HIC墙板-钢框架结构拟静力试验研究

为研究不同连接方式下中空内模水泥(hollow inner-formwork cement, HIC)墙板-钢框架结构的抗震性能,文章设计了2种内嵌式连接方式。通过对1榀钢结构空框架足尺试件和2榀内嵌HIC墙板的钢框架足尺试件进行拟静力试验,分析不同试件的破坏特征、承载力与变形性能、刚度退化和耗能能力,综合评估该结构的抗震性能。研究表明:内嵌式连接下,HIC墙板-钢框架结构的抗侧刚度提高3.31倍以上,峰值承载力提升29%以上,延性系数达到6.20,最终破坏时的总耗能增加约47%;结构塑性开展过程稳定有序,墙板与钢框架采用“梁上点连接”或“周边线连接”时,结构的破坏模式存在差异,但两者均能提供安全可靠的连接效果。

广义双重抗侧力结构体系的统一位移计算理论

在广义概念上将建筑结构视为由同时考虑弯曲变形、剪切变形的两种子结构组成的双重抗侧力结构体系,提出弹性阶段广义双重结构水平位移的统一的计算方法.子结构单独承受水平外载荷时其内力与变形的关系服从Timoshenko剪切梁基本理论,在子结构协同工作的基础上,采用水平变形连续化的计算方法,建立了广义双重抗侧力结构体系的统一位移微分方程,以结构承受均布载荷作用为例推导出两个子结构的弯曲变形、剪切变形及结构总水平位移的通用解析表达式.对框架-剪力墙结构与广义双重结构的位移微分方程式、微分方程特解、水平位移解析解进行了全面对比分析,证明了框架-剪力墙结构是隶属于广义双重结构体系的一种具体表现形式;算例分析表明,对于一般中高层双重抗侧力结构,采用解析法计算所得的位移结果能够满足一般工程设计的精度要求.

高层建筑结构抗侧力与竖向承重体系优化设计研究

高层建筑建设施工过程中,需要有科学合理的施工建设结构作为重要支撑,针对结构抗侧力和竖向承重体系的实际运用效果进行全面分析,并对其进行不断的优化,积极寻找到有效的施工建设方式,将能够为保障工程质量,降低施工成本提供良好的前提条件。本文主要是从高层建筑结构抗侧力与竖向承重体系优化的工程实例分析入手,针对结构抗侧力和竖向承重体系的优化设计工作进行全面细致的分析。

基于抗震性能的带加强层高层建筑结构优化设计研究

为提高建筑的抗震能力,以某带加强层高层建筑为例,开展建筑结构的优化设计研究。将建筑在地震条件下结构受力情况作为前提条件,根据层间位移角计算加强层结构层的层间位移;综合考虑建筑的功能性、结构等要素,对建筑的抗侧力结构以及加强层中的桁架结构、位置等参数进行选择与设置,实现建筑加强层的优化设计。结果表明,该方法可以提高建筑结构的抗震能力,控制建筑在遭遇地震时的层间位移角。

广州西塔抗侧力结构超强能力分析

为了分析广州西塔模型结构振动台试验在9度罕遇地震作用后损伤较小的主要原因,研究抗侧力结构的抗震超强能力,以及验证广东省标准DBJ/T 15-92—2021《高层建筑混凝土结构技术规程》(简称“《省高规》”)抗震设计反应谱的安全可靠性,采用广州西塔原型结构(简称“GZTP结构”)以及基于《省高规》重新进行抗震设计的结构(简称“NGZT结构”),进行反应谱分析、弹性和弹塑性动力时程分析,分析基于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》抗震设计反应谱、《省高规》抗震设计反应谱计算的楼层剪力、倾覆力矩分布模式的差异及其主要原因,并计算抗侧力结构的超强系数。分析结果表明,GZTP结构(风荷载控制设计的抗侧力体系)实际具备了“大震不坏”的抗震能力;GZTP结构基于倾覆力矩的超强系数为7.6,弹塑性增量动力时程分析确定的基底屈服倾覆力矩超过8度罕遇地震作用的弹性抗震需求,能够解释7度抗震设防的GZTP结构在9度罕遇地震作用后刚度退化小,未出现明显损伤破坏的振动台试验结果;NGZT结构基于倾覆力矩的超强系数为10.3。

游艺建筑结构设计挑战研究——以西安某游乐园项目过山车设施设计为例

游艺建筑作为公共建筑的一种,由于其特殊的使用功能需求,通常具有平面及竖向布置不规则、大跨度、外立面造型复杂等特点,结构设计的难点突出。本文探讨和总结了西安某游乐园项目过山车用房的结构设计实例,从安全性、经济性、适用性的角度出发,通过结构抗侧力方案选型、计算参数选择、结构补强措施,以及施工图设计要点等,系统总结了此类建筑的结构设计重点难点和解决方案,为同类型建筑结构设计提供了良好的示范和借鉴。

框架-剪力墙结构的合理设计

从剪力墙的合理布置位置及数量、构造措施等方面分析了框架-剪力墙结构的合理设计。使其满足安全、经济合理的使用要求。

框架-剪力墙结构的合理设计

从剪力墙的合理布置位置及数量、构造措施等方面分析框架-剪力墙结构的合理设计。

框架-剪力墙结构考虑扭转的计算

当结构刚度中心与水平力合力作用线不重合时,结构发生挠刚度中心转动。框架柱及剪力墙本身的扭转一般可不考虑,水平剪力的修正值采用不考虑扭转时的水平剪力乘以扭转影响系数的计算方法。但是在确定对内力及扭矩影响的关键刚度中心的位置时,采用二维分析方法.不考虑层与层之间的联系,得到的结果在理论上是不精确的。本文提出能够为设计人员所接受的,在强烈地震区,水平荷载很大时,非均衡布置的框剪结构,采用这样的分析方法是必要的,提供了较准确的计算成果。

超高层建筑锥形体型与结构设计的关系

超高层建筑的高度越来越高,建筑功能逐渐综合化,建筑体型趋向于复杂化,给结构设计带来很大挑战。从超高层建筑锥形体型的发展趋势,对建筑锥形体型与超高层结构设计的关系进行了阐述。首先,锥形体型建筑可以充分利用结构材料,减少建筑物风荷载作用,尤其是横风向动力响应。其次,锥形结构布置可有效提高结构抗侧力体系的效率。再次,锥形结构布置能够提高结构的整体性能,如结构稳定、外部框架结构刚度等。因此,锥形体型是超高层建筑功能与结构优化相结合的产物,也是今后超高层建筑结构设计发展的必然趋势。

巨型结构的应用与发展

根据目前高层建筑发展趋势 ,介绍了巨型结构的概念、特点、分类及应用情况 ,提出了今后需要解决的若干问题 ,并对其做了展望 .

关于航站楼建筑屋盖结构形式发展的总结与展望

笔者在工作中有幸参与了多个机场航站楼的设计,又因工作关系参观了许多机场航站楼。将接触到的这些航站楼进行适当的对比和分类,有利于更清楚地了解和认识航站楼设计的过去与未来。本文分别从屋盖结构和抗侧力结构两方面介绍了不同年代、不同形式的航站楼结构,在总结现有航站楼所采用结构的基础上,展望了未来可能被采用的几种结构形式。相信这种相对完整的总结对今后的设计会有一定的帮助。

建筑结构防地震倒塌性能设计

定量评价结构的防地震倒塌性能对于降低地震下人员伤亡和经济损失具有非常重大的意义。国际上,美国等已将结构防地震倒塌性能定量评价纳入到相应的设计指南中。为此,中勘协《建筑结构抗震性能化设计标准》亦将引入防地震倒塌设计,这对提升我国工程建设的地震安全性能具有非常重要的意义。首先从分析方法、倒塌判别准则、倒塌风险评价方法三方面简要介绍了《建筑结构抗震性能化设计标准》中防地震倒塌性能设计的相关规定。进而通过两个典型案例,即中美规范设计结果对比、单重和双重结构体系对比,详细介绍了防倒塌性能设计方法在工程建设中的实际应用。

延性折板式钢板剪力墙

多高层建筑结构长期存在的问题之一是:框架容易做成延性结构,而抗侧力结构如剪力墙却延性很差。探讨折板式钢板剪力墙,就是对延性抗侧力结构的尝试,其基本思路是利用折板式的几何形状,使钢板先达到材料屈服极限,避免钢板剪力墙出平面的弹性失稳,充分发挥材料的强度和延性。

钢框架-型钢混凝土抗侧力墙结构抗震性能有限元分析

为了研究钢框架-抗侧力结构在楼面荷载作用下的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件建立单层单跨壳-实体非线性有限元模型,考虑了混凝土与钢材的塑性损伤以及加载的随动强化准则,在验证有限元模型的基础上,考察抗侧力墙体沿竖向布置方式、抗侧力墙体高宽比以及抗侧力墙体布置位置对结构体系抗震性能的影响。研究结果表明:在建造钢框架-型钢混凝土抗侧力墙结构房屋时,建议选用宽度为1 200mm的型钢混凝土抗侧力墙体,且沿竖向连续布置,并可根据门窗洞口的布置,灵活调整墙体的位置。

高层建筑结构考虑楼板变形时的连续化常微分方程求解器解法

本文对需考虑楼板变形的框架-剪力墙结构提供一个简单的算法。将框-剪结构沿高度方向连续化,考虑楼板变形,建立平衡微分方程组;用常微分方程求解器求解。

GB 50017—2017《钢结构设计标准》中多高层框架-支撑架的稳定解读

介绍了GB 50017—2017《钢结构设计标准》中多高层钢结构稳定计算的思路。首先,回顾了压杆弹性屈曲的欧拉公式,通过分析摇摆柱-悬臂柱体系、设置摇摆柱的框架和防屈曲支撑的构成,表明了压杆自身刚度和相邻构件的刚度为压杆本身、摇摆柱、芯杆提供了稳定承载力。然后,将这些概念推广到双重抗侧力结构中,则支撑架为框架提供了支持,因此要求支撑架在框架柱达到极限状态时应具有刚度。

高层建筑结构考虑扭转简化分析的超元法

提出高层建筑结构考虑扭转简化分析的超元法,将纵横向各片抗侧力结构均简化处理成一根等效柱。空间协同分析时,采用超元法(每个单元由多根杆组成)计算等效柱的侧移刚度矩阵,自由度成倍减少。不论是框架、框剪结构还是剪力墙结构,计算侧移刚度矩阵、内力和位移时,都具有统一算式,计算简便。

六角柱网三向斜交结构简化三维分析

本文对六角柱网三向斜交结构提出了简化三维分析方法．通过引入虚拟柱的概念，把结构分解成不同方向的平面结构进行分析．结构的空间共同工作由虚拟柱的竖向位移协调和刚性楼板的水平位移协调的假定考虑，并反应结构空间受力的主要特征．根据文中模型，进行了算例分析和比较，结果表明，本文方法极大地缩减了自由度数目．

高层建筑结构计算模型的选择

高层建筑结构静、动力分析的各种计算机程序发展很快,应用广泛。但如何选取正确而又简单的结构计算模型,值得进一步引起重视,特别是在结构体型不规则且复杂、体系有变化时,更应注意计算模型的选择。简化不当则会产生很大误差。本文主要针对过渡层(或称转换层)对不同结构体系的竖向调整作用,提出了计算模型的选择及其简化方法;还讨论了竖向体型的突变对风振系数的影响及其计算模型的简化。