高层组合框架-混凝土筒体混合结构静力数值分析

为研究高层组合框架-混凝土筒体混合结构的静力特性,以30层高组合框架-混凝土筒体混合结构为分析对象,建立整体空间有限元分析模型,研究外框架与筒体之间连接方式、楼板厚度对结构变形与内力的影响,发现外框架中存在一定剪力滞后现象;外框架与筒体之间铰接时,框架承担的层间剪力将增加,而由框架柱轴力形成的抗倾覆弯矩减小;楼板厚度的增加使结构内力沿结构高度具有不同变化规律等结论,可为高层混合结构设计提供参考。

高层组合框架-混凝土筒体混合结构动力性能研究

为研究高层组合框架-混凝土筒体混合结构的动力性能,以某30层混合结构为分析对象,建立整体空间有限元模型,进行模态与弹性时程分析。分析结果表明:外框架与筒体之间连接方式对混合结构的周期与振型影响较明显。地震作用下的层间位移角极值发生在混合结构的中上部楼层,沿结构高度楼层加速度的分布有两个极值区,框架所负担的层间剪力比例较小,但外框架承担的层间弯矩较大;改变连接方式使结构变形与内力分布发生显著变化。

高层组合框架-混凝土筒体混合结构抗震性能推覆分析

为研究高层组合框架-混凝土筒体混合结构的抗震性能,以30层混合结构为分析对象,建立整体空间分析模型进行推覆分析。根据截面承载力与变形能力自定义型钢混凝土构件塑性铰特性值,利用三垂直杆元模拟剪力墙,各杆元分别考虑剪力墙轴向、剪切与弯曲变形,在推覆分析中分别按加速度常量和CQC振型组合方式施加侧向水平荷载,采用能力谱法确定结构的目标位移。结果表明:结构由弹性逐渐进入弹塑性工作状态,最大层间位移角的位置不断降低,中下部层间位移角变化显著,框架与筒体之间剪力重分布主要发生在中下部楼层;框架与混凝土筒体之间连接方式对混合结构罕遇地震性能点的状态影响显著,尤其在结构下部1/3高度范围内,筒体剪切刚度退化程度有差异,刚接模型整体刚度退化程度相比铰接模型严重。

复杂形体超高层钢框架-混凝土核心筒混合结构减震的研究

以拟建超高宁夏电视塔(NXTVT)工程为背景,利用SAP2000建立其三维有限元分析模型。超高宁夏电视塔呈现底部小、上部大、中部略呈细腰形的花瓶状复杂形体;而且,楼层的不连续分布导致结构质量和侧向刚度沿竖向分布的不均匀。因此,整体结构形式复杂,对抗震要求高。首先,对结构的动力特性进行分析研究。在此基础上,使用振型分解反应谱法和FNA动力时程法对该结构的地震反应进行多维分析。接着,对安装非线性液体粘滞阻尼器(NFVDs)结构进行动力时程分析,以评价NFVDs对该结构的多维减震性能。通过大量的计算分析与比较,综合出了许多有益的结论与建议,为该实际工程或类似工程的减震设计提供参考依据。

高层钢框架-混凝土核心筒混合结构振动台试验研究

为了研究高层钢框架-混凝土核心筒混合结构的整体抗震性能,本文设计了一个典型的比例为1/15的20层钢框架-混凝土核心筒混合结构的缩尺模型,在同济大学土木工程防灾国家重点实验室实施了模拟地震振动台试验。本文重点介绍试验中模型结构在各级水准地震作用下的动力特性、加速度和位移反应,描述了模型结构的破坏位置及过程,并根据相似理论得到了原型结构的地震反应。试验研究表明:原型结构基本能够满足我国现行规范"小震不坏、大震不倒"的抗震设防标准;核心筒发挥了主要抗侧力作用;结构在大震作用下有较好的延性;钢框架与核心筒的连接节点在结构设计时应给予重视。

高层钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构破坏过程的数值模拟

利用ABAQUS通用有限元程序对钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的破坏过程进行了数值模拟。研究结果表明:该类结构在弹性阶段,芯筒承担绝大部分的水平力,一旦芯筒开裂,钢框架开始承担大部分水平力,且随着地震作用的加强,承担比例不断加大,钢框架起到了抗震第2道防线的作用;芯筒在地震往复作用下首先在底部开裂;随着损伤的不断积累,底层几乎全部开裂,中部沿楼板四周也开裂;框架在中震与大震作用下均处于弹性阶段;在特大震作用下,先底柱后中部梁出现塑性绞;楼板在地震作用下产生了较大变形,在与芯筒和钢框架梁相连部位均产生了大量裂缝;该类结构在地震作用下是双重抗震体系。

高层型钢混凝土框架-混凝土核心筒混合结构地震破坏等级评估方法研究

型钢混凝土(SRC)框架-混凝土核心筒混合结构以其较好的抗震性能和灵活的空间布置被越来越多地应用于高层及超高层建筑中,合理评估其地震破坏等级可为震前灾害预测和震后修复或重建提供重要依据。总结分析大量该类结构主要受力构件的拟静力试验结果,参考《建(构)筑物地震破坏等级划分》(GB/T 24335—2009)和相关文献,给出各主要受力构件不同破坏状态的描述,计算各构件在不同破坏状态下满足85%以上保证率的变形指标限值,建立基于构件变形指标的该类高层混合结构破坏等级评估方法。通过有限元分析,对1栋混合结构在三水准地震作用下的破坏等级进行评估。结果表明:基于构件变形指标给出的整体结构的破坏等级判别结果与基于有限元分析给出的材料损伤云图的综合判别结果一致,说明所给出的各构件变形指标限值是合理的,所建立的方法是可靠有效的,可为该类高层混合结构的性能评估提供依据和方法。

钢框架-混凝土筒体结构加固改造方案优选方法探究

文章致力于优化钢框架-混凝土筒体结构的加固改造方案,以增强其安全性能,提升加固工程的质量。文章首先通过结构功能函数评估加固的必要性,然后选取永定楼消防与结构安全修缮工程作为案例,进行了全面的结构现状调查。基于调查结果,构建了加固效费比模型,并发展了一套评价指标体系。利用TOPSIS方法对不同加固方案进行了综合评价,最终确定了最优的加固改造方案。该方案不仅在经济性、施工周期和后期维护费用方面具有明显优势,而且通过有限元分析验证了其在提升结构安全性和整体质量方面的显著效果。研究结果证实,本研究构建的评价和优选方法能够快速有效地选择出最优加固方案,降低施工成本,缩短工期,并确保加固工程的有效性和安全性。展望未来,应将继续探索更多新型加固技术和更先进的优化方法,以满足日益增长的工程需求,进一步提升加固改造工程的科学性和实用性。

地震作用下钢框架-混凝土核心筒组合结构体系的抗震性能

钢框架-混凝土核心筒组合结构体系是外框架采用钢结构,内筒采用混凝土剪力墙结构,形成钢框架-混凝土内筒体系。采用ANSYS有限元软件对25层钢框架-混凝土核心筒组合结构体系进行地震作用下的地震响应分析和稳定性分析,得到数据结果表明,该结构体系抗震性能比纯钢框架架结构的抗震性能更加优越。

高层钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒混合结构基于性能的层间位移角限值研究

在基于性能的抗震设计中,为了控制建筑结构不同程度的损伤,保证结构具有一定的可恢复性能,需要对建筑结构在不同性能等级下的层间位移角进行限制。利用PERFORM-3D软件对四个不同高宽比的高层钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒混合结构进行增量动力分析,得到了不同强度地震下连梁、墙肢、框架梁及框架柱损伤的大小和分布。根据各类构件在地震作用下的损伤分布,建议了高层钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒混合结构的性能等级划分方法。基于结构的易损性分析结果,得到了高层钢管混凝土框架-型钢混凝土核心筒混合结构在不同性能等级下的层间位移角限值,并研究了高宽比对不同性能等级下层间位移角限值的影响,为高层混合结构基于性能的抗震设计提供参考。

框架-筒体混合结构抗震性能试验

本文介绍了中南大学土木工程学院结构所进行的一个10层框架—混合筒体的模型试验结果。该模型是由一个混合筒体与外混凝土框架组成,模型比例为1:5。进行了单点低周反复荷载加载弹塑性能试验。试验结果表明,该结构是一种良好的抗震结构形式,满足抗震设计规范的要求。

带转换层型钢混凝土框架-核心筒结构模型拟静力试验对抗震设计的启示

介绍一个30层带转换层型钢混凝土框架-核心筒结构拟静力试验的理论分析结果,并研讨这种结构体系抗震设计的几个关键技术问题,包括:结构因柱和剪力墙拉断造成的整体倾覆破坏模式、框架及核心筒的双重抗震作用及所承受的剪力、倾覆力矩、轴力的调整分配、结构的变形控制、抗震能力设计法遇到的结构设计不尽合理的问题。阐述了高宽比较大的框架-核心筒结构按中震弹性或中震不屈服的性能水准设计的优越性。

型钢混凝土框架-混凝土筒体结构设计在超高层建筑中的应用与探讨——上海某超高层甲级办公楼工程的结构分析和关键构件处理措施

在高度为近190米的超高层建筑的结构设计中,采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构形式。本文着重探讨了结构体系及布置、结构设计的构想、结构整体计算与分析等。并在核心筒剪力墙极其外围墙体设计、外框架型钢混凝土梁柱节点设计、上部结构嵌固部位的分析验算、连梁超筋问题的处理以及抗震构造措施上,作进一步的探讨。

浅议超限的高层现浇钢筋混凝土框架-筒体结构设计分析

结合实际工程,就上海某超限高层现浇钢筋混凝土框架-筒体结构工程进行概念设计分析、建立合理的结构计算模型,通过结构软件计算、优化分析和抗震构造措施,合理的解决超限的高层现浇钢筋混凝土框架-筒体结构的工程设计问题。

抵抗外压作用的钢-混凝土组合筒体结构

本文叙述了由钢-混凝土-钢组合壁结构建造的圆筒形中空容器,在承受外部压力作用下的工作特性。这种容器结构的稳定性好,内外层钢板壳总是先于混凝土破碎前屈服。木文提出的理论分析要点,与曼彻斯特大学内大量试验结果对比,吻合良好;并且表明该组合结构的工作特性和强度,能预先精确计算。这种结构形式可应用于深水中作海底客器,及用于近海结构和严寒地区承受冰冻荷载结构的支柱。

横向钢梁空间约束作用对钢框架-混凝土核心筒结构弹塑性地震反应的影响

本文基于文献[5]建立的钢框架-混凝土核心筒混合结构弹塑性地震反应的拟三维分析模型,进一步考虑钢框架和核心筒之间横向梁的空间扭转作用,讨论了横向梁空间约束作用对钢框架-混凝土核心筒混合结构弹塑性地震反应的影响。算例分析表明:进一步考虑横向梁的空间扭转作用后所得的楼层位移和层间位移角比只考虑竖向作用所得的值偏大,可见,采用考虑横向梁空间竖向和扭转约束作用的拟三维分析方法更合理。

高层异形型钢混凝土框架-核心筒石雕像结构设计

福建南安62m郑成功大型石雕塑像为我国少有的高层石雕像结构,其结构体系为高层异形型钢混凝土框架-核心筒组合结构。首先采用盈建科(YJK)和MidasGEN两种软件进行了小震弹性计算,同时采用风洞试验及YJK开展抗风性能分析。计算结果显示,结构的层间位移角、侧向刚度比等指标均满足规范要求。然后,采用SAUSGE软件进行动力弹塑性分析,确保结构可以实现大震不倒的性能目标。通过以上分析结果可知,此高层异形组合结构的工作性能均能满足规范要求,可供同类工程设计借鉴。

部分包覆钢-混凝土装配式框架-现浇钢筋混凝土核心筒结构应用研究分析

某建筑主体结构高度为172.4m,采用框架-核心筒结构体系。核心筒采用现浇钢筋混凝土结构,外框架进行了装配式钢筋混凝土框架、钢管混凝土柱钢梁框架、部分包覆钢-混凝土组合框架三种结构方案对比。部分包覆钢-混凝土组合框架采用钢管混凝土柱、部分包覆钢-混凝土框架梁、部分包覆钢-混凝土次梁、预应力混凝土叠合楼板。并对部分包覆钢-混凝土组合框架-核心筒进行了地震作用下动力弹塑性分析,考察此结构动力性能。

200m左右的超高层框架-核心筒结构体系的设计思路

通常的建筑一旦确定了采用的结构体系,其选型也就确定了,只剩下结构布置、结构计算和构件设计等环节。而200m左右高度的框架-核心筒结构体系还存在究竟采用钢筋混凝土结构还是钢-混凝土混合结构的选型问题。本文从结构设计指导思想、施工易难程度、结构造价以及结构维护等方面论述,阐明框架-核心筒结构体系的设计思路应首先考虑采用钢筋混凝土结构而不是混合结构,尤其是必须设加强层的混合结构。

双塔连体高层混合结构抗震性能研究

外钢框架-混凝土核心筒结构体系被认为是适合我国国情的高层建筑结构体系之一,我国已有多个采用这种结构体系的单塔楼工程实例,但对双塔连体高层混合结构的研究较少。本文针对上海国际设计中心不等高双塔连体混合结构,进行了7度多遇地震、基本烈度、罕遇地震和8度罕遇地震阶段的模拟地震振动台试验研究,得到了结构的破坏模式,并对模型结构和原型结构的动力反应进行了详细的分析,最后提出了此类结构设计的一些建议。研究表明,高位连体的竖向地震反应比较明显,设计中应适当考虑动力放大效应;在各水准地震作用下结构整体变形均呈现弯曲型;主塔楼核心筒在中震下可以保证"不坏",但结构小震下的层间位移略超过规范限值。