振动控制在大跨度空间结构中的应用概述

系统总结了近年来国内外在大跨度空间结构振动控制领域的研究进展以及工程应用情况,并指出振动控制在大跨度空间结构应用中有待于进一步研究的问题,如仿真计算模型的简化、控制目标的选取、模拟程序的开发及适用于空间结构的控制装置的设计等。同时希望政府相关部门加大投资支持力度,以促进空间结构振动控制的研究。

ETABS软件在长悬臂及带夹层工程设计中的应用

结合作者对ETABS软件在长悬臂及带夹层工程中的应用情况,阐述了ETABS软件的几个特点:如可以进行多层连续施工加载模拟,可以捕捉结构的竖向振型,可以考虑楼板同水平构件(梁)的相对位置关系等;同时也指出了软件与中国规范结合方面的一些不足,从而对ETABS软件在工程中的应用进行有益的探讨。

复杂建筑结构优化设计

通过天津某五星级酒店结构设计,总结设计及优化过程中遇到的问题及采取的对策:如地下室主体结构与深基坑支护逆作法相结合的设计;塔楼核心筒下大体积承台配筋优化;框架-核心筒结构0.2V0调整暨核心筒剪力墙厚度优化;设备层设置对主体结构刚度影响及优化。

某展览馆结构分析与设计

通过某展览馆建筑结果分析与设计,总结讨论设计过程中遇到的问题及采取的对策:空旷建筑结构体系选型;角部大悬挑平台梁板布置方案选型,支撑大悬挑梁板的框柱及基础分析;屋盖(网架)同下部结构整体计算分析;越层柱的屈曲分析;怎样合理计入夹层部分的影响等。

某企业会所建筑结构分析与设计

基于某企业会所建筑的结构分析与设计,对设计过程中遇到的问题及采取的处理措施进行总结,主要涉及以及下几个方面:复杂建筑结构体系选型;圆钢管混凝土柱计算长度系数的合理确定;圆钢管混凝土柱同钢筋混凝土梁及钢箱梁节点处理;通高跃层柱活荷载不利布置分析;大震PUSHOVER分析。

天津某产业园区综合大楼钢结构设计

通过某综合楼钢结构设计,讨论了设计过程中遇到的问题及采取的相应措施。如钢柱脚嵌固端的选取;施工加载方式的正确模拟;连廊选型和舒适度分析;共享空间越层柱风荷载的正确加载;参数净截面和毛截面比值的正确理解与合理运用。最后给出了关键部位的节点构造作法。

新型钢-索楼梯的结构设计分析

对天津大学第25教学楼的新型钢-索楼梯进行了动力特性、抗震性能的计算分析以及楼梯结构构件和节点的设计。结果表明:该新型钢-索楼梯结构的自振频率呈密集型分布,结构地震反应很小,具有良好的抗震性能;风荷载一般对该新型钢-索楼梯结构结构设计起控制作用;设计的连接节点与计算模型吻合很好,能有效安全地传递内力。

复杂建筑结构分析及优化设计

通过天津某餐饮综合体结构设计,总结讨论设计及优化过程中遇到的问题及采取的对策。包括对复杂建筑结构方案的确定及优化;竖向体型收进结构设计时采取的加强措施;长悬挑结构配筋的包络设计;弹性时程分析法对复杂建筑结构的补充计算。

高烈度区学校结构设计

通过某学校结构设计,总结讨论设计及优化过程中遇到的问题及采取的对策,包括结构方案的确定及优化;长悬挑构件设计时采取的加强措施;转换梁配筋的包络设计;无地下室结构设置零层板时设备专业出户问题。

某家居广场基础分析及优化设计

在确保安全的前提下,做到经济合理是建筑设计的一项基本原则,也符合国家节能减排的经济政策。建筑结构中基础的造价占工程总体造价较高,对其优化设计具有较高的经济意义。通过山西某地一家居广场结构设计,总结讨论基础设计及优化过程中遇到的问题及采取的对策:如大轴网框架结构在地基承载力较小情况下优先采用的基础形式,即采用平板式筏形基础加柱墩与独立基础加止水板的优化比较;筏板基础加柱墩配筋的优化设计;局部抽柱子形成大跨度板基础的设计。

逆作法在某工程桩已施工完毕工程中的应用

对于临近地铁建筑工程的超深地下室,需考虑其建造过程对地铁运行及周边环境的不利影响,逆作法对此类工程有较强的适用性。重点介绍了某工程桩已经施工完毕的临近地铁工程逆作法施工设计的两个方面:利用部分主体结构梁板形成拱形水平支承系统,将水平力可靠传递至既有结构,保留塔楼核心筒和部分裙房区域作为顺作施工空间;采用在主体柱、墙以外布置竖向支承柱进行支承系统转换的方法,待逆作完成后,再顺作主体结构柱、墙,解决因工程桩已先期施工完毕,而导致无法采用传统逆作法中竖向支承柱和主体柱、墙合一布置的问题。该逆作法可最大程度上减小逆作施工范围,方便出土,提高施工效率。最后对该逆作法实施过程中特有的结构主框梁和支承梁在不同工况下的因支座条件改变应该注意的事项进行了总结。

基于不同工程软件对比的密肋楼盖结构设计

采用基于不同力学模型的YJK软件和ETABS软件,构建三个密肋楼盖算例,算例A基于YJK软件,另外两个算例基于ETABS软件,其区别在于算例B模拟密肋梁截面的方式与算例A相同,即按照矩形截面将肋梁简化输入,算例C按照实际情况将肋梁按照梯形截面模拟。从框架柱底反力、典型位置处节点位移、典型位置处板元弯矩三个方面进行数据比对,算例A与算例B的数据比对结果验证了在均将密肋楼盖肋梁由梯形截面简化成矩形截面时,YJK软件密肋楼盖计算结果与ETBAS软件相比具有同样的准确性;算例A与算例C数据比对结果验证了在YJK软件中将密肋楼盖肋梁梯形截面简化为矩形截面输入时,其计算结果与在ETABS软件中利用Waffle板元真实模拟梯形肋梁的计算精度相当,可以满足设计要求。

长悬挑结构楼盖人致振动舒适度分析

以天津某项目长悬挑结构楼盖为对象,通过建立其整体有限元分析模型,对长悬挑结构楼盖的自振特性以及在不同人行荷载激励下的振动响应进行了深入分析。分析结果表明,长悬挑结构楼盖的悬挑长度大,竖向刚度较小,前两阶竖向自振频率均小于3Hz;低频竖向振动处于人群荷载激励频率范围内,楼盖振动峰值加速度不满足规范限值要求,需要进行减振设计;布置调谐质量阻尼器后,长悬挑结构楼盖在人群荷载激励下的竖向加速度响应显著减小,减振率达到72.8%,减振后楼盖舒适度可以满足规范要求。

基于柱实体元及活荷载不利布置的无梁楼盖设计

由框架柱模拟方式对柱顶托板弯矩峰值影响与进行活荷载不利布置的必要性两个方面展开,讨论无梁楼盖设计中的相关问题,并提出以下建议:(1)考虑框架柱实际截面尺寸影响,采用实体单元模拟框架柱,使其与托板相连接区域由一个点变成一个面,能够减缓柱顶处应力集中程度,可以起到弯矩削峰的作用,有助于合理化配置柱顶托板处配筋,且此方法同样适用于筏板基础设计;(2)对地库顶板等活荷载相对较大工程,活荷载不利布置对无梁楼盖的设计影响较大,应当考虑,实际工程设计中,可以采用基于广义单元并结合Sap2000中Range Add荷载组合方式加以实现,不受跨度、荷载类型等的影响。

考虑屋面板自振效应和流固耦合效应的大跨度空间结构风振系数

为了得到屋面板自振效应和流固耦合效应对大跨度空间结构风振系数的影响,首先对不同风速时程数值模拟方法的计算效率和计算精度进行比较,确定适合大跨度空间结构风速时程数值模拟的方法;分别针对考虑屋面板自振效应和流固耦合效应推导了风荷载计算公式;对天津奥林匹克中心体育场大跨度钢管桁架结构和某体育馆屋盖大跨度单层球面网壳结构进行风振系数计算分析。结果表明,考虑屋面板自振效应,结构风振系数增大;考虑流固耦合效应,结构风振系数减小,且风和结构的耦合起主要作用,风和屋面板耦合的影响很小,可忽略不计;同时考虑屋面板自振效应和流固耦合效应,结构风振系数分布规律基本不变,屋面板自振效应与流固耦合效应对结构风振系数的影响不能相互抵消,且对不同结构影响程度不同。