泸定地震中典型隔震建筑震害分析

为落实国务院744号令关于在“两区八类建筑”中推广使用隔震技术的要求,推动隔震技术的健康发展,对位于泸定地震震中的两栋隔震建筑的震害情况进行了调查。分析了某教学行政楼中隔震层的阻尼器及连接件、支墩震害原因,介绍了某宿舍楼的隔震支座震损情况,对两栋建筑隔离缝等构造处理的不合理导致震损的不足之处进行了全面、系统总结。提出了隔震建筑设计应全专业协调,避免过多设置隔离缝将建筑分割过于零碎;与阻尼器连接支墩需进行剪扭验算;穿越隔震层的设备管道的柔性连接应设置U形段预留变形长度,宽度较大的隔离缝应注意防掉落及通行需求的设计及构造等改进意见。并对隔震结构的施工,产品的检验、验收及建设单位责任提出了相关要求。

交错桁架结构设计要点

济南历下文体档案中心项目设计中,为实现大跨空间上方多层建筑功能,采用了一种建筑布置灵活,结构体系经济合理,施工可靠高效的结构体系,即交错桁架结构体系。首先介绍了交错桁架结构体系的特点以及本项目的工程概况,结合建筑功能,创新性的将交错桁架体系用于高层大跨度结构设计中,充分利用交错桁架的优点,使结构体系与建筑功能高度匹配。然后以历下文体档案中心为例,对比了同层桁架与交错桁架两种转换方案,在楼层刚度比、受剪承载力比等整体指标,以及罕遇地震下层间位移角、构件性能等方面的差异。对于交错桁架结构,介绍了减轻桁架区域楼板应力的措施,减轻空腹桁架效应的措施,以及精细化施工模拟分析的必要性,为类似工程的设计提供参考。

筒体-桩筏-地基土共同作用非线性数值分析

考虑上部结构、基础与地基土三者共同作用,以及土的弹塑性性质,采用中厚板理论分析筏板,建立了全三维有限元模型,对筒体结构下桩筏基础受力作了非线性数值分析。通过对弹性模型和弹塑性模型计算结果的比较,明确了非线性分析的意义。研究了地基土应力、应变随荷载的变化情况及桩顶反力分布的发展过程,并指出筏板厚度的增加并不总是使桩顶反力趋于不均匀。同时,讨论了土塑性及基础沉降曲面形状对桩筏基础工作性状的影响。

钢筋混凝土框架梁的变形能力及基于性能的抗震设计方法

本文以Priestley改进的M ander约束混凝土模型为基础推导了RC梁截面λbv-ξn-μbφ关系的一般计算公式和简化计算公式λbv-ξ-μbφ,建立了配箍特征值λbv、相对受压区高度ξn及曲率延性μbφ三者之间的量化关系式,用于梁截面在目标曲率延性下的变形能力设计,给出了梁截面在目标曲率延性下的设计流程图。对所设计的梁截面进行变形能力验算,均可达到设定的目标曲率延性。在简化的λbv-ξ-μbφ公式基础上建立了框架梁的性能设计方程,即λbv-ξ-pθlb关系式,给出了RC框架梁基于性能的抗震设计方法的一般步骤。设计者可灵活地根据性能要求设定可接受的破损指标D I进行梁的性能设计。

延性需求谱在基于性能的抗震设计中的应用

基于性能的抗震设计理论涉及如何简便而合理地确定结构在指定强度地震下的弹塑性位移需求。本文给出了利用延性需求谱求解结构位移需求的一般步骤:借助模态Pushover分析将多自由度体系分解为几个非线性单自由度体系,以考虑各阶振型的影响;利用延性需求谱计算对应模态的等效单自由度体系的延性及位移需求,并以一定方式组合转化为多自由度体系位移需求。最后,通过算例分析表明:利用延性需求谱求解结构位移需求是一种具有一定精度可为工程接受的简便方法,在基于性能的抗震设计中具有较好的应用前景。

钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震设计方法

以变形需求作为设计参数,阐明了RC框架结构基于性能的抗震设计方法的基本原理及步骤:利用弹塑性位移谱法求解结构的位移与变形需求,在层间位移角满足特定要求后,将梁柱塑性铰区的转动量值作为性能设计的参数,结合预期的性能目标由梁柱性能设计方程进行构件变形能力设计。以一10层框架结构为例,给出了RC框架结构基于性能的抗震设计的完整过程,并通过弹塑性时程分析作了比较验证。结果表明:弹塑性位移谱法求解结构位移需求是一种可为工程接受的、简便有效的方法,通过梁柱性能设计方程对变形能力进行定量设计,可将结构的破损程度控制在预先设定的性能目标范围内。

某大跨度连体结构舒适度多模态TMD振动控制设计

某办公楼建筑立面凯旋门造型采用大跨度连体结构,跨度为43.5m。该连体竖向自振特性具有多阶竖向自振频率低、频率分布密集、阻尼比小等特点,因人群活动引起的竖向振动加速度过大导致舒适度问题,设计采用TMD振动控制减小人致振动加速度从而改善结构舒适度。根据本项目的实践,总结了一套完整的大跨度连体结构楼盖舒适度TMD振动控制设计方法。根据结构的模态形状特点、人群的活动空间分布情况及舒适度验算结果确定需要控制的频率;按等效单自由度体系确定对应模态TMD最优参数,并考虑多模态振动控制,可进一步将单个质量较大的TMD分解为多个MTMD,以改善控制效果;在分析模型相应位置处加入TMD,采用快速非线性分析法(FNA法)进行时程分析以验证TMD振动控制效果。计算结果表明:采用TMD控制结构加速度可显著改善大跨度楼盖结构的舒适性,是一种经济、实用的方法;对于频率密集型的大跨度楼盖结构,应控制多模态的振动加速度。

筒体结构下筏板内力与变形的数值分析

考虑上部结构、基础与地基三者共同作用 ,采用中厚板理论 ,运用有限单元法 ,分析了筒体结构下桩筏基础中筏板的内力与变形。同时 。

弹塑性位移谱法的振动台模型试验验证

弹塑性位移谱法求解结构在指定强度地面运动作用下的位移需求是一种简便合理的方法。本文将弹塑性位移谱法就具体地震波计算的楼层位移需求、层间位移角需求与一比例为1/10的12层钢筋混凝土模型框架振动台试验结果作了比较。设计的12层钢筋混凝土模型框架结构在振动台上经历了7种强度等级地震波的作用,输入峰值加速度依次为:0.090g、0.258g、0.388g、0.517g、0.646g、0.775g和0.904g。求出了弹塑性位移谱法计算的楼层位移和层间位移角需求与振动台试验结果的比值,研究了二者比值的均值及方差沿楼层的分布情况。结果表明:弹塑性位移谱法的计算结果与振动台得到的位移需求值吻合较好,在基于性能的抗震设计中具有较好的应用前景。

考虑筒体结构刚度影响的筏板内力与变形研究

基于中厚板理论,考虑上部结构、基础与地基三者共同作用,以及土的非线性因素,采用有限单元法,建立全三维模型,分析了筒体结构下桩筏基础中筏板的内力与变形。同时,讨论了筏板内力和变形的影响因素。

某超高层TMD风振控制设计及时程分析验证

某540m超高层建筑由于风荷载作用下的顶点加速度超过规范限值,采取TMD振动控制措施,以满足舒适度的要求,其作用可转化为等效阻尼比,易于与现行规范联系起来应用于结构设计。首先,采用FORTRAN语言编制了基于PKPM的风振控制计算程序WINDTMD,通过自动分析结构受控后的等效阻尼比、楼层加速度、剪力及倾覆力矩等参数,可以快速地进行TMD的参数优化设计与控制效果评估,从而提高其实际设计工作效率。其次,给出了超高层建筑结构TMD风振控制设计流程,采用WINDTMD计算程序,对该超高层建筑设置TMD前、后的风振响应进行了比较分析,结果表明:采用本文流程设计的TMD可以有效地控制结构舒适度,满足规范限值要求。最后,给出了脉动风荷载时程的数值模拟方法,并通过结构在脉动风荷载作用下的时程分析验证了本方法的有效性。

后张预应力混凝土框架梁设计方法的研究

探讨了后张预应力混凝土框架梁正截面承载力计算公式,提出了多层预应力混凝土框架梁的实用设计方法,此法考虑了各层预应力梁的相互影响,以正常使用要求为前提,同时满足了承载力要求。并通过算例,分析指出了现行设计方法的不足,明确了次轴力对预应力梁的影响。

穿越支承型防震缝节点构造施工技术

根据2栋建筑在平面上有较多区域重合时,如何实现重叠区域边界节点连接展开分析讨论,通常方式下,切直缝脱开与强连接均有较明显缺点,最终研究得出穿越支承型防震缝节点构造法,分别从技术特点、适用范围、技术原理、施工工艺等方面进行阐述。采用该施工技术既能消除地震作用下2栋建筑间相互传递水平剪力及局部碰撞导致的结构抗震影响,又能为被穿越结构在支座节点处提供竖向支承。

弹塑性位移谱法与振动台试验比值的数值分布特征

本文将弹塑性位移谱法的计算结果与12层钢筋混凝土模型框架结构振动台试验作了比较。振动台输入峰值加速度依次为:0.090、0.2580、.388、0.517、0.646、0.775和0.904g。利用弹塑性位移谱法计算出各工况下模型框架的楼层位移和层间位移角需求及其与试验结果的比值,讨论了楼层位移比、层间位移角比随输入峰值的变化情况,以及楼层位移比、层间位移角比的数值分布特征。比较分析可知:弹塑性位移谱法的计算结果较为接近结构的真实地震反应,可在基于性能的抗震设计中应用。

钢筋混凝土框架柱的变形能力及基于性能的抗震设计方法

框架柱的变形能力主要取决于轴压比和约束箍筋用量,本文建立了柱塑性铰区配箍特征值λcv、轴压比n及塑性铰极限转动量puθlc之间的函数关系,即λcv-n-puθlc关系式,并与柱试验数据进行了对比,计算公式与试验结果在平均意义上吻合很好。文中推导了柱截面λcv-n-μc关系式,建立了配箍特征值λcv、轴压比n、柱曲率延性μc之间的关系。在本文公式的基础上,讨论了按现行抗震设计规范最小配箍要求的RC框架柱所达到的最大变形能力,同时指出规范的构造要求并不总满足特定的变形要求。文中提出了框架柱的性能设计方程,给出了框架柱在指定性能目标D I下基于性能的抗震设计方法的基本过程。

考虑场地类别与设计分组的延性需求谱和弹塑性位移反应谱

非线性反应谱是基于性能的抗震设计理论中亟待解决的基础性课题之一。本文将四种场地类别上的641条地震记录,按我国现行抗震规范设计分组的要求分为12组,对大量具有不同屈服强度系数的单自由度体系作了弹塑性时程分析。研究了结构强度水平、周期、场地类别以及设计分组等因素对延性需求的影响。结果表明,在给定屈服强度水平下结构的延性需求强烈地依赖于场地条件、设计分组等因素。对于短周期结构,延性需求随场地土变软而增大,同类场地随设计分组特征周期增大而增大。通过非线性回归分析,建立了与场地类别、设计分组相对应的延性需求谱μ-ξy-T的计算公式。在此公式的基础上,结合现阶段抗震设计规范构建了弹塑性位移反应谱,可用于结构弹塑性位移需求的简化计算,同时讨论了弹塑性位移反应谱的基本特点。

历下区文体档案中心结构设计难点及对策

济南市历下区文体档案中心为集剧场、游泳馆、篮球馆、档案馆、图书馆、科技馆等功能为一体的综合性建筑。本工程存在施工工序复杂、钢桁架受力复杂、楼板超长且不连续等设计难点。通过预应力混凝土梁、钢桁架、梁上柱、吊柱的合理设置,确保了大跨空间上方多层建筑功能的实现。通过细致的弹塑性分析,保证了结构抗震性能目标的实现。通过施工顺序的合理组织、桁架节点的精细分析,确保了大跨区域的安全可靠。通过楼板应力分析和适当的加强措施,有效解决了楼板超长和不连续的问题。

三峡大厦结构设计与分析

三峡大厦内设中庭使楼板形成较大洞口,结构以1:5的斜率由下至上向内层层缩进,工程采用了倾斜的结构布置以适应建筑造型的需求。倾斜框架在重力荷载作用下产生很大的倾覆效应。楼板在重力荷载作用下承受了水平剪力,对倾斜框架形成水平约束,保证了倾斜框架在竖向荷载下的稳定性。支撑倾斜框架的剪力墙对结构的受力、变形也起到了重要作用。分析了楼板传力的变化情况,介绍了针对复杂、特殊受力部位的设计措施。同时,对结构做了罕遇地震下的静力弹塑性分析,计算表明,结构的抗震性能满足现行抗震规范的要求。

粘钢加固混凝土梁抗弯强度的理论研究

用Fortran语言编制了梁截面弯矩—曲率关系的分析程序,梁单元采用分布柔度单元,材料采用成熟的本构模型,非线性分析的计算结果与试验结果进行了比较,验证了非线性分析模型的合理性,采用这一计算程序对比分析了混凝土梁加固前、后承载力的变化,提供了粘钢加固后梁的承载力变化的定量指标,可供工程设计参考。

超高层建筑风洞试验的配合及试验报告的解读

风洞试验是确定超高层建筑风荷载的主要方法之一。本文介绍了风洞试验的基本情况,包括风洞试验对大气边界层的模拟、风洞试验的分类、等效静力风荷载的计算过程等。着重于风洞试验过程中设计单位如何与风洞试验单位配合,风洞试验配合过程中的注意事项以及如何解读和运用风洞试验报告。最后,以某工程为例介绍了风洞试验配合具体过程以及风洞试验报告的应用。通过该风洞试验补充了规范关于该体型高层建筑风荷载的取值,同时也验证了此类双塔建筑的风荷载相互干扰,不可忽视。