网格式框架的等效抗侧刚度分析

为了解网格式框架抵抗水平荷载作用的能力,基于D值法,假定轴力在结构横截面上呈线性分布,且考虑弯曲变形和剪切变形的影响,得到了在倒三角形分布荷载、均布荷载和顶点集中荷载等作用下结构的等效抗侧刚度公式,并用有限元法及试验做了对比.结果表明:结构侧移以剪切变形为主,但弯曲侧移的影响随结构高度的增加而增加,因此应考虑弯曲侧移对总侧移的影响;中柱的轴向变形对结构抗侧刚度及侧移的影响较小;与有限元法及试验结果的折算抗侧刚度相比,本文的等效抗侧刚度公式具有理想的计算精度,可用于预估结构的抗侧能力.

转动变形机制下砌体墙的等效抗侧刚度计算模型

为了研究转动变形机制下砌体墙的等效抗侧刚度,分析了转动变形机制下砌体墙骨架曲线特点,定义了砌体墙等效高宽比参数,基于串联刚度与矩形立面刚度相等原则,推导了非矩形立面转动主体等效高宽比的计算公式;基于转动墙体在弹塑性阶段的刚度衰减规律,通过对试验数据进行拟合,得到了刚度衰减系数α和转动主体高宽比影响系数β,最终建立了转动变形机制下砌体墙等效抗侧刚度计算模型,并利用文献数据进行了验证。结果表明:转动变形机制算法中,高宽比越大的墙肢,其等效抗侧刚度下降越多,分担的地震作用越小;转动变形机制算法中,砌体墙分配的地震作用大小与方向有关,不同地震方向下同一片墙肢地震作用所占百分比不同;采用转动变形机制下砌体墙等效抗侧刚度对砌体结构进行抗震验算复核,有助于发现既有抗震设计下砌体结构的薄弱环节。

抗侧滚扭力杆利弊及技术对策

为了克服抗侧滚扭力杆所产生的有害作用,应用抗侧滚等效刚度概念提出了改进的技术对策。抗侧滚等效刚度是指一个抗侧滚扭力杆机构对车体侧滚的总刚度贡献,并以折算到抗侧滚扭力杆转角上的等效刚度值给出。利用拉杆与车体之间橡胶节点的非线性刚度实现抗侧滚等效刚度的分段定义:即直线或曲线准静态通过时具有低刚度;顺坡段通过时则具有高刚度。多种车况仿真对比分析表明:根据空气弹簧高度控制的位移滞后特性,这一弹性连接方案可以获得比较理想的舒适度;同时,在顺坡段通过时也适度增强转向架对车体的抗侧滚刚度。

空腔剪力墙受力机理的理论与数值分析

为改善低矮剪力墙的抗震性能,设计了一种空腔剪力墙.分析了配筋的普通剪力墙、开暗缝剪力墙和空腔剪力墙在侧向荷载下受力特点的差异,建立了空腔剪力墙的理论计算模型,推导了空腔剪力墙在侧向荷载作用下的等效抗侧刚度和内力的计算公式,并对影响空腔剪力墙刚度的各参数进行了探讨,研究了各参数的影响规律.结果表明,空腔剪力墙降低了构件刚度和承载力,提高了延性,通过改变空腔的参数,可实现剪力墙刚度、承载力和延性的合理匹配.不同参数的模型验证结果表明,理论计算公式误差在15%以内,可满足工程估测需要.对于低矮剪力墙,通过合理改变空腔的长度和厚度,不仅可以降低自重,还可以较为显著地降低剪力墙刚度,从而达到减小地震作用的目的.

基于整体稳定的斜交网格筒结构失效判别指标研究

高层建筑结构失效演化过程的量化分析是实现基于性能抗震设计方法的关键步骤之一,为了得到斜交网格筒结构体系基于整体稳定的失效判别方法,基于连续化方法的体系变形分析,给出斜交网格筒结构体系的初始等效抗侧刚度求解方法,并对体系的变形形态进行了探讨;通过整体稳定平衡分析得到斜交网格筒结构体系瞬时等效刚重比与结构响应的关系,并提出了基于瞬时等效刚重比变化的失效判别方法;通过对结构进行20条地震波罕遇地震作用下的弹塑性时程分析及斜交网格筒子结构模型试验,验证了该方法的正确性。

小剪跨比保温砌模混凝土墙抗震性能试验研究

8片剪跨比为0.77、0.84和1.0的保温砌模混凝土墙的抗震性能试验结果表明,小剪跨比保温砌模混凝土墙在竖向力和往复水平力作用下,连梁剪切破坏,端墙肢边缘混凝土受压破损;位移延性系数不小于3;极限位移角大于1/120。保温砌模混凝土墙的受剪承载力可按现行规范剪力墙有地震作用组合的受剪承载力公式(扣除洞口的截面面积)计算。有限元分析结果表明,保温砌模混凝土墙的抗侧刚度可用厚度为其三分之二的等效实体墙计算或用小开口整体墙计算。工程算例表明,保温砌模现浇承重墙体系满足8度抗震设防的7层住宅层间位移角要求和受剪承载力要求。

高层斜交网格筒结构受力层间位移的计算及其应用

推导了斜交网格筒结构单元体的抗剪刚度、抗弯刚度以及竖向刚度的计算公式.通过连续化变形分析方法,给出了该类结构在三种典型荷载作用下的水平位移简化方法及其等效抗侧刚度.分析了结构体系的层间位移组成,给出了受力层间位移在弹性和弹塑性阶段的简化计算方法.采用PERFOR-3D软件分析了该类结构体系的层间位移和受力层间位移沿结构高度的变化规律,并进行了参数分析.结果表明:斜交网格筒结构体系的层间位移和受力层间位移沿结构高度方向均呈现先增大后减小的趋势;层间位移和受力层间位移最大值所在位置不同,且受力层间位移随楼层高度增加,其所占的比例逐渐下降,最大比例约为80%,建议同时考虑受力层间位移角和层间位移角作为该类结构的变形控制指标.斜柱角度、斜柱截面、主环梁跨数以及结构高宽比均对结构的层间位移有较大影响;而对于受力层间位移,斜柱角度和斜柱截面对其影响较大,主环梁跨数以及结构高宽比对其影响较小.

斜交网格筒结构二阶效应及整体稳定分析

高层建筑结构的整体稳定性是结构设计的基本要求,斜交网格筒结构体系作为新颖的结构体系越来越多地被用于高层及超高层结构中。通过连续化方法对斜交网格筒结构体系进行变形分析,给出斜交网格筒结构体系等效抗侧刚度的近似求解方法;对倒三角形水平荷载作用下斜交网格筒结构重力二阶效应与等效刚重比的关系进行了研究,得到合理的等效刚重比限值;最后通过体系整体稳定分析,给出了高层建筑结构体系的临界等效刚重比。