平身科斗栱节点侧向荷载-位移计算模型

平身科斗栱在减小梁跨度、分配屋面荷载和协同抵抗侧向变形中发挥着重要作用.为建立面宽方向加载的平身科斗栱节点的侧向荷载-位移计算模型,在分析节点构造特征和水平往复荷载作用下斗栱的受力状态基础上,结合典型节点模型参数及木结构抗侧构件荷载-位移骨架曲线表征方法,计算了竖向荷载和面宽方向施加水平荷载共同作用下平身科斗栱骨架曲线上的弹性荷载、峰值荷载及相应位移.建立的平身科斗栱节点侧向荷载-位移计算模型与试验数据进行对比,验证了该计算模型的正确性.结果表明,建立的侧向荷载-位移力学模型弹性段与试验骨架曲线吻合良好,能较好地反映模型弹性段刚度及其侧向承载力,但对峰值荷载的计算值偏小.

Pushover分析方法中各种不同的侧向荷载分布方式的影响

目前基于性能的抗震设计研究方兴未艾,其中pushover分析方法作为目前主要的可供操作的抗震设计方法得到广泛的研究。在pushover分析方法中,其中一个关键的问题就是侧向荷载分布方式的确定,因此对各种不同荷载分布方式作综合的分析与比较研究非常有必要。总结了前人所提出的各种不同的侧向荷载分布方式,同时提出一种新的瞬时适应性的侧向荷载分布方式,通过两个实例分析比较了各种不同荷载分布方式的适用范围、有效性及其对结构弹塑性分析结果的影响。

飞机稳态转弯滑行时起落架侧向荷载研究

为分析飞机的轮轴构型对飞机转弯滑行时侧向荷载分布的影响,利用速度瞬心法,将单个多轮起落架简化为整体性轮胎,计算B737-800、B767-400ER、B777-300ER三种机型稳态转弯滑行时对沥青道面的总侧向荷载,在相同的转弯半径与前轮操作角下,将总侧向荷载有效分配到各个轮胎。研究结果表明:滑行速度和前轮操作角均对低速转弯时轮胎的侧向荷载有影响,且随着速度和前轮操作角的增加其影响越来越显著;三种机型主起落架轮胎最大侧向荷载均出现于靠近转弯中心的内侧轮胎,起落架构型的改变并没有改变轮胎最大侧向荷载的位置;飞机滑行重量增大对转弯侧向荷载的影响可以通过改变飞机起落架的构型来减轻,三轴双轮起落架构型更能有效分担飞机转弯滑行时的侧向荷载。

边坡侧向荷载计算方法讨论

《建筑边坡支护技术规范》(GB 50330—2013)采用了极限状态设计法来计算直线滑动模式下的边坡侧向岩土荷载,首先根据库伦土压力原理来计算滑体的剩余下滑力标准值,然后再乘以一个安全系数进行支护结构设计。这种设计方法不满足边坡工程的稳定安全系数设计要求,会造成边坡稳定安全系数为1.0时得到的侧向岩石压力为0。笔者以考虑稳定安全系数的锚杆锚固力计算为例,指出基于强度折减安全系数的侧向岩土荷载计算方法能满足边坡工程的稳定安全系数设计标准,使得支护后的边坡的稳定系数正好是设计安全系数。由此,提出了一个实用计算方法,即仍可采用《建筑边坡支护技术规范》(GB 50330—2013)第6章的计算公式,只是需要对滑面岩体强度c和tanφ按稳定安全系数设计标准进行折减,然后将折减后的参数代入公式计算边坡侧向岩土荷载设计值。

波音777型飞机稳态转弯滑行时道面侧向荷载研究

为分析B777-300ER飞机转弯滑行时侧向荷载的分布规律,基于速度瞬心法对其转弯滑行时的侧向荷载进行计算与分配。计算过程中,将单个六轮小车式起落架简化为一个整体性的轮胎,计算出相应转弯条件下B777-300ER稳态转弯滑行时对沥青道面的总侧向荷载,同时将总侧向荷载有效分配到各个轮胎,考虑不同速度与前轮操作角对飞机各个轮胎侧向荷载的影响。计算结果表明:滑行速度和前轮操作角均对低速转弯时轮胎的侧向荷载有影响,且随着速度和前轮操作角的增加其影响越来越显著;B777-300ER的最大侧向荷载出现于前轮或主起落架靠近转弯中心的内侧轮胎,应将这两者作为沥青道面极限侧向荷载的重点分析对象,这对于确保滑行道面的安全运营具有重要价值。

中欧规范高层结构侧向荷载计算参数比较

欧洲规范中高层结构侧向荷载的计算参数与中国规范相应部分有所不同。在风荷载方面,本文主要对欧洲规范EN1991-1-4中风荷载计算方法、地面粗糙度划分、基本风速(风压)、结构形状系数、顺风向风振动力影响等主要参数与中国荷载规范进行了比较和分析。在地震作用方面,着重从结构规则性、设防目标、场地类别、地震区划、地震反应谱等主要参数对欧洲规范EN1998和中国抗震规范进行了比较和分析。为了分析中欧规范侧向荷载计算参数差异对计算结果的具体影响,以某一高层建筑为案例,采用SATWE有限元分析软件分别对中欧规范相应部分进行计算并对计算结果进行比较。结果表明,由于中欧规范在侧向荷载计算中某些参数计算方法的不同,两种规范的计算结果也有一定的差别。

侧向荷载分布方式对混合结构Pushover分析结果的影响

采用ABAQUS有限元软件对影响Pushover分析方法的关键因素即侧向荷载的分布形式对混合结构Pushover分析结果的影响进行研究,研究加载模式对混合结构顶点位移与基底剪力的关系曲线、层间位移、屈服破坏机制等的影响。研究结果表明:不同的侧向荷载分布模式对结构的影响不同,结构的侧向变形和最大层间位移出现的位置不同,塑性区域产生的时间和次序都有较大差别;对于每一种加载模式,其所能检测到的结构破坏机制是惟一的,塑性区首先出现在结构的薄弱部位,然后,其他区域也出现塑性区域,最后,由于弹塑性变形过大,从而导致结构破坏。

竖向不规则结构Pushover分析的侧向荷载分布模式研究

侧向荷载分布模式的选取是Pushover分析中的一个关键问题,尤其当高振型影响显著和结构不规则时其选取直接影响Pushover分析结果。针对竖向不规则多高层结构楼层侧向刚度突变的特点,从楼层质量、侧向刚度、振型参与系数等影响因素出发,提出了一种改进的固定侧向荷载分布模式。对四种竖向不规则形式的结构在不同侧向荷载分布模式下进行Pushover分析,并与时程分析结果进行比较,研究了不同侧向荷载分布模式Pushover分析结果的有效性和适用性。计算结果表明,采用改进的侧向荷载分布模式进行Pushover分析,不但可以找出各种竖向刚度不规则形式的结构薄弱层,而且还具有较高的精度。

侧向荷载作用下错列剪力墙结构的性能分析

将一系列与楼层等高和开间等宽的墙板沿框架高度隔层错跨布置形成的错列剪力墙结构较传统的框架-剪力墙结构具有优异的抵抗水平荷载的能力。本文编制了采用墙板单元分析错列剪力墙结构内力的计算机程序(SSSAP),并利用该计算机程序对侧向荷载作用下这种结构的静力性能进行了分析。

侧向荷载作用下公路隧道衬砌损伤演化分析

为了研究侧向荷载作用下隧道衬砌的损伤演化机制,采用1∶10相似模型试验分析了隧道结构在侧向荷载下的受力变形特征、破坏形式和损伤过程,基于试验结果利用数值计算反演分析了衬砌结构刚度衰减规律。研究表明:侧向荷载下隧道受力变形过程分为4个阶段:弹性受力阶段、拱腰开裂阶段、保护层局部破碎剥离阶段、结构软化破坏阶段;结构破坏模式表现为拱肩位置的斜剪破坏,关键部位破坏顺序为"拱腰开裂—拱肩脆性剪坏—拱腰延性破坏",破坏时形成三铰拱可变体系。衬砌结构刚度在拱腰开裂后快速衰减,结构丧失承载力时刚度衰减幅度为84%;考虑隧道安全性评价,以结构技术状况评定值为界,结构在无破损、轻微破损、中等破损、严重破损、危险状态下的刚度折减系数分别为0.95、0.57、0.33、0.21、0.16。

曲线侧向荷载作用下框架-剪力墙结构中剪力墙数量的确定

本文首先建立了能包含均布侧向荷载、倒三角形侧向荷载、幂级数侧向荷载等常见侧向荷载的拟合二次曲线侧向荷载分布形式。推导了二次曲线侧向荷载分布作用下,框架-剪力墙结构的水平位移曲线。给出了以最大层间弹性位移角为控制量,确定二次曲线侧向荷载分布作用下框架-剪力墙结构所需的剪力墙数量的方法。最后给出的算例,证实了本文方法及公式的合理性,探讨了侧向荷载类型对所需剪力墙数量的影响。

某框架在侧向荷载作用下的裂缝检测及分析

对两栋现浇钢筋混凝土框架结构进行了侧向荷载作用下的裂缝开展状况调查与原因分析,通过实际工程检测发现,裂缝多出现在柱头和柱脚,而梁端裂缝甚少。该现象表明,现有结构设计方法得到的框架结构,在侧向荷载作用下,柱端塑性铰比梁端塑性铰更易于出现。由于现浇楼板的存在对框架梁端的实际抗弯能力起了不可忽略的参与作用,故在结构设计过程中应适当考虑其作用。

侧向荷载分布方式对高层建筑静力弹塑性分析结果的影响

Pushover方法作为一种建筑结构弹塑性地震响应的简化近似计算方法和抗震性能评价方法已得到广泛应用。但由于其理论基础不严密,其准确性需要给予必要确认,同时其适用性也受到一定的限值。就侧向荷载分布方式,对静力弹塑性pushover分析结果的影响进行了研究。用四种不同的侧向荷载分布方式,对一栋24层的高层结构进行了分析。分析结果表明:在不同侧向荷载分布方式作用下,pushover分析结果相差很大。就分析结果而言,选择实时模态的荷载分布方式更为合理。

侧向荷载分布在竖向不规则结构中的仿真分析

侧向荷载分布形式是静力弹塑性分析方法的基础,影响到结构分析的准确性和评估结果的可靠性。基于常用和改进的侧向力模式对竖向不规则结构进行分析,力求得到合适的侧向力分布形式。基于结构计算软件,采用多种侧向力分布形式,针对四个竖向不规则结构进行仿真分析,得到了结构的楼层位移和层间位移等指标,并与时程分析结果进行对比。结果表明应采用多种侧向力分布模式对竖向不规则结构进行计算,从而为科学研究的进行和工程实际应用提供参考。

侧向荷载桩的非线牲分析

本文给出了由试桩实测弯矩建立P-y曲线的一种新途径。其特点是概念清晰、运算简便、准确,为确立P-y曲线及地基系数的分布规律提供了有力的工具。本文还提出了用P-y曲线进行侧向荷载非线性分析的有限元数值方法。对镇江大港原型试桩采用上述方法进行了分析。

竖向不规则框架结构静力弹塑性分析的侧向荷载分布研究

侧向荷载分布模式的选取是静力弹塑性分析中的一个关键问题,尤其当高振型影响显著和结构不规则时其选取直接影响静力弹塑性(Pushover)分析结果。针对竖向不规则多高层结构楼层侧向刚度突变的特点,从楼层质量、侧向刚度、振型参与系数等影响因素出发,提出了一种改进的固定侧向荷载分布模式。本文对四种竖向不规则形式的结构在不同侧向荷载分布模式下进行Pushover分析,并与时程分析结果进行比较,研究了不同侧向荷载分布模式Pushover分析结果的有效性和适用性。

侧向荷载下木框架剪力墙受力性能的有限元分析

随着现代木结构建筑在国内的推广应用,木结构的试验与理论研究工作在我国也逐步展开,其中对木框架剪力墙(简称木剪力墙)的研究也取得了较多成果。笔者基于木剪力墙结构在侧向水平荷载作用下的试验研究,利用有限元分析软件ABAQUS建立分析模型,主要研究无洞墙体、开门洞墙体在单向与反复荷载作用下的荷载-变形关系以及受力特点。将有限元模拟结果与试验结果对比分析表明,所建模型能够很好地模拟木剪力墙抗侧性能以及墙体应力状态和变形特点,模型能为木剪力墙抗侧性能的理论分析提供较好的借鉴。

框架填充墙结构侧向荷载作用受力分析

用有限元法建立有填充墙的钢筋混凝土框架结构有限元模型,分别对钢筋混凝土框架结构在有、无填充墙情况下,有侧向荷载作用时,进行受力特性和侧向刚度的分析研究和比较。分析结果表明,填充墙不但可以明显改善框架结构梁柱的的受力情况,而且可以有效提高框架的侧移刚度。

侧向荷载分布方式对钢筋混凝土框架结构层间耗能分布的影响

本文通过pushover方法研究了侧向荷载分布方式对钢筋混凝土框架结构层间耗能分布的影响。用三种不同的侧向荷载分布方式,对层数分别为四层、七层和十五层的框架结构进行了分析。通过与非线性动力时程分析结果的对比,对侧向荷载的选择提出了合理化建议。