等效侧向刚度比和转换层位置对梁式转换框支剪力墙抗震性能的影响

以梁式框支剪力墙为研究对象,以3种转换层下部与上部等效侧向刚度比(0.83,1.13,1.44)和3种转换层位置(3,5,7)的变化为影响因素,采用MIDAS有限元软件对梁式框支剪力墙结构在水平地震作用下的抗震性能进行分析,并得到一些结论,可为类似工程提供一定参考。

盾构井环框梁等效侧向刚度计算及对基坑的影响分析

为研究在地铁明挖基坑计算中由于忽略盾构井开孔导致的结构侧向刚度削弱问题对基坑受力和变形的影响,以武汉地铁11号线未来三路站标准2层盾构井基坑为例,建立荷载-结构模型,根据k=F/l计算盾构井环框梁结构等效侧向刚度,并将其作为基坑逆工况换撑刚度;利用Plaxis有限元软件,建立土层-结构模型,对在基坑逆工况回筑过程中采用环框梁等效侧向刚度和整板刚度2种不同换撑的刚度进行对比分析,结果显示:2种换撑刚度造成围护结构最大位移相差4.8%,最大弯矩相差2.7%,最大剪力相差1.3%,总体差别不大。

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。

竖向不规则结构刚度计算

在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求以及根据刚度比对地震力作用进行放大等,都要求有层刚度作为依据。结合规范规定和工程实例,选择刚度计算方法。

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.

拱式转换层结构多遇地震反应分析

拱式转换层是一种新型结构形式,由于转换层上、下部刚度突变,引起了该结构地震剧烈反应,本文针对这种新型转换层形式,分析了上、下部等效侧向刚度比对多遇地震反应的影响,进而提出设计建议,以供工程设计参考。

钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题分析

对钢筋混凝土高层建筑结构设计过程中经常遇到的问题进行分析,为结构设计提供计算方法及理论依据。

首层架空层转换结构的侧向刚度控制参数探讨

通过一系列在首层架空层设置转换层的高层建筑的有限元分析,对楼层侧向刚度比、等效剪切刚度比和等效侧向刚度比三种转换层结构侧向刚度控制参数进行了探讨。讨论了在不同首层层高条件下,转换层下部结构侧向刚度改变对这三种侧向刚度比控制参数的影响。结果表明,首层层高较高且与相邻层层高相差悬殊时,楼层侧向刚度比和等效剪切刚度比容易大幅度超过现行规范限值,但并不能由此判断转换层下部结构侧向刚度严重不足。这种情况下,等效侧向刚度比较好地体现了转换层上下结构的侧向刚度关系,宜按等效侧向刚度比对结构侧向刚度进行控制,但其上限取值有待进一步研究。

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。

改进直接基于位移的钢筋混凝土框架结构抗震设计研究

直接基于位移法进行抗震设计时,最初结构的刚度和承载力均是未知的,设计中需假定预期设计结构的振型模式和由此得到的结构侧向地震力分布,这样的设计结果会产生一定的偏差。针对此问题,提出了改进直接基于位移的抗震设计方法,即首先初步设计结构,根据初设结构的振型模式等效单自由度体系,结合目标位移反向设计结构刚度,将设计结构的刚度与初设结构刚度比较,进行调整设计,最后进行承载力设计。程序中为减少迭代次数,定义了结构竖向刚度调整系数,用以简化结构弹性刚度的确定过程,从而实现设计结构在相应地震设防水准下满足预期位移的控制要求。最后通过算例证明了该方法具有一定的准确性。

高层转换结构嘉润·中华园结构设计

嘉润·中华园A、B座为一幢转换层设置在5层且结构竖向不规则的复杂高层建筑。本文以设计总结的形式介绍了嘉润·中华园A、B座的结构设计及其特点,从基础设计直到总体结构分析并着重阐述了采用概念设计如何处理高位转换与结构竖向不规则带来的等效侧向刚度比和层间位移,层间位移角的超限问题,以及在实际工程中如何采取结构做法加强此类不规则建筑,结合规范在应用中使设计更加完善,建筑更加合理。

沈阳银基“地王花园13号楼”工程设计

介绍了沈阳银基“地王花园”工程13号楼设计中的一些体会。重点介绍了结构选型、框支剪力墙转换计算、结构超长处理措施等。

海口双子塔-南塔结构整体稳定与关键构件计算长度系数研究

海口双子塔-南塔位于地震高烈度与强台风区,结构设计存在较大挑战,其整体稳定及构件稳定承载力验算是其中的重要内容。首先采用倒三角分布荷载、风荷载和地震作用三种荷载分布形式计算了结构的弹性等效侧向刚度,并据此得到了结构的刚重比和P-Δ效应的影响,结果表明,结构具有较好的抗侧刚度和整体稳定性能。使用MIDAS Gen软件进行了结构整体屈曲分析,进一步印证了结构具有良好的整体稳定性能。通过弹性屈曲计算了巨型柱及RCFT中柱的屈曲临界荷载,并使用欧拉公式反算了计算长度系数。

减小高层建筑由重力P-Δ效应引起位移超限的方法

高层钢筋混凝土结构在水平荷载作用下(主要为风荷载与地震力)的重力二阶效应(即P-Δ效应)不能忽略。《高层建筑混凝土结构技术规程》采用对未考虑重力二阶效应的计算结果乘以增大系数的方法加以解决。由于规范对于结构层间位移的限值,增大后的弹性位移往往大于规范规定的限值。根据结构设计经验,本文提出一种通过改变弹性等效侧向刚度的大小来减小由重力二阶效用而引起的位移超限的方法。该法简单明了,有一定的实际应用价值。

建筑结构刚重比规范算法研究及PKPM软件实现

刚重比是衡量建筑结构整体稳定性的重要指标。根据倒三角荷载模式下的悬臂柱力学模型,提出适应任意荷载分布形式的刚重比计算公式,并给出钢结构、钢混组合结构刚重比的设计限制。结合实际工程,采用PKPM软件建立不同结构的模型,对比分析风荷载或地震作用两种常见水平荷载下的刚重比软件计算结果与理论计算值,两者吻合较好。

大直径盾构隧道工作井环框梁计算方法及建议

以珠江口隧道工作井为研究对象,探讨工作井内支撑拆除之后,环框梁作为工作井主要受力构件时,其变形及受力状态。分别采用三维实体模型和二维大小刚度框架模型、二维平面荷载传递模型进行对比分析,同时结合现场实际监测数据,校核三种模型的准确性。分析表明二维大小刚度框架模型计算结果与监测数据较为一致,二维平面荷载传递模型、三维实体模型计算结果与现场数据偏离较大。从而证实以弹簧等效环框梁的大、小刚度,采用弹簧节点反力作为计算环框梁的外部荷载,能较真实的反应出环框梁的受力及变形,并为以后类似工程的开展提供了借鉴。

“刚重比”和“剪重比”数值的探讨

对比分析了采用PKPM系列CAD软件中的SATWE软件考虑地下室作用的内力分析方法,结合工程实例对于计算结果"刚重比"的数值进行了探讨,提出了要辩证看待程序结果"刚重比"数值的建议。

高位转换层对抗侧刚度的影响及应用探讨

在具有复杂结构特征的高层和超高层建筑中,高位转换层已是广泛采用的结构形式之一。由于转换层上、下部刚度突变,因此在地震作用下,其地震反应将相应发生突变,给结构研究和工程应用带来极大的困难和分析偏差。阐述了高位转换层对结构的不利影响,通过分析、对比和研究,以转换层上、下结构等效侧向刚度比和层间位移角比为目标,提出对结构实施"双控"的概念,克服当前采用单一目标的不足。同时,结合工程应用特点,给出了参数的取值范围,可供理论研究、工程设计与应用参考。

红星国际家具展示中心转换层刚度比的控制

红星国际家具展示中心由六栋塔楼及商业裙房组成,塔楼上部采用剪力墙结构,下部采用框支剪力墙结构;裙房采用框架结构。层5以下为裙房,层6为结构转换层,每三栋塔的转换层连成整体,形成多塔高位转换的复杂高层建筑。采用SATWE及ETABS进行转换层上下刚度比分析,采用层刚度比、等效侧向刚度比及层间位移角比进行评价。给出了转换层刚度比控制分析过程,通过对比多模型、多软件、多指标的计算结果,分析了多塔高位转换对刚度比的影响,并对落地抗震墙进行了加强,从而控制刚度比在合适范围内。

长沙某超高层结构整体稳定性设计研究

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)对整体稳定性计算做出了水平荷载按照倒三角形分布、考虑结构顶点位移相等而将结构折算为竖向悬臂受弯构件等假定,但这些假定和简化降低了计算精度。通过实际工程案例,对影响刚重比的各种因素进行了分析,研究了地下室层数、地下室侧向土的水平抗力系数、地下室嵌固端楼层刚度比、不同嵌固部位以及屋顶构架等影响因素,分析不同计算程序假定的合理性,确保结构整体稳定性安全可靠。