震后正常使用建筑结构设计策略研究

为了响应我国《建设工程抗震管理条例》中关于八类重要建筑在发生设防地震时保持正常使用功能的规定,《基于保持建筑正常使用功能的抗震设计导则》区分了Ⅰ类和Ⅱ类建筑,分别给出了设防地震和罕遇地震下的性能目标和抗震验算要求。选取某医院和学校建筑分别作为Ⅰ类和Ⅱ类震后正常使用建筑的典型算例,对其分别按照8度和7度设防的要求按隔震方案和减震方案进行设计,并基于弹塑性动力时程分析,验算结构能否满足震后正常使用要求。分析结果表明,隔震设计可以满足上述情况下震后正常使用要求,减震设计在某些情况下难以满足上述抗震设计导则对于楼面加速度的限值要求,可通过抗震韧性评价达到设计要求。

带跨层预应力斜支撑的高层钢框筒结构静力性能研究

对于高层钢框筒结构体系,风荷载起控制作用,结构顶层侧移、层间位移角不易控制,为提高钢框筒结构的抗侧能力,将柔性预应力索用于钢框筒结构,并运用SAP 2000有限元软件对跨层预应力支撑钢框筒结构和钢框筒结构的抗侧性能和剪力滞后效应进行分析、对比,进一步研究预应力支撑的初始预拉力、弹性模量、布置角度、截面直径和布置方式等参数对跨层预应力支撑钢框筒结构受力性能的影响。研究表明:对钢框筒结构施加预应力支撑,显著提高其抗侧能力,并改善结构局部的剪力滞后效应;跨层预应力支撑宜布置为45°左右的交叉剪刀形状;在实际钢框筒结构工程允许的范围内,预应力支撑应选取较大的弹性模量和直径。

装配式钢结构楼板拼接板缝关键问题研究

应用于模块化装配式高层钢结构中的装配式楼板,由于拼接板缝的存在,使得楼板刚度不连续,影响楼板整体作用的发挥。为了保证装配式楼板的平面内刚度和整体性,研发了三类板间连接件——梁连接件、板连接件以及梁板连接件。应用ABAQUS非线性有限元分析软件,与现浇整板模型比较,考虑不同连接件类型、连接件间隔,分析楼板的破坏特征、承载力特征、板缝受剪刚度、板缝两侧应力传递、板缝受剪错缝量,用以考察拼接板缝的受力特征和传力效果。分析结果表明,楼板连接件的间隔是影响楼板平面刚度的主要因素,单纯采用梁连接件,对板缝约束作用较小,板连接件和梁板连接件是有效的板缝连接形式,板连接件的间隔建议控制在0.75 m以内,梁板连接件的间隔建议控制在1.0 m以内。