型振动台试验和有限元理论计算分析,研究了模型结构的动力特性、弹性和弹塑性地震反应及其破坏形式.结果表明,随输入地震波加速度峰值的提高,模型裂缝逐渐发展,但在试验过程中未出现破坏性裂缝;本工程人工波引起结构地震响应最强烈,其次是ElCentro波和场地波;钢桁架转换层及其上部结构层层间位移角有突变,为结构的薄弱层.钢桁架转换结构形式可以满足结构抗震要求,结构整体抗震性能良好,能够满足6度抗震区抗震设防要求.

某高层建筑混凝土结构施工质量分析与加固处理

针对某高层建筑混凝土结构施工质量事故情况作了定量分析。对已施工部分与未施工部分采用不同混凝土等级进行结构计算 ,所得结果真实地反映了该建筑的抗侧刚度、墙柱轴压比的变化。提出了处理该工程质量事故的思路和框架梁、柱、剪力墙的加固措施与方法 。

《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ3-91》介绍连续讲座(四) 高层建筑结构的内力与位移计算

一、计算的一般原则(一)计算的基本假定目前,国内规范的体系是弹性方法计算内力,在截面设计时考虑材料的弹塑性性质。在风力作用下,高层建筑应处于弹性状态,构件应不开裂,在地震作用下,设计标准是"小震不坏、中震可修、大震不倒",即在建筑物使用期间内可能遇到的小地震作用下,结构不应有显著的开裂和损坏,结构基本上维持弹性状态,按弹性方法计算其内力与位移。根据上述情况,高层建筑结构的内力与位移计算采用弹性计算方法。在某些特殊情况下,允许局部考虑材料的塑性性质。

大开间灵活分隔住宅结构研究

多层灵活住宅结构体系的关键是钢筋混凝土简体—约束柱砖砌体外墙的协同工作,通过纵向承受反复水平荷载作用的模型试验(缩比为1:4,6层),证明其抗震性能好,充分发挥了钢筋混凝土与砖砌体各自的作用。在大开间少内纵墙底部大空间多功能高层建筑剪力墙结构研究中,通过拟动力试验(缩比为1:7,13层)、地震模拟振动台试验(缩比为1:18,16层)和支承框架在反复水平荷载作用下的性能试验,证明这种形式的高层建筑可以做到小震不坏,大震不倒,并提出了具体建议和构造措施。

《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 JGJ3-91》介绍 连续讲座(三)——荷载与地震作用

一、竖向荷载高层建筑结构的竖向荷载,分为恒载和使用荷载,恒载根据构件的尺寸和单位体积的重量可以计算得到。使用荷载一般可按《建筑结构荷载规范GBJ9-87》表3.1.1采用。由于高层建筑正朝多功能、综合化发展,所以有一些活荷载在《荷载规范》中未予规定,但设计中又需要,根据设计的经验,《高层规程》给出了补充数值(表1):

空间钢结构研究与应用的进展

本文评述了近年来空间钢结构在研究和应用方面的进展情况。文中首先讨论了空间钢结构不断发展的原因及其分类。 在关键研究课题方面,着重阐述了在结构分析和设计理论、网壳结构的稳定性、空间构架的抗震性能以及张拉结构的风 振问题等课题中所取得的科研成果,以及需要进一步研究的问题。在工程应用方面,以一些典型的空间钢结构工程为 例,总结了当前发展的特点,即形式的多样化、预张力的合理运用、与膜结构的结合。在结语中对今后空间钢结构的发展 趋势提出了看法。

建筑结构中钢筋实际应力测定的新方法

本文提出了一种测定建筑结构中钢筋实际应力的新方法。此种方法与目前用切断钢筋量测受拉钢筋实际应力的方法相比,不但勿需切断钢筋便可测定受拉和受压两类钢筋的实际应力,而且简便、实用。

高层钢筋砼建筑结构抗震设计的一些建议

本文针对高层建筑结构抗震设计中所遇到的结构选型与布置;地震作用;框架结构设计;剪力墙结构设计;框架剪力墙结构设计;筒体结构;带有转换层结构等七个问题提出若干建议,供读者参考。

我国高层建筑结构计算方法的进展

本文综述了近10年来国内高层建筑结构计算方法的进展,其中包括:框架、框架—剪力墙和剪力墙结构的计算;简体及复杂体系结构的计算;结构的动力特性和直接动力分析;高层建筑结构分析的一些专门问题等。

膜结构在大跨度建筑中的应用

本文综合分析了膜结构应用于大跨度建筑的优点,并从膜结构的材料、结构选型等方面介绍了国外在各类大跨度建筑中应用的情况,此外还就膜结构在我国的应用问题,提出了一些看法和建议。

铝网架结构应用研究与实践

本文结合工程项目建造工作,对螺栓球节点铝网架结构的研发、铝网架结构设计方法、各构件材料选取与性能试验、各构件制作技术方法、计算机辅助设计软件的开发等作了介绍,文中同时还介绍了一种新研制开发的铝网架铝管件与封板(锥头)非焊接方式的冷加工压力成型连接技术,最后还介绍了一个采用螺栓球节点铝网架结构建造的磁试验室项目情况。

双锥面膨胀锚栓的结构设计与基本性能研究

双锥面膨胀锚栓 (SZM建筑锚栓 )是在研究现有各类膨胀锚栓的基础上 ,结合力学试验结果和工程应用经验 ,设计开发出的高性能锚栓新产品。详细介绍了这种锚栓的构造特征、工作原理、使用方法、性能指标和应用条件 ,并将其与HILTI(喜利得 )和fischer(慧鱼 )

高层建筑结构考虑楼板变形的直接动力分析

目前高层建筑结构动力分析多采用单列多质点体系而不考虑楼板变形影响。在平面复杂的情况下,需要了解在地震过程中楼板的变形和内力以采取加强措施。本文将楼板作为剪切弯曲梁,在整体刚度矩阵中叠加了楼板的刚度矩阵而组成动力方程,用Newmark-β法求解。在微型计算机上实现了这种多列并串连质点体系的直接动力分析程序DYNA3,对广州市风车形双连体住宅的分析表明:地震过程中楼板的变形和内力在允许范围之内,证明了这种住宅的可行性和分析方法的适用性。

高层建筑钢管砼结构

在高层建筑结构设计中,经常都要因时因地制宜对下列问题加以权衡和解决:(1)减小柱子截面尺寸,扩大有效建筑面积;(2)增加构件延性,提高结构抗震能力;(3)增大阻尼。

《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》介绍 连续讲座(一) 《高层规程》的发展和修订的主要内容

近年来,我国高层建筑发展迅速。为使广大读者了解《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》的制订、修订情况,以便更好地熟悉和运用新规程,本刊举办这一讲座,其主要内容有:1.规程的修订情况及主要修订内容;2.结构选型和结构市置;3.荷载和内力位移计算;4.框架和框剪结构设计;5.剪力墙和筒体结构设计;6.基础设计,等.欢迎广大读者提出意见或建议。

《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ3-91》介绍连续讲座(二) 结构选型和结构布置

一、结构体系的选择本规程的适用范围是:框架结构、框架剪力墙结构、现浇剪力墙结构和筒体结构(包括筒中筒、框架-简体和成束筒等)。全装配式大板结构目前在住宅中已达16层,将来还有可能层数更多。但是装配式大板结构在设计中有许多专门问题,另由相应的规程加以规定,未包括在本规程中。近年来,一些新颖的结构体系(如巨型框架结构等)已经在国内应用;

高层建筑结构工程设计微机商品程序的进展

本文介绍了当今国内外高层建筑结构计算机程序发展的特点和工程设计用的基本设计程序。介绍了我国高层结构计算程序从平面框架,协同工作到现在三维空间分析的三阶段发展过程。所列出的“高层建筑结构程序评定标准”可作为程序编制和选用的基本要求。对当前正在发展的高层纲结构设计程序作了介绍。文中还评述了当前高层结构 CAD 的特点和发展趋势。