在超高层建筑中交叉网格筒中筒结构的运用分析

在当今的建筑行业中,钢结构因为具有高强度、轻质量的相关特点,充分展现出其良好的抗震能力。目前,该技术正逐渐成为超高层建筑的主流技术形式。超高层钢结构建筑的施工流程,相对复杂,涉及从钢构件的加工生产、运输、科学吊装,乃至后续的准确焊接等多个施工环节。任何一个环节的失误,都可能导致整个项目性能的下降,因此,本文以某交叉网格筒中筒结构体系的超高层建筑为例,对核心筒钢结构的安装定位等技术要点展开深入性的分析,以供参考。

钢筋混凝土筒中筒结构拟动力试验研究与理论分析

制作了一个14层的钢筋混凝土筒中筒结构模型,模型比例为1∶10,等效为两自由度体系,进行了6种工况的地震动加速度峰值的拟动力试验,研究了筒中筒结构在地震作用下的动力特性、弹性和弹塑性阶段的地震反应、抗震性能和破坏机理。研究表明,该结构在7度罕遇地震作用下仍处于弹性状态,9度罕遇地震作用下,核心筒除与底板相交处开裂外无其它可见裂缝,而外框筒开裂严重,但结构仍具有较高的承载能力和侧向刚度。实测滞回曲线反映了筒中筒结构具有良好的延性和耗能性能。最后,采用改进了的非线性杆单元模型编写了程序,对筒中筒结构进行了非线性分析。结果表明,位移时程曲线计算值与试验值基本吻合。

筒中筒结构协同分析新方法

在结构连续化假定的基础上,将内筒和外筒视为铁摩辛柯梁,同时考虑内筒和外筒的剪切与弯曲变形,建立了筒中筒结构协同分析的哈密顿对偶体系,导出了相应的状态空间方程,其系统矩阵具有辛矩阵的特性,可用精细积分法求该体系的高精度数值解。提出了一套分析筒中筒结构协同工作的新方法,利用这种方法对筒中筒结构进行协同计算,计算简捷明了,编制的计算程序能应用于这类结构的初步分析,为结构方案的确定和结构设计提供了较为准确的依据。

水平加强层对筒中筒结构空间受力性能的影响

设置水平加强层可以降低由裙梁柔性导致的框筒剪力滞后效应,增强结构空间受力性能,提高结构抗侧刚度。通过对若干算例进行空间有限元分析,讨论了加强层的刚度、布置状况等对外框筒剪力滞后效应、结构抗侧刚度等的影响,并提出了加强层设置的建议。

分析变截面筒中筒结构的初参数法

提出一种变截面筒中筒结构的简化计算方法 ,其要点是对结构平衡微分方程采用初参数解 ,通过边界条件求出初参数解 ,然后由矩阵递推算出水平荷载作用下内外筒的变形和内力。用此方法分析变截面筒中筒结构 ,不会因为楼层层数的增加而增加结构控制微分方程的未知量 ,计算简单易行 ,并可获得满意的计算精度。

超高层建筑筒中筒结构体系之探讨

高层建筑是反映城市经济繁荣和社会进步的重要标志。随着社会与经济的蓬勃发展,要求建筑物所能达到的高度与规模不断增加。高层建筑的突飞猛进,从技术层面来看,得益于力学分析方法和计算技术的发展以及结构设计的进步。通过收集已建成的筒中筒结构体系的工程实例资料分析,建立了模拟500 m、600 m和700 m高度的计算模型,通过试算,总结了结构设计的主要控制指标的影响。模拟模型的竖向构件布置及尺度,也为相似工程的方案设计提供参考。

筒中筒结构动力时程分析的精细积分法

采用筒中筒结构的并联铁摩辛柯梁模型,先从结构总势能出发,求得筒中筒结构协同分析的哈密顿对偶体系,然后由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵,最后采用初值问题的精细积分法对筒中筒结构进行动力时程分析,并编制相应的Matlab程序.通过算例验证了方法的可靠性与可行性,该方法也适用于框架、剪力墙、框剪等高层建筑结构的动力时程分析.

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。

筒中筒结构设置刚性层效果分析

通过对某４８层筒中筒结构在３５层处设置刚性层效果的计算分析，提出筒中筒结构设置刚性层的作用机理在于提高翼缘框架的抗侧作用。

筒中筒结构在扭矩作用下的超元法

提出筒中筒结构在扭矩作用下的超元法,即是对外框筒及楼板连续化处理以后,视整个结构为一个悬臂杆,然后按楼层划分成超级单元,导出超级单元的刚度矩阵,用矩阵位移法分析.用该法分析变刚度筒中筒结构的扭转问题,自由度很少,计算简便.

超高层筒中筒结构桩筏基础共同作用现场实测与数值分析

通过对陕西省邮政电信网管中心大楼桩筏基础的沉降观测及反力的部分现场实测结果的分析,利用大型有限元软件ANSYS ,地基土采用弹塑性本构关系,筏板采用中厚板理论,建立了超高层筒中筒结构、桩筏基础和地基土的三维有限元模型,进行了三者在竖向荷载作用下共同作用的非线性数值分析,对黄土地区超高层建筑桩筏基础的沉降、受力和桩土分担比进行了探讨。分析表明:基础沉降、桩土荷载分担比等实测结果与数值分析吻合较好,在黄土地区建设超高层建筑采用超长灌注桩对于减小基础沉降有显著效果;筒体结构对基础刚度贡献的影响范围约为8层;筏板内力分布复杂,与上部结构形式和布桩方式等因素密切相关,且筏板悬挑端部弯矩很大。

变截面高层筒中筒结构传递矩阵法

提出了一种分析高层变截面筒中筒结构的传递矩阵法 ,这是一种简化的计算方法 ,能快捷地计算水平荷载下整体水平位移、内外筒的内力 .由算例看出 ,这种方法可获得满意的效果 .由这一方法 ,进而还可方便地进行整体动力特性。

筒中筒结构在竖向地震作用下的整体稳定分析

本文根据内、外筒变形协调条件建立结构的整体稳定方程.考虑竖向地震作用影响,分别计算了设防烈度7度、8度和9度的小震情况下,相对于楼层重力荷载的临界荷载因子pcr.计算结果表明:竖向地震作用对筒中筒结构的整体稳定影响显著.考虑竖向地震作用后,临界荷载因子值pcr减小,当设防烈度为9度,pcr值减小约20.19%

高层筒中筒结构协同分析的状态空间法

将状态空间方法引入筒中筒结构的协同分析中,在结构连续化假定的基础上,建立起结构的状态空间方程.即采用连续化模型,用空间坐标模拟时间坐标,导出筒中筒结构协同分析的状态空间表达式,进而用精细积分法求出问题的高精度数值解.提出一套分析筒中筒结构协同工作的方法,对筒中筒结构进行协同计算,将所要解决的边值问题转化为初值问题,进而用Matlab编程求解.最后,通过实例给予验证.

考虑二阶效应时筒中筒结构的基本微分方程

将筒中筒结构的外框筒作为具有弯曲及剪切变形的等效实腹筒体 ,而内筒只考虑其弯曲变形 ,根据这种模型 ,建立了筒中筒结构考虑 P-△效应时的基本微分方程 .此方程形式简明 ,力学意义明确 。

高层筒中筒结构的优化设计及其应用

本文提出了以《高层建筑结构设计建议》有关条文为约束条件,以承重结构材料价为目标函数,运用复合形法原理的优化设计方法,并在IBM PC/XT微机上实现,可获得优化的筒中筒结构设计初步方案。文中运用连续化方法求解筒中筒结构的内力及其位移量,并通过具体工程实例说明该优化方法的应用。

跳层桁架-框架-筒中筒结构分析

提出高层建筑的一种非常规的结构体系，即跳层桁架－框架－筒中筒结构体系．虽然其基本的设计思想仍是建立在筒中筒的基础上，并通过增设跳层桁架去扩大无柱面积，但作为对主要的建筑结构体系的应用，以及本文对结构体系的布置及优点的讨论，对结构的构造受力特点的分析和对结构简化分析等，这还只是初步的探讨．

钢筋混凝土筒中筒结构的优化设计

本文以结构造价为目标函数、以钢筋混凝土结构设计规范及高层建筑结构设计规程的要求为约束条件,建立了筒中筒结构的设计数学模型。把结构的有限元计算理论同优化技术相结合,对整个结构采用分部优化法,而对筒中筒结构的各构件采用了带随机搜索的改进复合形法,实现了筒中筒结构的优化设计,并编制了相应的电算程序。最后,给出了算例。

钢筋混凝土筒中筒结构内力分析与模型试验

取消筒中筒结构传统的等效连续化计算假定,按照外框筒自然的梁、柱结构状态,提出了筒中筒结构内力和位移分析的层模型计算方法,并考虑外框筒翼缘框架对抗剪刚度的贡献,层模型每层仅3个自由度,计算工作量小,计算方法简单。同时,完成了比例为1/10的筒中筒结构模型的静力试验,理论计算与实测结果吻合较好。