整体大面积筏板基础沉降特点及筏板弯矩计算

在相似地质条件下,与体量相似、荷载大小相近的常规基础形式的高层建筑相比,大底盘高层建筑平均沉降量大幅减少;竣工后的后期沉降占总沉降量比例小,一般不超过20%;沉降稳定时间短,通常竣工后1年左右沉降即达到稳定。当高层建筑挠曲值不超过0.2‰,且筏板的抗裂度大于或等于2时,高层下筏板可仅考虑局部弯矩作用,整体弯矩可通过构造措施处理;高层建筑挠曲值超过0.2‰,或筏板的抗裂度小于2时,筏板须考虑整体弯矩作用。

基于整体-局部弯曲模型的钢-混凝土组合梁界面滑移及其效应分析

提出了具有界面滑移的钢-混凝土组合梁截面弯矩由不考虑滑移的整体梁承担整体弯矩和自由滑移的叠合梁承担局部弯矩的整体-局部弯曲模型。基于Bernoulli梁理论和抗剪连接件线性剪力-滑移模型,建立了截面弯矩及剪力分配的计算方法,得到了整体-局部弯曲模型计算界面滑移及考虑界面滑移的截面应力和梁弯曲挠度的公式,并给出了集中荷载作用下简支组合梁的栓钉剪力及界面滑移计算公式。

均布荷载作用下钢-混凝土组合梁界面滑移近似计算及其效应分析

为了计算钢混凝土组合梁的截面滑移及其对梁强度和刚度的影响,提出了具有界面滑移的钢混凝土组合梁的总荷载及截面总弯矩由2部份组成,不考虑滑移的组合梁承担整体荷载及整体弯矩,能自由滑移的叠合梁承担局部荷载和局部弯矩。基于Bernoulli梁理论和抗剪连接件线性剪力滑移模型,建立截面总弯矩分配的计算公式,给出均部荷载作用下简支组合梁的栓钉剪力及界面滑移近似计算公式,得到了考虑滑移的组合梁在弹性阶段截面弹性应力、跨中挠度的计算公式及挠度增大系数。

组合塔式结构及其效能研究

提出组合塔式结构的设计理念与基本形式,并对其受力机理进行了深入研究。组合塔式结构的基本特征是在塔楼之间设置多道连接桁架,形成由多个单塔与连接桁架构成的巨型结构,使结构的整体抗倾覆性能显著提高。深入研究了连接桁架刚度对结构效能的影响,引入了组合塔式结构的整体弯矩系数。研究结果表明:与传统的结构形式相比,组合塔式结构的抗侧力效能显著提高,可以大大突破单塔的高宽比限值,在现有建筑材料与施工技术条件下,能够建造更高的超高层建筑,并成为未来超高层建筑发展的主要方向之一。

模块化多组合GIS装配式基础设计方法与数值分析

针对智能绿色变电站对模块化装配式基础的建设要求,文章设计一种模块化多组合气体绝缘开关(gas insulated switchgear,GIS)设备装配式箱形基础,该基础由若干模块化基础盒子单元拼装而成,可灵活适用于各种布置GIS设备的建设;考虑材料非线性、基础与土基的共同作用,通过有限元分析程序ABAQUS分析基础的沉降、应力及连接节点的承载能力。研究结果表明:该模块化装配式基础受力性能良好,可参考现有规范设计验算;该基础比传统基础现浇施工快捷,适用于多种GIS设备布置。研究成果可为模块化多组合GIS装配式基础的应用和推广提供科学依据。

基于共同作用理论的核心筒下桩-承台基础优化设计

基于共同作用理论,结合实际工程,采用有限元法对核心筒下桩-承台基础的荷载分担比例及受力特点进行了较为详细的计算和分析。依据分析得到的规律对常规设计方法进行了优化。证明考虑上部结构-承台-桩-土共同作用来设计核心筒下桩-承台基础是合理的,也是必要的。可供类似工程设计参考。

北京奥林匹克塔结构设计研究

北京奥运塔由5个纤细的单塔组成,单塔最大高宽比达33,塔顶的观景平台向外悬挑,建筑体型非常复杂。基座大厅主梁跨度大、负载重,室内建筑效果要求高。通过沿高度方向设置多道连接桁架,将5个单塔连接为整体,形成组合塔式结构体系,使结构的侧向刚度与抗倾覆能力大大提高。在各单塔之间设置水平桁架和预应力斜杆临时支撑体系,消除了结构不均匀竖向变形和差异沉降的不利影响。采用节段式风洞试验测试技术,解决了复杂模型测试精度问题。结合高位消防水箱研发的折返式吊挂机构,克服了TMD安装空间不足的难题,并可根据实测情况调节质量块的自振频率。在塔冠大悬挑端部设置竖向TMD减振装置后,对密集人流激励引起的共振具有显著的抑制作用。基座大厅屋盖采用交叉编织清水混凝土梁板结构,在楼板缺失部位能够有效传递内力,保证了结构的整体性以及对塔身的嵌固作用。结合建筑室内造型采用了大跨度拱梁,可以有效改善大跨度梁的受力形态,优化构件的截面尺寸,改善结构的经济性。

高层建筑与地基共同作用筏板基础破坏特征及影响因素理论研究

根据已有的某独特壳体大楼筏基的沉降、反力和内力的实测结果,在更加深入分析的基础上,指出该建筑由于局部差异沉降过大导致筏板基础开裂,进而引起沉降和基底反力的调整及钢筋应力的突变。然后利用上部结构、地基与基础共同工作的计算方法,考虑结构刚度和荷载扩散、筏板厚度、筏板弹性模量和筏板外挑长度对筏基变形和基底反力的影响,对筏板开裂的原因进行了一定的解释。最后指出设计时应重点考虑不同部位的局部挠曲对筏板基础造成的影响、底层柱轴力分布规律及筏板外挑长度的限制。

大跨房屋结构发展历史的力学主线

通过具体建筑结构实例,总结了建筑结构历史发展中各种结构的受力特征,归纳出了建筑结构历史发展过程中起重要控制作用的"力学主线"的概念,并且给出了各种建筑结构能够适应各种跨度的力学原理.从总体弯矩和局部(或构件)弯矩两个层次上论述了这条"力学主线"对于建筑结构能够相对应的合理跨度的影响,尤其对于大跨度结构的类型选择方面有一定的参考作用.运用这个"力学主线",设计人员可以更好地理解各种结构的受力特点,可以有意识地去判断建筑结构在结构方面的合理性,建造出跨度更大的结构,也有助于设计人员设计出既在建筑功能及美学上达到较高水平,也在建筑结构方面做到受力合理.受力合理的结构才能做到节省材料及费用,符合我国对建筑行业的产业政策的要求.

上部结构与地基基础共同作用的简化分析

阐述了荷载、基础挠曲、上部结构竖向刚度、基础挠曲对上部结构的影响、地基反力的调整及结构的整体弯矩等,为上部结构与地基基础共同作用提出简化的,更真实反映上部结构刚度与地质情况的计算方法。