基于线性结构模型的古塔刚度中心识别方法研究

基于动力测试的古塔结构状态评估是其预防性保护工作的重要一环。该文结合动力测试方法,提出了一种基于线性结构模型进行古塔刚度中心识别的方法。基于偏心结构动力学理论凝练了非同轴刚度偏心的古塔计算模型与特征方程;基于Bayesian理论线性结构识别模型的推导及Gibbs抽样开展了结构物理参数识别,并结合经典算例对识别结果进行了验证;将该方法应用到我国重点保护文物开元寺塔的刚度中心识别中。

基于ANSYS的水电站厂房刚度中心数值分析

为了分析水电站厂房的动力特性、求解其刚度中心的位置,在传统刚度中心计算方式的基础上,对计算公式中柔度系数的获取方式做出了改变,修订了水电站厂房刚度中心的计算方法,使刚度中心求解方法的适用性更为广泛。以某水电站厂房为计算模型,应用有限元软件ANSYS进行了刚柔耦合仿真分析,求解得出了该结构的刚度中心,此外还对使用ANSYS求解刚度中心时影响计算结果精确性的因素进行了分析。结果显示:本文修订的刚度中心计算方法结合ANSYS软件不仅可求解得出复杂结构的刚度中心,而且求解速度与精度皆高于传统计算方法,但在求解过程中,网格的不均匀加密将引起计算模型的抗侧刚度发生不均匀变化,对刚度中心数值计算结果的精确性存在一定影响。

风作用下高层建筑结构的刚度中心

本文通过2种方法计算风作用下不规则高层建筑结构的扭矩,给出相应的高层建筑结构刚度中心的定义。方法1:通过分析“楼面偏心距”,得出等效静荷载作用的扭矩,每楼层扭矩等于该楼层以上的各个楼层扭矩之和,加州结构工程师协会标准(SEAOC)推荐此方法。方法2:通过分析“楼层偏心距”,得出等效静荷载作用的扭矩,每楼层扭矩等于该楼层以上的各个楼层扭矩之和,UBC推荐此方法。最后,通过简单例子给出2种方法的具体计算步骤,为高层建筑结构的抗风设计提供参考。

质心与刚度中心偏离的空间结构设计分析探讨

质心与刚度中心偏离将使空间结构产生扭转效应,若偏离过大对结构的抗风抗震极为不利。某工程根据建筑造型奇特轻盈的要求采用斜拉网格结构,针对该工程中遇到的结构质心与刚度中心严重偏离问题,通过结构分析与计算,找出影响结构整体特性的主要结构构件,优化结构布置,对预应力拉索的布置和预应力大小的选择进行讨论,对关键节点构造作了介绍。

建筑结构的层刚度中心的计算

本文给出了层刚度中心的定义,并在考虑结构整体布置情况下,给出了建筑结构的层刚度中心的求法.可得结论以供结构刚度中心的工程计算和设计参考。

多高层结构地震作用下的刚度中心

从概念与计算方法上对多高层结构的层刚度中心及广义刚度中心进行了对比,并通过一框架剪力墙结构对比分析了这两种刚度中心对结构地震作用下楼层偏心距的影响,从而提出既简便又便于安全的刚度中心计算方法。

建筑结构的层刚度中心迭代计算

本文给出了求结构各层刚度中心的一种迭代计算方法。该方法便于有限元计算程序的实现，适用于各种复杂结构。根据本文建议的计算方法，我们在多、高层建筑空间有限元分析与设计软件ＳＡＴＷＥ和ＴＡＴ中，增加了计算结构各层刚度中心的功能。这项功能将有助于设计人员更好地把握设计方案。

建筑结构层刚度中心的计算

本文给出一种考虑结构整体布置情况的层刚度中心的求法，并在中国建筑科学研究院高层建筑技术开发部开发的ＴＢＳＡ、ＴＢＷＥ程序中实现。

钢筋混凝土框架结构强度中心偏离分析

通过弹塑性推覆方法分析结构进入塑性后强度中心的偏离现象,研究质量分布对强度中心分离程度的影响.在同一规则结构上,按两种不同的质量分布,分别对结构进行推覆分析,比较两种情况强度中心的偏离,初步显示强度中心偏离程度基本一致.

弹塑性状态下扭转中心移动分析

钢筋混凝土结构如在地震中发生扭转,破坏将非常严重.一般认为地震中不易产生扭转的结构抗震性能优越.但是,许多建筑做不到结构规则,质量布置匀称,所以扭转变形不易避免,尤其结构处于弹塑性状态下扭转变形不可避免.因此,研究建筑结构弹塑性状态下的扭转中心与质量中心之间的关系,对提高建筑结构抗震性能有重要意义.通过对强度中心和刚度中心的移动分析,结果表明,随着静力推覆,强度中心有逐步向质量中心靠近的趋势,扭转变形逐步减小.

高层建筑结构抵抗中心的计算

本文提出建筑结构抵抗中心的原理,并建立了把空间建筑化为平面模型用二维分析以确定抵抗中心的方法,抵抗中心的理论,提供了毋须作建筑物三维分析,就能计算在任一楼层中由于本层荷载中心引起的扭矩。由此,计算出任一楼层处的总扭扭、抵抗中心原理以及计算建筑结构中的扭矩的方法的正确性,藉对不同类型建筑结构的三个例子用本法与用三维分析所得结果进行比较得到证实。

高层隔震结构扭转分析

为研究高层隔震结构在地震作用下的扭转效应,用Etabs软件建立1个高层抗震结构和4个具有不同扭转特性的高层隔震结构的空间模型进行地震响应分析,以验证此原则"上部结构质量中心与隔震层刚度中心的重合与否"对结构扭转效应的影响程度,而后考察偏心高层隔震结构在偶然偏心地震作用下结构的扭转效应。结果表明:由于地震作用的减小,扭转效应要远小于原抗震结构,且隔震本身对于结构扭转效应的抑制效果要好于上述原则;扭转效应的减震率大于平动效应的减震率。布置在隔震层平面外围的铅芯橡胶隔震支座对隔震层的扭转有一定的控制作用。

混凝土结构周期比分析

为了深入研究混凝土结构设计中用于控制结构扭转效应的一个重要参数——周期比,推导出了2自由度框架结构模型的周期比和与之相关的扭转系数的理论公式,并分析了结构质量中心(质心)与刚度中心(刚心)的偏离和结构周边抗侧移构件刚度这2个因素对结构周期比的影响;同时采用计算机软件SATWE建立简化的三层框架结构模型,分别对调整楼面荷载前后的荷载分布和刚度分布进行了分析。结果表明:理论推导和软件分析的结果一致,增加质量中心和刚度中心的偏离程度或增加结构周边抗侧移构件刚度,都能使结构周期比减小。

平面L形高层建筑的扭转效应分析及对策

平面L形高层建筑结构的刚度中心与质量中心偏离较大,在水平地震作用下平移振动与扭转振动扭耦合。分析由于耦合导致扭转效应动力增大的主要因素。

确定建筑物刚心的一种动测方法

介绍一种利用实测振动记录确定已有建筑物的刚度中心的方法。该方法以建筑物刚度中心处的平移运动与扭转运动的相干函数最小为依据 ,分别对建筑物不同位置的运动作对于扭转的相干函数并积分求面积 。

一种小矢跨比平面曲杆的近似分析方法

在保证具有足够工程设计精度的前提条件下 ,针对小矢跨比曲杆内力的计算 ,通过合理的假定推导出一种所谓的等效刚度中心法以简化计算 .通过该法可以利用一般的有限元分析程序直接对含有小矢跨比曲杆的结构进行较为准确的近似分析 ,并且有效地控制了计算模型的总自由度数 .对几种常用方法进行的算例对比表明 ,该简化计算方法具有相当的计算精度 ,并能够满足设计及计算的精度要求 .

交错桁架体系考虑扭转的平面布置

通过分析交错桁架的特性和计算其刚度中心采用合理的桁架布置方案以减少扭转的影响,建议交错桁架体系等柱距布置,且桁架榀数为奇数。

上部结构与基础隔震层偏心对结构地震响应的影响

随着基础隔震技术的发展,我国在高烈度地区广泛开展基础隔震技术的工程应用必将成为一种趋势,但由于建筑功能和建筑造型的丰富多彩,结构的质量中心和刚度中心也趋于分布不均匀,以三层的钢框架结构为分析模型,利用结构分析软件Sap2000对上部结构质量中心和隔震层质量中心、刚度中心分布不均匀的三种方案进行单向水平地震作用下的非线性时程分析,分析结果表明:上部结构质量中心与隔震层质量中心存在偏心距对结构的扭转效应以及地震响应有较大的影响,减小上部结构的偏心距对调整结构的水平地震响应的影响成效最为显著;对于隔震层而言,隔震层的刚度中心偏心距较质量中心偏心距对上部结构的影响更大,有效控制隔震层刚度中心的偏心距在隔震设计中会更加有效。

偏心裙房结构的扭转反应分析

多高层结构设计中,裙房偏心引起整个结构的扭转反应十分明显。分析表明,引起偏心裙房结构扭转反应的本质原因是结构的刚度中心在底部裙房处发生突然偏离,从而造成刚度中心的上下不连续,此时地震扭转计算和抗扭设计的关键就是调整结构的平面布置以及抗侧力构件的刚度,使其在结构平面上达到合理的分布,进而提高偏心裙房结构的抗扭性能。本文通过模型分析及工程实例分析,总结了偏心裙房结构扭转反应的主要影响因素及抗扭设计方法建议。

上海强生古北花园H型高层住宅结构设计

针对强生古北花园中 4号楼H型住宅楼结构抗震设计中存在的明显扭转效应问题 ,采用SATWE和PMSAP两种程序进行了正交和斜交两个方向的抗侧力计算分析 ,并且对结构布置作了针对性调整 ,使结构的各项计算结果基本符合建筑抗震设计规范的规定 ,达到抗震设防的要求。