爆炸荷载下高层钢筋混凝土结构连续倒塌机制与模式研究

高层建筑结构构件尺寸较大,爆炸荷载作用下应力波传播造成的材料破坏效应不能忽略,需要采用精细化模型来分析其非线性响应行为与连续倒塌过程,计算效率低,实用性差.本文将多尺度建模方法引入到爆炸荷载作用下高层建筑结构的连续倒塌分析中,依据爆炸荷载作用下高层建筑结构非线性破坏与连续倒塌的特点,提出了多尺度模型不同区域的确定方法,使用该方法对某高层建筑结构的连续倒塌机制和倒塌模式进行了研究.结果表明,相同TNT当量炸药的爆炸荷载作用下,比例距离较小时,高层钢筋混凝土结构可能发生单柱失效-双向联合倒塌模式;比例距离增大至某一区间时,结构则可能发生多柱失效-竖向倒塌模式.多柱失效-竖向倒塌模式影响范围广,对结构危害大,应通过采取防护措施避免该倒塌模式的发生.

某跨地铁线超高层结构设计

某工程为跨越地铁线的超限高层建筑,采用钢框架-混凝土核心筒结构体系。塔楼结构高度为148.6m,塔楼框架柱均需要采用大跨度梁进行转换。介绍了结构体系和性能目标的选取。对主体结构进行了多遇地震、设防地震和罕遇地震分析,实现C级抗震性能目标要求。分析结果表明,混合结构能较好地满足跨地铁结构的设计要求,型钢混凝土梁能更好地满足转换梁抗震性能目标需要,主体结构可以满足振动舒适度要求。

组合结构加强环式节点性能研究

应用有限元软件建立钢管混凝土柱-钢梁节点有限元模型,分析节点在单调荷载作用和低周往复荷载作用下的受力性能,并对不同轴压比、混凝土强度等级的节点进行分析,探究影响规律。研究结果表明:加强环式节点具有良好的承载能力和抗震性能,薄弱位置为梁端焊缝处;适当提高节点的轴压比对节点受力性能有利;混凝土强度对节点的受力有一定影响,根据经济性进行合理选择。

某跨地铁线超高层结构设计研究

在跨地铁线的超高层建筑结构的设计中,存在上部荷载大、需进行大跨度转换、受地铁列车运行振动影响大、基础设计复杂等特点。以成都某大厦为例,对这类超高层建筑适用的结构体系、转换结构、振动舒适性及基础设计进行系统研究。通过采用偏置钢框架-混凝土核心混合结构体系并优化结构布置,将传递到转换梁上的上部荷载降低到混凝土结构的73%,以满足转换结构及桩基础的设计需求。对比了型钢混凝土转换梁和预应力钢筋混凝土转换梁的刚度及承载力,结果表明,型钢混凝土梁比预应力钢筋混凝土梁的计算刚度增大约34%,能更好地满足设计、施工及上部建筑振动舒适性需要。在复杂地基基础条件下,通过调整桩长可有效减少结构的差异沉降。

通辽市蒙古族服饰博物馆结构设计

通辽市蒙古族服饰博物馆由三个布局相似的单元组成,屋面为马鞍形双曲屋面,造型独特。结构采用框架-剪力墙结构体系,双曲屋面采用混凝土壳。设计时采用PMSAP软件进行整体计算,采用SAP2000软件对双曲屋面及其支承剪力墙进行了详细的有限元分析。结果表明,双曲屋面壳体沿纵向产生一定的拉力;沿短向由于拱的作用产生推力,使得楼板受拉;整体计算结果与单榀计算结果接近。可供类似工程设计参考。