全框支剪力墙结构层间刚度比及受剪承载力比分析

由于使用功能原因轨道交通车辆基地全框支剪力墙结构首层层高突变,导致首层与上一层(一般为转换层)的刚度比和受剪承载力比突变,而且超出规范限值较多。文中对现行规范关于楼层侧向刚度和受剪承载力的计算方法进行了讨论,对水平荷载作用下全框支剪力墙底部框架的受力特点进行分析,指出上述楼层侧向刚度和受剪承载力的计算方法不适用于全框支剪力墙结构。建议在保证上部剪力墙先于底部框支框架屈服的前提下,不控制车辆基地全框支剪力墙结构首层与2层的层间刚度比和受剪承载力比。

超限高层建筑抗震性能化设计若干问题探讨

针对超限高层抗震性能化设计中若干问题进行了探讨,首先讨论了刚重比、位移比、侧向刚度比这3个重要的指标,提出了计算中存在的问题并给出建议;其次介绍了抗震性能化设计方法和抗震性能评价,提出了根据结构特点和结构构件的重要性应采取差异化的性能目标,并探讨了等效弹性计算方法与弹塑性时程计算方法的优缺点;然后对超限高层建筑中常见的几个专项分析及存在的问题进行了探讨,温度作用效应分析由于影响因素较为复杂,不必拘泥精确的数值结果,更应注重定性规律和构造措施,建议穿层柱屈曲分析时可采用构件单位力加载模式;最后针对高层连体结构,提出了地震波选取应兼顾塔楼和连接体的振型周期,说明了连体支座选型应注意的问题。

加层减震结构振动台试验分析

本文针对一加层减震模型结构对隔震层上下部频率比进行优化设计,对隔震层采用侧移刚度偏小值、优化值和偏大值的加层减震模型结构进行地震模拟振动台试验。试验结果表明,经过参数优化设计的加层减震模型结构有明显减震效果,在试验中使设防水准提高了一级,由直接加层的局部破坏到加层减震后的大震不坏;对于一般的加层减震结构,采用以最大限度地降低既有结构的层间位移为优化目标是合理的,具有普遍的工程意义。

底层框架-抗震墙砌体房屋强震破坏模式及影响因素分析

规范对底层框架-抗震墙砌体房屋在强震中引导的破坏模式不够明确,抗整体倒塌性能不易控制。基于震害现象总结了底框结构的典型破坏模式,分析了影响破坏模式的主要因素,探讨了底框结构的合理破坏模式。通过算例分析考察了抗侧刚度比和屈强比对底框房屋结构的抗震性能及破坏模式的影响规律。结果表明:强震宜引导底框层作为薄弱部位耗能;刚度比和屈强比是影响底框房屋破坏模式的主要因素,刚度比越大,屈强比越小,底框层破坏程度越严重,上部楼层破坏程度越轻;7度区宜控制刚度比在1.25~2.0之间,屈强比在0.6~0.8之间,当刚度比较小时可适当减小屈强比,刚度比较大时可适当增大屈强比。

层间位移角比在高层转换结构抗震设计中的应用

高层建筑结构转换层的质量和刚度较大。随着转换梁质量和刚度的增加,转换层上下结构的层间位移角差距明显增大,仅限制转换层上下结构侧向刚度比无法有效控制结构地震作用效应。定义层间位移角比为转换层下部与上部结构层间位移角的最大比值。计算分析发现,采用层间位移角比对结构进行控制可以得到比较好的抗震性能。

水平地震作用下转换层上、下结构侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响

针对不同的转换层上、下结构侧向刚度比γ,采用有限元软件ANSYS对转换层设在第1层的14层框支剪力墙结构在水平地震作用下的抗震性能进行了计算分析。研究了水平地震作用下转换层上、下结构侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响,并对加强落地剪力墙和减少转换层上部剪力墙对框支剪力墙结构抗震性能的影响进行了比较分析。

基于抗侧刚度比的防屈曲支撑钢框架住宅设计及分析

为探讨支撑钢框架结构中支撑的合理设计方法,以抗侧刚度比为控制指标,对一栋20层的钢结构住宅进行防屈曲支撑的优化设计。基于弹塑性时程分析,对比防屈曲支撑框架结构在固定抗侧刚度比与变化抗侧刚度比对结构性能的影响。研究结果表明:在防屈曲支撑总截面面积不变化的情况下,相对于固定抗侧刚度比的结构,采用变化抗侧刚度比结构的最大层间位移角均有所降低,在保证支撑用量不变的前提下,提高了结构整体抗震性能。

型钢混凝土框支框架-混凝土核心筒结构抗震性能分析

对带型钢混凝土梁式转换层的型钢混凝土框支框架-混凝土核心筒结构进行有限元计算分析,研究了转换层设置高度及转换层上、下等效侧向刚度比变化时,其地震作用下结构地震反应的一般规律.结果表明,此类结构的转换层设置高度可适当提高,适合高位转换;抗震设计时,对转换层附近外框架应予以加强,对于高位转换,应重点加强转换层上一层外框架;设计转换层上1～2层的外框架时,相对其它框架柱,应强化框支柱;转换层上、下结构等效侧向刚度比宜控制在0.86～1之间.

高层建筑结构侧向刚度变化及其控制方法研究(Ⅰ)

结合震害资料,通过对算例的深入分析和比较,研究了高层建筑楼层侧向刚度突变的影响因素、控制方法及其对结构抗震性能的影响,对现行规范中层刚度比的控制方法提出了建议和补充。本文第一部分重点研究层高变化的影响。

底部两层框架-抗震墙砖房抗震能力的分析方法与设计控制

提出了底部两层框架 -抗震墙砖房框剪层和砖混层的极限受剪承载力、侧移刚度、极限剪力系数计算公式 ,并基于设置不同数量抗震墙的底部两层框架 -抗震墙砖房的实例计算和弹塑性时程分析 ,给出了结构砖混过渡层与相邻框剪层的极限剪力系数比和侧移刚度比的合理取值及薄弱楼层位置判别和破坏状态评定的方法和原则。

转换层上、下结构侧向刚度对带板式转换高层建筑结构抗震性能的影响

论述了转换层上、下结构侧向刚度对板式转换高层结构动力特性和地震反应的影响。考虑到转换板自身大质量和刚度的影响 ,首次提出对转换层上、下结构等效侧向刚度比和层间位移角比的“双控制”概念。给出了七度抗震设防区 ,双控参数的取值范围 ,供工程设计及研究人员参考。

底层框架砌体结构房屋震害特征及抗震对策

底层框架砌体结构房屋为上刚下柔结构体系,在"5·12"汶川地震中遭受了严重破坏.通过对汶川地震中此类房屋震害特点进行总结,分析了相关震害产生的原因.对某工程实例在底层设置不同数量抗震墙以实现第二层与底层侧移刚度比的定量计算,分析不同侧移刚度比对结构薄弱层出现位置的影响,并对此类房屋建筑设计提出了几点建议.

底部多层通高穿层柱超高层结构设计与分析

陕建丝路创发中心1#楼结构高度200m,采用框架-核心筒混合结构体系,底部5层外框架存在部分楼板不连续,形成多层通高,进而产生薄弱层、软弱层、大长细比穿层柱等超限项。重点分析了底部通高层采用不同组装模式时结构侧向刚度比的分布变化情况,探讨了底部通高层对外框架分担剪力比、倾覆力矩比的影响。通过等效弹性反应谱分析、弹塑性时程分析,对结构在中、大震下的抗震性能进行了分析与评估。对底部加强部位剪力墙、框架柱采取了加强措施,对30m通高穿层柱进行了大震稳定性分析,保证结构底部薄弱部位不发生集中破坏。结果表明,对核心筒剪力墙和框架柱采取加强措施后,可较好地解决底部存在多层通高穿层柱的框架-核心筒结构薄弱层或软弱层问题;钢板剪力墙能明显提高剪力墙的刚度和承载力,控制大震作用下剪力墙底部加强部位在中度损伤范围内。结构可以实现预期的性能目标。

高层建筑结构侧向刚度变化及其控制方法研究(Ⅱ)

结合震害资料,通过对算例的深入分析和比较,研究了高层建筑楼层侧向刚度突变的影响因素、控制方法及其对结构抗震性能的影响,对现行规范中层刚度比的控制方法提出了建议和补充。本文这一部分重点研究转换层的影响。

高层建筑结构侧向刚度规则性计算方法研究

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》提出的"层间剪力位移比"的计算方法对侧向刚度规则性的判断存在局限性,在一些特殊情况下会得出不正确的结论,为了解决侧向刚度规则性判断的问题,提出了"层间剪力位移角比"的侧向刚度计算方法,结合算例可以看出,对于以弯曲变形为主的结构,此方法结构概念明确,得出的结论符合工程经验,是对规范方法的很好的补充。

梁式转换层的混凝土异形柱框架结构侧向刚度比的合理值探讨

用PKPM软件研究梁式转换层的混凝土异形柱框架结构体系的上、下侧向刚度比的合理取值,通过分析不同刚度比对结构内力和侧移的影响,得出了该体系在非抗震设防和7度(0.10 g)抗震设防情况下侧向刚度比的合理取值.

非周边约束地下室对结构抗震性能影响分析

嵌固部位的确定对于多高层建筑结构计算至关重要,我国现行规范通过楼层等效剪切刚度比判断地下室顶板是否可作为上部结构的嵌固部位,主要适用于地下室周边约束的情况。本文以某高层建筑为背景,针对两面开敞的非周边约束的地下室,采用多个有限元分析软件,对结构进行了多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震作用下的反应谱法与时程法计算分析,考察了不同水准地震作用下结构的基底剪力、层间位移角与耗能机制等抗震性能。根据地下室顶板上、下结构侧向刚度比和构件塑性发展程度进行判断,对于两面开敞的非周边约束地下室,地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端。

对几种楼层侧向刚度计算方法的探讨

基于对我国现行规范给出的按剪切刚度、剪弯刚度和楼层剪力与楼层层间位移比等三种计算楼层侧向刚度方法的研究,指出剪切刚度是剪弯刚度的简化算法,当抗侧构件高宽比1≤h/b≤4时,采用剪切刚度计算误差较大;由于无害位移的存在,按层间剪力和层间位移比来计算楼层刚度,会使得结构中上部楼层的刚度计算值比实际刚度偏小;剪弯刚度可综合考虑楼层各抗侧构件的剪切、弯曲和轴向刚度的影响,按其计算的楼层侧向刚度结果比较合理。

具有底部薄弱层特征的既有混凝土框架结构地震易损性分析

历次震害表明:带有底部薄弱层的结构在地震中损毁严重,特别是建造已30年或更早的建筑,根据现行地震设防及抗震要求,其安全性令人担忧。针对既有建筑底部薄弱层的抗震性能,基于增量动力法对13个不同底部薄弱混凝土框架结构进行易损性量化分析。研究表明,在同一地震动强度下,刚度比为0.7和0.5的结构,其破坏概率分别是刚度比为1的标准框架的1.5倍、2.5倍;由于材料性能退化,建设周期为10年、30年和50年的结构,其破坏概率会比新建结构高4.5%、16.9%和42.2%。此外,对采用防屈曲支撑加固、FRP加固和角钢加固三种常用加固方法加固后的结构地震易损性进行分析,结果表明三种方式均能有效降低结构超越极限状态的概率。研究成果有助于对带有底部薄弱层的既有混凝土框架结构进行抗震分析及加固。

高层建筑结构设计创新与规范发展

对近年来深圳高层和超高层建筑出现的一些新结构体系和设计难点进行介绍和讨论,如结构受力与非受力位移、结构层侧向刚度计算方法、局部外框梁缺失的框筒结构、特大高宽比超高层结构、一向少墙高层剪力墙结构、多塔连体结构、带斜柱转折柱高层结构、带环带桁架巨型结构、大震设计方法等,上述问题的出现和解决体现了高层建筑结构设计中的创新,也为规范的修订提供了内容。