Study of Suitability of Out-of-Codes Tall Slab-Column and Shearwall Structure

The purpose of this paper is to discuss the suitability of out-of-codes tall slab-column and shearwall structure and to popularize the structure in seismic region.In the research,flat-plate floor was used in slab-column and shearwall structure in the practical engineering,the key parameters of slab-column and shearwall structure and frame-shearwall structure such as deflection,punching shear behavior,story drift and capability curve were worked out by static plastic analysis,elastic-plastic time history analysis and pushover analysis,then the suitability of out-of-codes tall slab-column and shearwall structure was evaluated.The results show that the out-of-codes tall slab-column and shearwall structure studies could satisfy the require of deflection and punching shear behavior,the story drift under 7 degree expected rare earthquake waves could satisfy the limit value in the codes and the seismic design spectrum was crossed by the capability curve of the structure and the structure could not collapse.The conclusion is that slab-column and shearwall structure with reasonable design built in Ⅱ soil site of intensity 7 seismic fortification zone can be designed higher than the limit height in the codes.

Effects of edge beams on mechanic behavior under lateral load in reinforced concrete hollow slab-column structure

In order to get the formulae for calculating the equivalent frame width coefficient of reinforced concrete hollow slab-column structures with edge beam,the finite element structural program was used in the elastic analysis of reinforced concrete hollow slab-column structure with different dimensions to study internal relationship between effective beam width and the frame dimensions.In addition,the formulas for calculating the increasing coefficient of edge beam were also obtained.

Study on the Distribution Law of Horizontal Seismic Forces between Slab-Column and Shear Wall

In slab column-shear wall structures,both the whole structure′s seismic behavior and failure mode are greatly influenced by the distribution of horizontal seismic forces between slab-column and shear wall.In this paper,a pushover analysis of topical slab column-shear wall structure was carried out,the seismic shear force that the slab-column and shear wall should undertake was worked out,the influences of plastic internal force redistribution and structure stiffness characteristic value on horizontal seismic distribution were studied and the calculation formula was given.The analysis results showed that with the yield of the shear walls,the story shear force was undertaken by slab-columns correspondingly increased while with the decrease of characteristic value of stiffness of a structure,and the horizontal seismic force was undertaken by slab-columns correspondingly decreased.According to the code,the design of horizontal force distribution may be cause insecurity problems,so it is necessary to give the distribution law of horizontal seismic forces in slab-column shear wall structures as the supplement to the corresponding regulation of the Code.

8度抗震设防烈度区板柱-剪力墙高层结构安全性能分析

板柱结构节约结构空间是一种常用建筑结构形式,通常也被认为是抗震薄弱体系,我国GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》对板柱结构使用范围以及适用高度作了严格限定,与国外规范相比较,我国结构规范对板柱结构有细致严格的构造要求。结合北京8度区某17层带边框高层板柱-剪力墙结构的实际工程,通过ETABS有限元程序对结构进行多遇地震作用分析,重点研究了楼板应力分布。采用SAUSG有限元程序补充罕遇地震下有限元非线性分析,研究了墙柱损伤情况与主要构件性能。应用SAP2000程序采用拆除构件法,分析了板柱结构抗连续倒塌能力。研究结果表明,在满足规范规定构造措施前提下,带边框板柱-剪力墙结构具有较好的承载能力、良好的抗震性能和抗连续倒塌能力,可以达到8度抗震设防烈度区高层建筑安全性能要求。

高烈度区某旋转斜柱框架-核心筒超限高层结构设计要点分析

昆明某147.5m超高层建筑,共37层,其中12~35层外框架绕平面形心相对下层旋转,共旋转30°,采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。根据旋转斜柱的特点,结构设计采取了针对性的分析方法,制定相应的性能目标并提高了关键构件(框架柱、底部加强区剪力墙、楼板)的抗震性能。利用YJK、ETABS及SAUSAGE软件对结构进行了不同性能水准地震作用下结构承载力、变形及稳定性分析,重点验算旋转斜柱对结构整体性能、楼板、核心筒等构件的影响以及斜柱本身的抗震性能,并采取针对性抗震构造措施。另外,采用MIDAS FEA实体有限元分析了斜柱关键节点的可靠性。结果表明:结构在不同性能水准地震作用下的各项设计指标均满足相关规范要求;水平力形成的扭矩在各种工况下的传递路径均有效可靠,各构件可实现预期的抗震性能目标,结构设计方案是可行且安全的。

某复杂板-柱结构体系的设计与分析

由于建筑立面效果和使用功能的需求,某公交场站采用板-柱结构体系。该工程由三种尺寸的“伞单元”错落、组合而成,最大伞单元尺寸为17200(长)×15200(宽)×1750(厚),单侧悬挑8600mm,上覆600mm厚覆土,悬挑大、荷载重、结构单元新颖。采用YJK和MIDAS Building两种不同的力学模型软件进行多遇地震的比较分析,经过精细建模后两者计算结果基本一致;并补充弹性时程分析和罕遇地震下的静力弹塑性分析,确保结构各项指标参数均满足规范要求。采用抗震性能化设计,对关键构件进行抗震性能分析和构造措施加强。另外采用MIDAS Gen及ABAQUS软件进行楼板的舒适度分析及有限元精细化分析,计算结果表明结构舒适、安全可靠。

某板柱-剪力墙办公楼的改造加固设计

针对某高层板柱 剪力墙办公楼结构改造加固的设计要点 ,比较不同版本的高层建筑设计规程和抗震规范在高宽比、剪力墙最大间距及轴压比三个方面的要求 ,对此类板柱 剪力墙结构的改造加固进行了总结。

板柱-剪力墙结构抗震的弹塑性时程分析及失效模拟

罕遇地震作用下,板柱节点主要有弯曲破坏和冲切破坏两种破坏形态,而板柱节点发生冲切破坏后,板传递弯矩的能力迅速降低。模拟板柱节点冲切破坏的滞回曲线,在IDARC程序的基础上增加了考虑冲切破坏的恢复力模型,从而采用了弹塑性时程分析方法对板柱-剪力墙结构进行抗震性能分析。对比分析了板柱-剪力墙结构顶层有梁和顶层无梁两种情况下抗震性能的差异,前者相对于后者而言,并没有显示出很大的优势。

后张无粘结预应力混凝土空心板-柱结构的振动台试验研究

通过一个四层现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构的1/4比例模型的模拟地震振动台试验,对其在弹性和弹塑性阶段的动力特性以及该结构在El-Centro地震波不同峰值加速度作用下的地震反应进行了研究。试验结果表明,现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构具有一定的抗震能力,但其抗侧移性能较差;对地震反应起控制作用的是低阶振型;在地震加速度峰值较小的弹性阶段,模型的一阶振型呈剪切形变形,随着裂缝的开展和损伤的积累,结构阻尼比显著增加,一阶振型的剪切特征越来越不明显。基于试验结果,并考虑空心管孔洞对楼板刚度的影响,建立了改进的空间框架"板带-柱"结构分析模型,通过ANSYS软件对该结构进行的弹性阶段时程地震反应分析结果表明,计算结果与试验数据吻合较好。

板柱-剪力墙结构抗震性能分析

目的探讨板柱-剪力墙结构的抗震性能,推广其在抗震区应用.方法采用三维实体单元建模,对无边梁,设边梁的板柱-剪力墙结构及框架-剪力墙结构进行弹塑性时程分析.结果对比了三种结构的基底剪力及顶点侧移时程曲线,塑性铰出铰及能量耗散情况,研究了地震波加速度大小对结构地震响应的影响,给出了Taft波激励下结构的倒塌机制和相应的地震波加速度峰值.结论建造在Ⅰ～Ⅲ类场地上的,合理设计的9层板柱-剪力墙结构在8度罕遇地震作用下的最大弹塑性层间位移角小于1/100,结构未形成倒塌机制.Taft波激励下,结构形成倒塌机制时所对应的地震烈度在10度以上,设边梁板柱-剪力墙结构的抗震性能和框架-剪力墙结构比较接近.

无粘结预应力板-柱结构抗连续倒塌模式研究

目的研究无粘结预应力混凝土板-柱结构的抗连续倒塌模式,为钢筋混凝土板柱结构防连续倒塌设计提供参考.方法采用有限元软件ABAQUS对一栋8层的无粘结预应力板-柱结构进行连续倒塌分析,探讨在柱失效工况和板-柱节点失效工况下板、柱以及板-柱节点的应力状况.结果两种失效工况下都以普通钢筋和预应力筋被拉断,板受拉薄膜力失效而宣告破坏;不同失效工况的板面破坏呈现模式存在差异,柱失效体现为屈服线破坏,节点失效体现为冲切裂缝破坏.结论在节点失效工况的初期,从增长速度上来说,无粘结预应力板柱结构普通钢筋和预应力筋应力增长速度较快,在连续倒塌前增长速度较慢;而柱失效工况则与之相反,在柱失效后的初始阶段,失效柱所在跨内其他节点处普通钢筋和预应力筋的应力增长速度较慢,随着连续倒塌极限状态的临近,增长速度逐渐加快.

带托板的现浇混凝土空心板-柱结构分析方法

根据板柱节点受冲切承载力的要求,现浇混凝土空心板-柱结构常需配置柱帽或托板。托板的配置使得等代梁刚度有所增大,为此针对配置托板的特点,根据力法基本原理,给出托板对等代梁抗弯刚度和固端弯矩的调整系数,并编制相关的表格。以某多层办公楼为算例说明了相关公式及图表的应用。

结构空间约束对钢筋混凝土梁受弯性能的影响

为探究结构空间约束对框架结构屈服机制的影响,借助多尺度数值方法,建立了具有不同边界条件的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁模型.定量分析了端部约束及添加现浇楼板对RC框架梁刚度和受弯承载力,即试件所能承受的最大弯矩的影响,揭示了端部约束及现浇楼板对RC梁弯曲机制的影响机理.此外,对各国规范计算的受弯承载力进行对比分析.结果表明,结构空间约束会影响RC框架梁的破坏形态.固支梁的刚度和受弯承载力显著高于简支梁,固支梁的受弯承载力和刚度最高可达简支梁的3.06倍和4.10倍.添加现浇楼板可显著提高梁的受弯承载力与刚度.各国规范可准确地计算简支梁的受弯承载力.然而,计算的固支梁及楼盖梁的受弯承载力极其保守,剪跨比为5.0的固支加板梁的受弯承载力模拟值分别是中国、美国和加拿大规范值的6.25倍、6.76倍和6.06倍.

基于性能的带边框板柱-剪力墙结构抗震设计

板柱-剪力墙结构属抗震性能相对不利的结构体系,我国现行的抗震设计规范要求板柱-剪力墙结构周边应设置有梁框架。结合一栋5层带边框板柱-剪力墙结构的实际工程,采用抗震性能化设计方法,进行罕遇地震下的有限元非线性分析,讨论结构在多遇及罕遇地震作用下的响应,绘制结构层间位移的变化曲线,分析塑性铰的分布情况。结果表明,适当加强边框框架侧向刚度后可以有效地提高结构的抗震性能,有效降低抗震墙承担的地震水平作用,弹塑性位移角满足规范要求,出现的塑性铰都在可修复范围,结构安全可靠。

剪力墙布置对板柱-剪力墙结构扭转效应的影响

对4种剪力墙典型布置方案的板柱-剪力墙结构进行有限元分析,研究了其动力特性,扭平周期比及在考虑偶然偏心影响的地震作用下楼层的扭转位移比,评价了剪力墙布置对此类结构扭转效应的影响.研究结果表明:剪力墙集中布置在中部时,结构的抗侧刚度较大,分散布置于周边时,结构的抗扭刚度较大;结构楼层的扭转位移比与沿受力方向质心与刚心是否重合及结构抗扭刚度两方面因素有关,质心与刚心是否重合对结构扭转效应的影响更为明显.

一种板下构造柱柱顶混凝土浇筑密实新装置的研究

梁下设置构造柱,由于跟楼板之间有很大空间,常规保证构造柱混凝土浇筑密实的方法为在侧面加设喇叭口,后期剔凿喇叭口内混凝土保证构造柱混凝土质量。板下设置构造柱却因为没有操作空间无法使用该方法,浇筑出的构造柱柱顶无法密实。论文在原有基础上进行改进,设计出一种解决该问题的浇筑装置,在解决施工难题、保证施工质量的同时,减少混凝土用量,降低人工剔凿成本。

板柱结构-基础-地基整体地震响应分析

对广州地区一例地基-基础-板柱结构动力相互作用体系动力特性、地震反应及其影响因素进行了计算分析。结果表明,土阻尼比、土层特性、基底埋深、基础型式、土体深度、地震波对相互作用体系地震反应影响明显,常规设计在一些部位存在不安全隐患。

板厚对板-柱结构抗震性能的影响分析

目的研究板厚对板柱结构抗震性能的影响,为推广板柱结构在抗震区的应用提供依据.方法采用三维实体建模,对板厚从190-240 mm（跨厚比30-40）的板柱结构进行了有限元分析.结果得到了板柱结构的基底剪力顶点侧移关系曲线及Pushover分析结果曲线,分析了塑性铰出铰情况,并将加载过程分为4个阶段,对比了各加载阶段结构的响应,给出了对应于7度多遇及罕遇地震作用下的结构侧移和层间位移角.结论当板厚从190 mm增大到240 mm时,板柱结构的抗侧刚度随之增大,板厚每增加10 mm结构的抗侧刚度增大约5%;等代梁刚度随板厚的增加而增大,虽然板柱结构在形成出铰机制时出现梁铰数量略减而柱铰数量略增的现象,但整体仍以梁铰为主;在7度多遇、罕遇地震作用下,跨厚比在30~40且经过合理设计的板柱结构的最大层间位移角均能满足抗震规范的要求.

不规则柱网预应力板-柱结构的分析与设计

本文结合实际工程 ,对柱网布置不规则的无粘结预应力混凝土板 -柱结构的整体受力分析与设计、预应力混凝土转换板的有限元分析与设计方法做了较为深入的探讨 ,可为同类工程提供借鉴。

高桩梁板码头系船柱下方空间穿管结构设计

为提高高桩梁板码头下方空间的利用率,并使管线敷设更为有序化和集约化,结合工程案例,提出了在系船柱结构基础内穿管的设计理念,有效缩短了管线路径、减少了转弯接头。对比预留孔和预埋套管2种敷设方式,从结构受力、耐久性、施工期安装和使用期检测等多方面综合考虑,提出了推荐方案。通过Midas Civil三维软件单元建模,对系船柱扩大段等各节点进行复核计算分析,并在施工完成后,对系船柱进行原位加荷测试试验,双向验证系船柱基础下方开孔对码头结构的整体稳定性影响较小,码头结构安全可靠。