核电站常规岛主厂房基于性能的抗震分析

常规岛主厂房是一种特殊的工业建筑结构,具有质量、刚度分布不均、多错层等特点,其抗震重在保证电厂运行功能在设防预期的水准地震作用下不中断,避免重大设备损坏而造成的严重财产损失。基于性能的抗震设计方法是目前国际上先进的抗震设计方法。首次将设计流程引入到核电站常规岛主厂房结构抗震设计中,在小震和中震弹性分析基础上,采用基于纤维模型理论的PER-FORM-3D软件对典型常规岛主厂房整体结构进行大震动力弹塑性时程分析。并参考美国基于性能抗震规程ASCE-41及FEMA356制定构件变形性能指标,对构件的变形响应进行评估。最后针对主厂房的抗震性能给出了相应的设计建议。

基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法

我国现行建筑结构抗震设计规范,通过小震弹性承载力计算+抗震延性构造措施来达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标,而对不满足规范要求的超限工程没有明确的设计方法。采用基于性能的结构抗震思想,参考被国外广泛应用的抗震设计规范,结合我国抗震规范体系的特点,提出一套符合我国规范的基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法。对不同水准地震作用下结构构件的受力和变形采用弹性和弹塑性方法进行结构分析,从结构和构件两个层次对承载力和变形进行定量控制。

基于图解静力法的桁架优化程序开发及应用

介绍了图解静力学和绘制桁架轴力线图的方法,基于面向对象方法编写绘制桁架结构轴力线图的优化程序,为了得到稳定的轴力线图,采用基于杆系有限元方法先计算轴力,再通过拓扑关系绘制轴力线图。在计算过程中计算并实时显示虚功代表值,有利于工程师通过调整桁架形状实时进行找形优化。结合算例描述基于图解静力法对桁架进行结构优化的计算过程。最后通过一个工程算例展示基于图解静力法对桁架结构进行优化的有效性。

基于PERFORM-3D的常规岛主厂房结构弹塑性时程分析

基于纤维模型的PERFORM-3D软件实现了复杂结构的弹塑性时程分析并进行构件变形性能评估.针对常规岛主厂房结构的复杂性和特殊性,有必要建立整体模型进行弹塑性时程分析以正确评估其抗震性能.分析表明,基于纤维模型的整体结构弹塑性分析法是一种高效可行的方法,不但宏观上得到结构整体响应,而且能微观上得到构件内力及变形和纤维的应力及应变.通过对宁德核电常规岛主厂房弹塑性分析的工程实例,得到其整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况.对电厂重要结构采用基于PERFORM-3D的弹塑性分析,有利于将目前电厂结构设计从常规抗震设计向国际先进的基于性能抗震设计过渡.

基于纤维模型的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析

基于纤维模型理论,利用PERFORM-3D软件实现了复杂超高层建筑结构的弹塑性时程分析并进行构件变形性能评估。针对PERFORM-3D建立高层结构模型的复杂性,开发了其前处理程序ETP,使之能够方便准确地建立弹塑性模型。分析表明,基于纤维模型的整体结构弹塑性分析法高效可行,不但宏观上可得到结构整体响应,而且微观上可得到构件的内力及变形和纤维的应力及应变。通过工程实例,得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况,可用于研究按我国现行规范设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的非线性变形及受力特点。

中洲中心二期结构抗震性能分析

中洲中心二期工程结构由相距120m的2个高86.5m的主塔楼和上下2个连廊组成,高空连廊跨度为120m,低空连廊跨度为90m。主塔楼采用带粘滞阻尼器的钢筋混凝土框架剪力墙结构,高空连廊采用带粘滞阻尼器的钢桁架结构,低空连廊采用纯钢桁架结构。该结构体形特殊、存在大跨度连体、刚度不连续等多项超限,结构的地震响应复杂。在小震和中震弹性分析基础上,采用基于纤维模型理论的PERFORM-3D软件对塔楼结构进行静力弹塑性分析,对整体结构进行大震作用下弹塑性时程分析。并参考美国基于性能抗震规程ASCE-41制定构件变形性能指标,对构件的变形响应进行评估。小震和中震作用下的结构弹性分析表明,结构与构件均满足我国现行抗震规范要求。静力弹塑性分析结果与整体结构大震弹性算得的基底剪力作对比,结果表明塔楼结构具有很好的抗侧性能。弹性分析以及弹塑性分析的计算结果对比表明分析结果合理,设置了粘滞阻尼器以后,构件非线性损伤减小,整体结构及构件满足既定的变形性能目标,且验证了设置阻尼器对结构抗震性能有着显著的提高效果。

基于宏观单元的结构非线性分析方法、算例及工程应用

罕遇地震作用下结构和构件进入塑性阶段而会发生弹塑性损伤,正确的模拟结构进入非线性状态后的力学行为对评价结构的抗震安全性具有重要的意义。该文采用纤维单元及多弹簧单元等宏观单元对CFRP混凝土构件、预应力混凝土梁及剪力墙进行构件弹塑性分析,并与试验结果进行对比,表明宏观单元对混凝土构件弹塑性模拟的适用性。该文对采用纤维单元对足尺钢框架振动台试验进行数值分析,表明经过构件层次的力学行为校对后的纤维单元模型能准确预测结构在大震作用下的响应及倒塌前的破坏行为。通过大量算例结果和试验结果对比,说明基于宏观单元的非线性分析方法可以准确模拟整体结构与构件的非线性行为。最后通过两个工程实例说明了宏观单元可以应用于复杂工程整体结构非线性分析中,具有实际工程应用意义。

珠海天朗海峰超限高层建筑结构设计

天朗海峰国际中心塔楼采用现浇钢筋混凝土部分框支剪力墙结构。采用基于性能的抗震设计方法,利用承载力与变形验证不同水准下结构与构件的抗震性能,包括小震弹性计算,中震弹性及中震不屈服构件验算,以及罕遇地震下的弹塑性分析。提出了相应的超限设计措施,使结构能够实现预定的性能目标。同时根据工程的风洞试验结果进行风振时程分析,并将分析结果与规范风静力荷载计算得出的结果比较,取较不利者进行抗风设计。

基于SAP2000的复杂筏板基础分析与设计

PKPM具有建模快捷方便、分析功能齐全等优点，目前是国内应用最多的结构设计软件。SAP2000是世界范围内广泛应用的通用有限元软件之一，可以模拟线性、非线性结构分析，其对结构的线弹性分析结果有较好的可靠性，且计算效率较高，但其在建模方面有一定的局限性。为了实现快速建模，SAP2000做了与其他程序（如AutoCAD等）的接口，并能借助Excel等进行交互式数据编辑。