带高位大悬挑的多塔连体结构超限分析与设计

武汉全球公共采购交易服务总部基地项目6~8号楼是三塔多重复杂连体结构,各塔间刚性连接体跨度25.2m,顶部两层南侧和东侧分别设置悬挑8.4m和6.0m的高位长悬挑结构,是具有6项不规则项的超限高层建筑。工程混合采用混凝土结构、钢结构和组合结构体系,并使用预应力技术。本文介绍了该项目抗震性能化设计过程,采用多种软件对小震、中震和大震作用下的结构及构件性能进行分析。对以下重点问题进行专项分析:采用时程法和反应谱法得出6度区连体和悬挑结构的最小竖向地震作用系数;分析温度作用下超长结构的楼板应力,分析悬挑结构在其上下层引起的楼板应力,验算大震作用下连接体楼板的抗剪承载力;验算连接体楼盖舒适度。结合分析结果和工程特点,采取相应加强措施,实现了良好的抗震效果。

福建兴业银行大厦搭接柱转换结构研究应用

全面介绍了深圳福建兴业银行大厦工程中采用的搭接柱转换结构。通过该工程整体结构模型振动台试验研究、转换层结构模型试验、整体结构两种楼盖假定计算分析、局部有限元分析和实际工程应用 ,揭示了搭接柱转换结构的优越抗震性能 ,总结了搭接柱转换结构的工作机理和设计要点。

搭接柱转换结构的试验研究与设计要点

介绍了搭接柱转换结构的特点 ,通过 1∶5结构模型静力试验研究 ,分析了竖向荷载作用下搭接块、受拉楼盖、搭接块上下柱的裂缝开展情况、预应力施加效果、应力分布、破坏形态及承载能力等 。

重庆某超限高层结构优化设计

受业主委托对重庆市三幢 2 0 4 8m高的超限高层结构进行了优化设计。通过将高位厚板转换层改为梁式转换 ,将钢筋混凝土框支柱改为核芯钢管混凝土组合柱 ,尽量缩短墙肢等措施 ,获得了很好的效果。优化后的设计与初步设计相比 ,节约混凝土 2 2万m3 ,与施工图设计相比 ,节约混凝土 1 5万m3 ,节约钢管 760t。使结构的刚度变化更为合理 ,提高了可靠度水平 。

一种新型钢管混凝土梁柱节点试验研究——RC楼层间钢管非连通型节点

钢管混凝土结构在工程建设逐步得到广泛应用 ,但受到原有不完善节点形式的制约 ,因此需要提出新型的承载力高、传力合理、构造简单和施工方便的节点形式 .本研究提出了一种新型钢管混凝土柱梁节点形式 .其主要特点是 :柱钢管在梁柱节点区不连通、梁纵筋在节点区可连续直通 ,非连通柱钢管通过环梁节点加大节点区截面并配置环形钢筋加强 ,以达到节点更强目的 .

高层建筑中转换层结构的应用和发展

在统计国内建造的高层建筑中大量采用转换层结构及其主要特征数据的基础上,论述了各种转换层结构形式的应用情况,阐述了梁式转换层结构的研究及其工程应用发展,最后给出了应用最多的梁式转换层中转换大梁的设计参考建议.

半柔性悬挂结构体系的减振机理及其减振效果分析

提出一种新型高层建筑半柔性悬挂减振结构体系。给出体系的结构方案,简化计算模型及多自由度体系运动方程;在时域内输入El Centro波和Taft波来阐明体系的动力特性;基于随机地震动激励采用复模态解耦与虚拟激励法相结合,推导这种体系的随机动力响应表达式;编制相应程序以主体核筒顶点位移和柔性层层间位移为控制目标,对影响结构动力响应的阻尼器刚度和阻尼系数及柔性悬挂楼段设置位置进行优化分析。结果表明:这种体系能够较好地降低地震响应,有着较大的柔性层层间位移和较小的悬挂楼段层间位移;存在最优的阻尼器阻尼系数,能够明显减小主体核筒动力响应;阻尼器的刚度有助于控制柔性层的层间位移;悬挂楼段设置在结构上部对顶点位移的减振效果更好。

密肋复合墙体多目标优化设计方法研究

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件,墙体的优化设计方法研究是结构体系设计理论的重要组成部分.本文研究了密肋复合墙体多目标优化设计方法;提出了综合考虑墙体的安全性(墙体斜截面抗剪承载力)与经济性(墙体造价)的多目标优化设计数学模型,并利用序列二次规划法(SQP)在Matlab软件系统上进行优化计算,同时给出了优化设计计算算例.理论分析与计算结果表明:将多目标优化设计方法用于密肋复合墙体的优化设计中,可使各个分目标都较为满意,兼顾了墙体安全性与经济性两方面的要求;方法合理、可行,具有一定的工程实用意义.

梁纵筋穿过柱钢骨翼缘的钢骨混凝土节点构造及抗震性能试验

针对实际工程中出现的梁纵筋必须穿过柱钢骨翼缘的钢骨混凝土节点 ,进行了两种构造形式节点的抗震试验。以模型试验和有限元分析为基础 。

核筒悬挂结构的动力特性及参数优化

基于欧拉-伯努利梁理论和层剪切模型,应用拉格朗日方程推导了单段核筒悬挂减振控制结构的运动方程.在此基础上通过时程分析评价了结构的减振性能,应用复模态叠加法对结构的响应进行了频域分析,以主体核筒顶点位移和悬挂楼面层间位移响应为优化目标,对悬挂楼面的侧移刚度、阻尼器的刚度和阻尼系数进行优化.分析结果表明,存在最优的侧移刚度和阻尼器刚度使得核筒位移响应最小,存在较优的阻尼器阻尼系数可同时有效抑制核筒和悬挂楼面的响应,所以通过合理设置结构参数能够显著减小核筒悬挂减振结构的动力响应.

半柔性悬挂结构体系的风振响应参数优化及阻尼控制

为分析巨型框架半柔性悬挂减振结构体系风振响应控制效果,根据体系的多自由度运动方程,采用复模态叠加法推导随机动力响应表达式;在频域内以控制巨型框架和悬挂楼段风振动力响应为目标,对阻尼器刚度、阻尼系数及悬挂楼段的位置进行分析;在时域内将半柔性悬挂减振结构设定为优化参数,分析其在风和地震作用下的减振效果。结果表明:这种体系能够较好地控制结构风振响应;存在最优的阻尼器刚度和阻尼系数,能够明显减小巨型框架和悬挂楼段的风振动力响应;风振响应的优化参数也可以抑制地震作用下结构动力响应。

巨型钢框架结构自振特性分析

对巨型钢框架这种新颖的结构体系进行自振特性的研究 ,不仅可以判断结构质量和刚度是否匹配 ,刚度是否合理 ,还可以对结构在承受诸如风、地震等动力作用时的基本受力性能有全面的了解。针对日本神户TC大厦的工程实例 ,通过不同的计算模式对其进行计算 ,并详细、深入地比较了五种计算模式假定下的计算结果。为进一步研究不同的设计参数取值对计算结果的影响 ,系统分析了巨型梁、柱构件截面、巨型梁布置位置和布置个数等参数发生变化时各阶振型、频率的变化趋势 。

福建兴业银行大厦搭接柱转换结构有限元分析和预应力策略

深圳福建兴业银行大厦采用了新颖的搭接柱转换结构 ,为了验证搭接柱转换的可靠性和受力性能 ,设计过程中进行了 1∶5的搭接柱破坏试验。用SAP2 0 0 0有限元软件对模型的受力变形进行分析 ,并针对工程采用的主动预应力设计施工 ,进行了设计分析研究。

开洞密肋复合墙体的受力性能研究

在课题组前期科研成果的基础上,通过对1/2模型开洞密肋复合墙体在水平单调荷载作用下的试验研究,并与标准未开洞密肋复合墙体进行对比分析,研究了开洞墙体的主要破坏特征;探讨开洞墙体的承载能力、刚度、变形能力、延性等受力性能;对开洞墙体进行钢筋应变分析;最后提出开洞复合墙体的刚度及受剪承载力的计算公式.试验及理论研究表明:开洞的密肋复合墙体的变形能力、延性好于标准不开洞密肋复合墙体,而刚度、承载力远远不及标准不开洞密肋复合墙体,设计时应加强外框柱和连梁的配筋以及墙板的竖向连接作用;钢筋应变分析表明外框柱、连梁对开洞墙体的受力性能贡献较大;提出的开洞墙体受剪承载力公式计算值比较接近试验值,适用于实际工程应用.

高层建筑转换层结构形式选择影响因素的统计分析

在理论分析和参考实际工程设计的基础上 ,特别向国内众多专家学者征询请教 ,然后采用层次分析法对高层建筑转换层结构形式选择的影响因素进行了统计分析 ,得出各因素的重要性排序 ,这些因素的排序结果和专家对转换层设计的宝贵意见为实际工程中转换层结构的合理选择、合理设计提供了有参考价值的建议 。

幕墙玻璃板的非线性力学分析

幕墙玻璃板的常规设计采用线性理论 ,计算虽简单但偏于保守。本文用板壳力学非线性理论对幕墙玻璃中的两类常见力学模型进行了受力分析 ,导出了受载玻璃板的挠度和应力解析式。由该解析式计算出的正应力值比按线性理论计算出的正应力值小。本文算例中 ,当玻璃板呈大挠度变形时 ,二者的正应力值相差近2 0 %。

钢骨混凝土结构在深圳侨城花园高层公寓中的应用

着重介绍了在深圳华侨城侨城花园高层公寓结构设计中采用钢骨混凝土结构的设计思路、构件及其节点设计及有关施工技术要求等等。特别是采用了SA级的镦粗直螺纹钢筋接头 ,大大简化了梁柱接头的构造 ,并且方便了施工。

考虑结构刚度效应的筏基完全共同作用体系分析

筏板基础作为软土地基上高层结构的一种重要基础形式,在工程实践中得到了广泛应用。合理考虑上部结构、筏板与地基的共同作用效应具有现实意义。然而目前大多数研究仅限于二维分析,在工程设计中所采用的常规方法尚无法考虑共同作用效应。为此,在考虑地基的弹塑性性质与上部结构及筏板的刚度效应的基础上,在对上部结构、筏板基础与地基三者所组成的共同作用体系进行整体三维空间有限元数值分析。分析结果表明:当考虑三维空间效应时,上部结构和筏板基础的刚度对基础自身内力与变形具有显著的影响,并呈现不同的特征与趋势,但是这种影响具有一定的有限性。同时共同作用所引起的次应力效应、荷载分担转移等效应在工程设计中应予以合理地反映。

高层框筒结构二阶分析变分摄动法

采用摄动法求解框筒结构的二阶位移.首先将框筒结构等效连续化为实腹筒体,假设考虑剪力滞后的位移函数,由最小势能原理建立筒体分析的微分方程,将位移按小参数展开,求解各阶方程组,可得到二阶位移的渐近解.

半柔性悬挂减振结构振动台试验研究

通过对设置黏滞流体阻尼器的半柔性悬挂结构进行地震模拟振动台试验,分析了主结构与悬挂楼面的质量比、连接方式、阻尼器的分布和层间斜撑对悬挂结构动力特性和响应的影响。试验结果表明:采用阻尼器连接主结构和悬挂楼面,可改变结构频率和振型阻尼比;当悬挂楼层侧向刚度较小时,结构振型表现为柔性层与悬挂楼面的耦合剪切变形;当增设斜撑后,结构第一振型为柔性层的层间变形;阻尼器连接时模型的主结构地震响应小于刚性连接的普通悬挂结构,通过增设斜撑可进一步提高减振效果;与自由悬挂结构相比,采用阻尼器连接的悬挂减振结构能够较好地抑制悬挂楼面相对于主结构的位移和悬挂楼面的层间位移;设置斜撑后,能够进一步减小悬挂楼面的层间位移,同时弱化了阻尼器不均匀对减振效果的影响。