某港区事故应急池超深圆筒结构地下连续墙支护计算

圆形地下连续墙支护结构具有三维拱效应,抵抗变形和承载能力较好,逐渐应用于基坑工程,但也面临墙身受力变形复杂、计算方法多样、环向刚度取值不确定等问题。本文以岚山港区直径65 m圆形事故应急池地连墙支护为例,分别采用环向等效刚度二维m值法和三维m值法建模分析,对比实测数据,结果表明:此类结构空间效应强,二维计算的侧向变形、竖向弯矩偏大,三维计算更真实模拟开挖过程;当采用二维m值法计算时,环向刚度折减系数宜取0.8,采用三维m值法计算时宜取0.5;当采用圆形地连墙支护时,墙后采用静止土压力计算较为合理。

排架柱抗弯刚度折减系数探讨

采用构件折减刚度考虑二阶效应的弹性有限元法是新纳入中国《混凝土结构设计规范》较先进的结构分析设计方法,该方法的准确程度主要依赖构件折减刚度取值的合理性.鉴于该规范尚缺乏确定排架柱相应折减刚度的分析研究成果,以单跨工业厂房变阶排架柱为研究对象,通过对一系列典型排架结构算例进行最不利荷载条件下的非弹性有限元全过程模拟,并采用折减刚度的弹性二阶分析所得柱顶侧向位移与非弹性有限元模拟的柱顶位移等效为条件,选定了适用于排架柱的刚度折减系数后,再以所选刚度折减系数完成的弹性二阶分析所求得的各控制截面内力与非弹性有限元模拟结果的相符性证实了初选排架柱刚度折减系数的合理性.

考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数

用经过刚度折减的二阶弹性分析来考虑有侧移框架二阶效应的简化设计方法已初步被我国规范所接受。考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的合理取值应以钢筋混凝土框架非弹性分析为基础,按框架顶点位移和各层层间位移相近似的原则来确定。再通过与美国、新西兰等国家现行的刚度折减方案的对比,为规范修订提供钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的建议方案。

复杂体型高层建筑结构稳定性验算

高烈度区结构刚度一般由水平荷载控制,而在低烈度区则往往由整体稳定决定。结构侧向刚度和重力荷载是影响结构整体稳定和P-Δ效应的主要因素,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)采用刚重比作为控制指标。基于结构楼层荷载沿竖向均匀分布,规范给出了刚重比的限值指标。对于体型复杂的高层建筑,不同建筑之间质量沿高度分布差异很大,采用同样的控制参数,结构实际稳定性无法保证。根据实际体型和水平荷载分布情况,引入楼层竖向荷载分布系数β,通过控制结构在风荷载和地震作用下的P-Δ效应,计算了结构合理刚重比,对规范指标进行了修正;同时根据实际荷载分布提出了任意水平荷载分布下的等效侧向刚度的计算公式。

低矮砌体结构橡胶隔震支座力学性能试验研究

为了研究适用于村镇低矮砌体房屋的隔震支座,对五种小直径铅芯叠层橡胶隔震支座进行水平刚度试验,研究隔震支座水平剪应变、第二形状系数对其等效水平刚度、屈服后刚度、滞回性能等力学性能的影响,给出不同剪应变下等效水平刚度、屈服后刚度随第二形状系数变化的拟合公式.分析隔震支座水平刚度与结构模型减震系数、水平位移的关系,给出了相关性曲线的拟合公式.确定了村镇建筑隔震参数并以此选取了适用于振动台模型的隔震支座,为隔震支座的设计提供了参考依据.模拟振动台试验结果表明,所选小直径铅芯叠层橡胶隔震支座能够使村镇低矮砌体结构达到理想的减震效果.

住宅浮筑楼板撞击声改善量试验

弹性材料应用于浮筑隔声楼板中,对于优化改善住宅楼板的撞击声隔声性能有重要意义,其中弹性减振层和浮板质量层的优选是关键技术措施。以发泡橡胶减振垫板和聚氨酯泡沫板为对象,试验、分析了其在不同加载方式下的测试厚度、动态刚度、共振频率、阻尼比等主要性能参数。然后以钢筋混凝土住宅分隔楼板为例,分别以发泡橡胶减振垫板和聚氨酯泡沫板作为弹性减振垫层,浇筑成型不同厚度的浮筑隔声楼板结构,测试其在不同厚度、不同作用时间下的撞击声压级及其变化规律,对比分析了其对住宅楼板撞击声改善量的影响。

PMM纤维铰在排架结构刚度折减系数取值中的运用

目前钢筋混凝土排架结构的设计多数基于弹性假定。但在实际工程中,排架结构受力常伴随着混凝土开裂,钢筋与混凝土黏结滑移等现象,而排架结构的二阶效应常使结构刚度退化进一步加重。因此,在对排架结构进行分析的过程中,对材料非线性时二阶效应的计算就显得十分必要。在工程设计中较为切实可行的方法是引入考虑刚度折减的弹性二阶分析法,其准确性很大程度取决于刚度折减系数的取值,笔者试图通过基于材料模型的PMM纤维铰找到合理的排架结构刚度折减系数。

钢筋混凝土框架结构弹塑性分析简化方法研究

为提高罕遇地震作用下分析效率,降低选波的不确定性。基于能量等效准则,提出基于梁柱等效刚度的弹性反应谱计算方法,并得到构件的刚度折减系数。以十层钢筋混凝土框架为例,通过不同地震作用下与时程法的对比分析进行验证。结果表明该方法能较好的分析框架结构在罕遇地震作用下的位移响应,与时程分析法相比,可极大减少结构的计算时间。

考虑刚度折减的弹性二阶分析法在双跨排架结构中的运用

在框架结构设计中,构件的二阶效应采用一种实用且高效的考虑构件刚度折减的弹性有限元法来分析,该方法既能考虑结构的几何非线性又能考虑材料非线性,其准确性主要依赖于对构件刚度折减系数取值的合理性,但目前尚缺乏对排架结构的刚度折减系数的研究。以34个典型单层双跨等高排架结构为研究对象,进行最不利荷载条件下的弹性二阶分析和静力非线性分析,以排架结构整体二阶效应等效为基准,提出适用于双跨排架柱的统一刚度折减系数建议值;通过对多个双跨排架结构的非线性分析结果对比,验证了考虑刚度折减的弹性二阶分析法应用于排架结构的有效性,以及其刚度折减系数取值的合理性。

预应力自密实再生混凝土梁弹性阶段挠度计算

为了研究预应力自密实再生混凝土梁弹性阶段的挠度变化规律,通过12根预应力自密实再生混凝土梁张拉阶段应变和反拱的实测数据,结合现有理论计算方法及规范公式,推导出预应力自密实再生混凝土梁的弹性刚度计算公式,并基于概率论方法,给出弹性刚度折减系数建议值.通过其他3根预应力自密实再生混凝土梁在弹性阶段的试验来验证建议公式的适用性,结果表明,预应力自密实再生混凝土梁弹性阶段挠度实测值较按规范公式计算值大,且与本文建议公式计算值符合较好.

RC框架结构构件刚度折减系数的取值方法研究

为得到构件刚度折减系数,基于等能量准则,提出刚度折减系数的简化取值方法,构建该方法在等效弹性反应谱法中的迭代流程。以8度区Ⅱ类场地的RC框架结构为算例,讨论了反应谱的选取对分析结果的影响,并对比简化的等效弹性反应谱法与动力弹塑性时程分析的结果,验证了该方法对结构位移响应预测的有效性。

楼板刚度对钢柱稳定性影响的研究

为考察楼板面外刚度对钢柱稳定承载力的影响,以某钢框架住宅结构局部模型为研究对象,采用ANSYS有限元软件,精细化模拟钢梁、钢柱、栓钉及楼板,建立其有限元模型,提取楼板对柱顶等效线约束刚度,确定楼板相应约束效应的等效宽度。在此基础上考虑结构整体缺陷、构件局部缺陷、材料及几何非线性等因素的影响,采用弧长法得到钢柱的弹塑性稳定极限承载力。考察楼板平面外弯曲刚度对钢柱稳定极限承载力的影响,分析楼板等效刚度及钢柱稳定系数随楼板厚度的变化规律。结果表明楼板平面外刚度对钢柱的转动约束效应显著,且约束效果随楼板厚度的增加而逐渐增大,可为钢框架住宅钢柱的设计提供参考。

等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用

为研究罕遇地震作用下等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用,基于现有的结构非线性响应的等效线性化方法,通过与RC框架结构非线性时程分析结果对比,分析不同的等效线性化方法计算罕遇地震作用下结构地震响应的有效性,并确定等效线性化参数的取值;按基于等效线性化的设计方法及现行规范方法分别设计了分析算例,通过非线性动力时程分析,对比了框架结构实现预期强震破坏模式的效果。结果表明:同时考虑刚度折减和附加阻尼的割线刚度等效线性法可更好模拟结构强震非线性反应;基于等效线性化的设计方法可更好地实现结构在罕遇地震作用下的预期破坏模式。

剪力墙连梁刚度折减系数确定方法研究

采用非线性有限元法建立了连梁精细弹塑性模型,通过滞回性能分析与能量等效方法得到用于连梁弹塑性分析的弯矩-转角骨架曲线。对剪力墙结构分别进行小震和中震作用下的弹塑性时程分析,研究连梁刚度退化与结构耗能情况。根据连梁的弹塑性响应,确定连梁的等效刚度折减系数。考察剪力墙结构在地震作用下的能量耗散情况以及连梁与墙肢塑性的发展特点,将结构的塑性耗能转化为附加阻尼能。采用前述所得连梁刚度折减系数与等效阻尼比对剪力墙结构进行反应谱法计算,并与弹塑性时程法进行对比,验证了本文方法的合理性。

典型框筒结构加强层楼板刚度折减系数研究

在框筒结构中，加强层楼板对结构的整体抗震性能影响显著。以结构高度为248．2m典型框筒结构为例，采用ABAQUS软件对加强层楼板进行弹塑性分析，得到了楼板裂缝扩展情况，并分析了楼板配筋率、框架受力状况及楼板厚度对加强层刚度的影响。最后，通过弹塑性楼板模型与不同弹性楼板等效刚度折减系数的弹性楼板模型进行对比，给出了不同情况下结构整体分析时弹性楼板等效刚度折减系数的合理取值。