多层住宅建筑设计结构中框架结构问题研究

我国庞大的人口基数导致了对住宅建筑的需求远高于其他国家,这为建筑行业提供了有利条件,促进了其快速发展。随着经济实力的普遍提升,人们对住宅建筑的安全性、舒适性和功能性的重视日益增强,这也给建筑结构设计带来了新的要求和挑战。文中简要分析了框架结构的优缺点,分析了多层住宅建筑结构设计中的框架结构。通过文中的研究,旨在促进与相关设计人员的交流和讨论,共同探讨如何提升建筑结构设计水平,以更好地满足人们对住宅建筑的需求。

医院风雨连廊-异型钢框架结构设计分析

文章对医院风雨连廊—异型钢框架结构进行设计分析,并使用有限元软件SAP2000对结构进行数值模拟。根据结构抗震设计理念,从自振周期、应力比、挠度等方面对异型钢框架结构进行强度和变形分析。由分析的结果可知:结构的第一振型周期为0.977 s;结构构件的最大应力比为0.806,所有构件应力比均小于1;在恒载+活载作用下,整体结构最大竖向位移为35.7 mm,约为跨度的1/549;在恒载及活荷载单独作用下,整体结构最大绝对竖向位移分别为27.4 mm和13.7 mm,分别为跨度的1/719和1/1337,均小于规范限值,满足设计要求,结构合理。

某医疗楼外套增层的结构设计与抗震性能分析

文章以某医疗楼为例,根据建筑的功能需求和原有结构形式,在比较了直接增层法、整体式套建增层法和几种典型分离式套建增层法的基础上,最终选择了采用框架梁柱连接的分离式套建增层法,该方法在原结构两侧分别采用钢框架结构,可以明显提高“高鸡腿式”外套钢柱的抗侧刚度,避免使用钢支撑,立面简洁美观、方便施工;同时在加层上下梁之间增加立柱及斜撑,形成钢桁架,可以有效减小托梁高度,满足楼层净高使用要求。并对此结构进行了多遇地震下的弹性反应谱分析、弹性时程分析及罕遇地震下的弹塑性分析。结果表明,该结构满足规范要求,具有良好的抗震性能。最后,采用两种不同形式的基础方案解决了现场条件难以施工的问题,可供类似工程参考。

火灾高温下钢框架承载力及等效荷载分析

基于对火灾场钢结构框架梁极限抗弯、抗剪承载力和框架柱承载能力及稳定性的变化分析,提出采用等效楼面活荷载的增大来描述火灾高温对钢结构框架极限承载能力的削弱.建立火灾高温作用下钢结构框架梁极限抗剪承载力,框架柱承载能力和平面内、外稳定性以及结构等效楼面活荷载的计算表达式.通过具体算例分析火灾条件下,具有不同保护层厚度的钢框架梁、柱极限承载力以及结构等效楼面活荷载的变化规律,并将等效楼面活荷载计算方法与现有计算方法进行实例对比分析.分析结果表明:对于火灾高温作用下具有不同保护涂层厚度的钢结构框架,可根据火灾的燃烧时间和结构构件温度的变化,采用不同的等效楼面活荷载来分析火灾高温对结构受力性能的影响,简化结构的受力计算,判断其极限承载能力的变化.

支撑布置对多层钢结构抗侧刚度的影响

从框架支撑等效刚度和层间位移基本原理出发,以鹤壁某煤矿六层钢框架办公楼工程实例为背景工程,通过改变支撑在结构平面内的布置位置和增加支撑数量等,对结构层间位移、层间位移角进行计算对比分析。研究支撑布置对钢框架结构抗侧移性能的影响,探讨支撑布置的影响规律,为多层钢框架结构的设计提供理论参考。

钢框架结构抗震性能分析

对单榀单跨钢框架结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析。结果表明,对于同一种地震波,随着输入波加速度的提高,顶点位移增大;钢框架在不同地震波作用下滞回性能良好,表明钢框架结构具有良好的抗震性能。

上下角钢半刚性梁柱连接

对上下角钢半刚性梁柱连接进行了有限元分析,得到了此类连接在单向荷载作用下的应力发展状况、应力分布以及破坏形式。同时还对有限元分析结果与理论分析、试验结果做出了对比。

塔式钢框架模态试验及半刚度模拟

文章对螺栓连接的塔式钢框架结构进行了模态实验研究,并利用有限元软件进行了模拟,通过对其节点及边界条件的半刚度模拟,使模型更加合理,分析结果更加可靠。在此基础上对具有局部损伤的结构作了模态分析,进一步验证了半刚度模拟的合理性。

扣式连接结构的节点半刚性模型探讨

文章对空间结构中扣式连接节点进行了探讨,研究了其在结构分析中采用的半刚节点模型的特征,并通过一个算例比较了其与普通半刚节点连接模型的区别,对不同节点模型下的结构响应进行了对比分析。

门式刚架的柱顶位移计算探讨

文章主要对无吊车门式刚架的柱顶位移计算进行探讨,推导出柱顶位移的计算公式,并结合具体实例进行分析,希望对有关门式刚架计算有一定的参考。

压电堆式驱动器对空间钢框架地震反应的主动控制

随着建筑结构向大型化发展,将智能材料应用于建筑结构的减震已经成为一个重要的研究领域,压电智能结构就是目前的研究重点之一.介绍了压电堆式驱动器,建立了结构在地震作用下的运动方程和基于LQG控制理论的最优控制方法.将驱动器布置在空间钢结构框架的底层柱上,并对其在地震激励下的反应进行了主动控制实验研究.结果表明,结构各层的响应均有不同幅度的降低,压电堆式驱动器可以有效地抑制和减小结构的地震反应.

钢交错桁架结构动力计算模型的研究

为研究钢交错桁架结构在地震作用下的动力特性,在现有动力计算模型的基础上,提出一种用于研究该结构横向抗震性能的新模型——伪空间模型。基于提出的伪空间模型,运用有限元分析软件SAP2000,进行相应的模态分析和静力弹塑性分析,并与空间模型的计算结果进行了比较。分析结果表明伪空间模型可以较好的模拟钢交错桁架结构的横向抗震性能。

节点半刚性对货架抗震性能影响分析

由于缺乏计算理论和方法,大多数半刚性节点按刚接或者铰接进行设计,对结构的抗震性能评估影响很大。文章在半刚性节点试验的基础上,采用有限元分析软件SAP2000对一个考虑梁柱半刚性节点的货架结构建立有限元模型并进行了模态分析和反应谱分析。结果表明,考虑梁柱半刚性连接的货架结构,其抗震性能明显变化。

钢框架抗连续倒塌方法研究

近年来,建筑结构的抗连续倒塌正日益受到重视,所谓抗连续倒塌,即指结构遭遇意外事故(如冲击、爆炸、地震等情况)导致某根构件失效后结构能否继续使用而不发生大范围或者局部倒塌的能力,结构的抗连续倒塌已逐渐成为结构研究的热点。文章从钢框架结构抗连续倒塌这一角度出发,详细探讨如何提高钢框架抗连续倒塌能力,从而为结构设计做出一定的参考和借鉴意义。

钢格构框架结构在既有建筑改造中的应用

介绍了对既有建筑浙江上虞某风机厂原风机实验室进行改造利用的方法。在原有结构不能满足现在使用功能的情况下,结合新老建筑特点,在建筑内部建立一套新的结构。新建结构采用钢格构框架。在钢格构梁上设置X形缀条,满足设备管线要求。在格构梁和格构柱交点设置X形缀条,加强节点刚度。

钢框架内填两边连接钢筋混凝土剪力墙有限元模型

对钢框架内填两边连接钢筋混凝土剪力墙的简化有限元模型进行了研究,探讨了在结构弹性内力分析中采用剪切膜单元模拟内填RC墙板的可行性。设计了3个平面钢框架内填两边连接RC剪力墙算例;对墙板分别采用平面应力单元和剪切膜单元建立了结构有限元模型,计算了结构弹性内力和变形;分析对比了2种有限元模型得出的墙板剪力、框架内力的差别;对比了2种有限元模型计算结果中墙板和框架的剪力占比,轴力占比及倾覆力矩占比。分析结果表明:用剪切膜单元模拟墙板剪力、结构变形是可行的;模拟出的框架内力误差较大;分析了墙板厚度和混凝土强度变化对2种有限元模型计算结果的影响,结果表明:剪切膜单元模拟结果对墙板厚度和墙板混凝土强度的改变不敏感。

支撑钢框架在罕遇地震下的滞回耗能分析

我国现行建筑抗震设计规范采用的小震弹性设计方法无法准确预估地震动循环效应中结构产生的累积损伤。基于能量的性态设计方法能同时考虑力、位移、强震持时等因素,可反映出结构的累积滞回耗能与往复塑性变形,是有发展前景的设计方法。结构滞回能需求预估是基于能量设计方法的核心内容。文章按照现行规范设计了8个中心、偏心支撑钢框架结构算例;选用远场地震波,利用ABAQUS软件对各算例进行了动力非线性弹塑性时程分析,得出了各结构在罕遇地震下的累积滞回能、滞回能层间分布、构件的滞回能分担规律;对文献[6]、[7]提出的基于我国场地的累积滞回能谱及多自由度结构累积滞回能需求预估方法进行了评价。

局部火灾导致钢结构破坏的ANSYS模拟研究

钢结构建筑发生火灾多为从局部发生,进而影响钢结构整体,因此有必要对局部的火灾对整体结构产生影响甚至破坏倒塌进行研究。本文以某三层钢框架结构X向中柱作为研究对象,对其进行抗火性能研究,通过ANSYS分析,得到受火构件温度场分布,并且通过其内力分析和构件位移分析,能够得到钢结构中某个竖向受力构件在火灾中内力变化情况,以及最后导致整体结构破坏的机理。结果表明:钢结构的中柱在高温下会发生竖向弯曲现象,进而出现钢结构梁柱节点附近发生屈曲破坏;而最终结构整体会出现平面外的失稳,使得结构整体的荷载分布发生变化。

钢框架-蝴蝶形钢板墙的承载力和耗能研究

为研究新型钢框架-蝴蝶形钢板墙结构的层间抗震机理,利用ABAQUS有限元软件建立了3层(包含2个半层不连续布置蝴蝶形钢板墙的钢框架模型。应用上述模型,分析了结构的承载力、抗侧刚度、滞回性能、累积耗能等力学性能。结果表明:蝴蝶形钢板墙能够较好与钢框架协同工作,在为钢框架提供耗能的同时也提供一定的抗侧刚度;随着钢板墙厚度的增加,结构的承载能力和耗能能力都会有不同程度的增加;当框架柱的轴压比增大时,结构的极限承载力会下降。

浅谈底层钢框架顶层门式刚架结构设计

以某食用糖加工车间为例,介绍了底层钢框架顶层门式刚架结构两种支撑形式,通过PKPM软件对不设置柱间支撑和设置柱间支撑两种方案进行对比分析。