钢管混凝土柱结构受力性能研究

在建筑行业中,钢管混凝土是一种很重要的建筑材料,为了保证和提高建筑物的施工质量,相关人员对其结构、受力性能等各方面要做一个科学的研究,合理控制好含钢率。钢管混凝土柱结构的受力情况与含钢率是息息相关的,在一定的范围下,建筑材料中含钢率越大,钢管混凝土建材的受力强度、弹性以及刚度等各种属性都会有所提高,对施工质量的提升也会有很大的帮助。但是含钢率一旦超过了合理的区间,就会对钢管混凝土材料的延展性、刚度等性能带来不利影响,为建筑施工工作增加了风险性。因此,建筑人员对钢管混凝土柱结构中含钢率的研究还是很有必要进行的,有利于为提高建筑施工水平提供借鉴。

随机振动下大跨度钢管混凝土柱结构抗震性能测试方法

由地震等自然灾害引发的等级多变强随机振动会对大跨度钢管混凝土柱结构产生较大的破坏,造成相关建筑全结构寿命周期性衰减。提出一种随机振动下大跨度钢管混凝土柱结构的抗震性测试方法,在等级多变强随机振动的情况下,设计测试模型,利用信号的协方差矩阵将振动信号与噪声进行分离,通过计算振动信号的强度、后验密度及权值系数等对振动信号进行预处理,获取单一寿命衰减参数;在此基础上引入粒子群算法,求解大跨度钢管混凝土柱结构寿命衰减抑制周期,判断其抗震性。实验结果表明,按照大跨度钢管混凝土柱结构寿命衰减抑制周期的判断方法,可实现对相关建筑结构在等级多变强随机振动下的抗震性测试。

钢框架-钢板墙和钢管混凝土柱-钢梁框架结构抗震性能对比分析

为满足建筑工业化的迫切需求,进一步拓展钢框架-钢板墙结构和钢管混凝土柱-钢梁框架结构2种典型结构体系在高烈度区的应用,以某高烈度地区保障性住房建设项目为结构方案原型,分别对其进行多遇地震下的反应谱抗震设计,并补充了弹性动力时程分析验算,同时对比分析了罕遇地震下2种结构的弹塑性抗震性能。结果表明,钢框架-钢板墙结构体系在地震作用下的侧移模式呈弯曲型,塑性铰主要出现在钢板墙附近的梁端和柱端,而钢管混凝土柱-钢梁框架结构体系侧移模式呈剪切型,塑性铰主要出现在结构中间层的梁端。2种结构体系均能够满足预期的抗震设计要求,适用于高烈度区的多高层民用建筑。

钢管混凝土柱-钢梁混合框架结构的设计与分析

钢管混凝土柱-钢梁混合框架结构作为一种新型结构体系,融合了钢管混凝土柱和钢梁的优势,具有广泛的应用前景和重要性。钢管混凝土柱通过在钢管内灌注混凝土,充分利用了钢管的抗压能力和混凝土的耐久性,增强了结构的承载力和耐久性。钢管混凝土柱-钢梁混合框架结构在工程中具有广泛的应用前景和重要性。本论文旨在通过对该结构的设计与分析,深入探讨其优势和性能,并为进一步的工程应用提供参考。

钢管混凝土柱框架结构模型地震反应试验研究

基于现行结构设计规范,设计制作了一榀1/10比例的单跨、两开间八层钢管混凝土柱-钢梁框架结构模型,对其进行了模拟地震振动台试验.研究了模型结构在地震作用下加速度、位移和应变反应.试验结果表明,根据现行规范所设计的钢管混凝土柱框架能满足地震区的抗震设防要求,具有较好的抗震性能.

方钢管混凝土柱-钢桁架结构破坏模式分析

基于叠加原理,假定钢桁架与钢管混凝土柱的变形互不耦合,提出针对这种框架的节点子结构受力机理简化分析模型并采用试验验证.其中,钢桁架的荷载-位移曲线由铰接机制、刚接机制叠加得到;钢管混凝土柱的荷载-位移曲线则基于弯矩-曲率方程与等效剪切刚度计算得到.通过对钢桁架、方钢管混凝土柱承载力的分析,可判断结构的破坏模式与承载力.简化模型预测的破坏模式、荷载-位移曲线均与试验结果吻合较好,承载力与试验值接近.针对方钢管混凝土柱-钢桁架结构的不同破坏模式,还对其与抗震性能的相关性做了进一步的探讨.

地震作用下方钢管混凝土板柱结构抗侧刚度的分析研究

本文针对地震作用下普通钢筋混凝土板柱结构抗侧刚度差的问题,运用ANSYS有限元分析软件建立了9柱4区格的方钢管混凝土板柱计算模型,分析影响方钢管板柱结构抗侧刚度的主要因素。且在相同的柱网尺寸和荷载作用下,对比分析了方钢管板柱结构和普通钢筋混凝土板柱结构的抗侧刚度,说明方钢管板柱结构是一种值得推广应用的结构形式。

钢管混凝土柱排架-核心筒结构抗震性能研究

以钢管混凝土柱钢框架-核心筒结构为工程背景,将钢梁与柱、核心筒的节点修改为螺栓连接的铰接节点,制作1/40的缩尺结构模型进行振动台测试,研究结构的损伤特点、动力特性、最大侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和延性需求等。结果表明:震损出现在下部楼层的混凝土楼板与柱连接、楼板与核心筒连接、楼板与钢梁连接、核心筒角部等部位;基本自振周期和阻尼比随震损增加而增大,动力放大效应减小,长周期地震动反应较显著;核心筒最大层间位移角达1/26,超过规范框架-核心筒结构体系不倒塌限值3.8倍未出现倒塌;钢排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;地震惯性力和楼层剪力受地震长周期分量的影响小,楼层延性需求差异大。

多层钢管混凝土柱-铰接钢梁-混凝土核心筒结构振动台试验研究

验证研究新型多层钢管混凝土柱-铰接钢梁-混凝土核心筒结构的震损和反应特点。制作9层1/40的缩尺模型进行振动台测试,调查结构的震损特点、动力特性和地震反应。结果表明:震损出现在楼板与钢管混凝土柱、核心筒以及钢梁连接处的楼板上,震损破坏为变形引起的连接构造破坏和结构性破坏;自振周期随震损增加而增大,动力放大效应减小,侧向变形和层间位移显著增大;结构平均最大层间位移角超过规范框架-核心筒结构不倒塌限值的4.08倍而未出现倒塌;外排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;相对于超高层结构,多层结构的剪重比显著增大,未出现因倾覆力矩过大而导致核心筒破坏的情况,较大层间位移角与损伤破坏的相关性提高。

方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构抗震性能研究

近年来,方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构是在高层建筑中应用较多的一种结构型式.针对汶川地区一个8层方钢管混凝土柱-钢梁组合框架结构,以梁柱线刚度比为计算参数,采用push over分析对该结构地震作用下的性能进行计算分析.研究结果表明,该组合框架结构的梁柱线刚度比不大于0.46时,具有较好的抗震性能,可为其抗震研究提供一些参考数据.

钢管混凝土重力柱-混凝土核心筒结构静力弹塑性分析

以钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒结构为背景,将钢管混凝土柱、钢框架梁、核心筒之间的刚性连接改为螺栓铰接,形成钢管混凝土重力柱-混凝土核心筒结构。运用有限元软件Canny建立数字模型,对新型结构进行3种不同侧向加载模式的pushover分析,根据能力谱法求出7度大震作用下的性能点,并与动力时程分析结果对比,得出倒三角形加载模式精度更高。进一步研究结构塑性铰发展过程,指出结构中部区段为薄弱层,核心筒连梁和底部剪力墙为薄弱部位,应加强抗震构造。

钢加强环钢管混凝土梁柱节点试验研究

钢管混凝土柱结构在高层建筑中应用越来越广泛,其节点的形式也多种多样。介绍了4个钢加强环钢管混凝土柱节点的模型试验,其中边节点1个,中间节点3个,详细介绍了试验方案的设计、试件的制作、加荷方式、试件的裂缝发展情况及破坏形态等试验结果,了解节点的承载能力和传力机理,主要的试验结果为柱节点的设计提供了依据。

广州白云国际会议中心国际会堂结构设计和施工重难点

采用YJK和ETABS对广州白云国际会议中心国际会堂结构进行弹性分析,采用Perform-3D进行罕遇地震作用下的整体结构弹塑性动力分析,并通过采取针对性的加强措施,改善了结构受力,提高了结构抗震性能,达到了预设的抗震性能目标。对大跨度钢结构构件进行方案选型,提出了大跨度钢结构桁架局部构件后装施工控制法和大悬挑钢结构桁架构件局部弯矩释放法,可以有效地减小结构构件局部受力,更加经济合理。对主会场大跨度楼盖进行竖向舒适度分析,结果表明竖向振动加速度满足规范要求,人群激励模式起控制性作用。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,很好地实现了建筑功能及建筑造型,以及项目快速建造的要求。

高层钢结构住宅结构性能研究

文章采用了两种结构模型对同一高层钢结构住宅建筑进行了对比分析,从而得出对于柱子在灌注混凝土后可减少柱用钢量35%左右,同时柱中灌注混凝土后增加了结构的整体抗侧刚度,减少了水平作用下结构的层间位移角。但在罕遇地震作用下,柱中灌注混凝土后,由于柱用钢量的减少,其结构延性也有所减小,抗震性能略有下降。

超高层钢管混凝土重力柱-混凝土核心筒结构振动台试验研究

提出一种新型的钢管混凝土重力柱-核心筒结构体系,通过地震模拟振动台试验验证其抗震性能。以实际超高层钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒建筑结构为参考,将钢框架梁与柱或核心筒的刚性节点改为螺栓连接的铰接节点,简化结构并制作1/40的缩尺结构模型,采用4条地震动记录进行不同工况的振动台试验,分析结构的震损特点、动力特性、侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和倾覆弯矩等。结果表明:震损主要出现在下部楼层的混凝土楼板与柱连接、楼板与核心筒连接、楼板与钢梁连接、核心筒角部等部位;基本自振周期和阻尼比随震损增加而增大,动力放大效应减小,长周期地震动反应显著,侧向变形和层间位移显著增大;外排架柱的层间位移主要为不产生内力的刚体转动,核心筒层间位移角达1/26,超过规范JGJ 3-2010中规定的框架-核心筒结构体系不倒塌限值的3.85倍而未出现倒塌;外排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;地震惯性力和楼层剪力受地震长周期分量的影响小,随结构损伤增大楼层内力增加幅度减小。

北京王府井西辅路停车楼工程结构设计

介绍了北京王府井西辅路停车楼的结构设计,通过采用钢筋混凝土墙板结构解决停车库的层高问题;通过钢管混凝土框架结构及塑模楼板满足车展的大跨度大空间的要求。将机械化停车与车展融为一体,使整个设计达到和谐完美。

中航国际航空城展示中心大跨不规则钢结构设计

中航国际航空城展示中心项目具有平面布置严重不规则,竖向多个超长穿层斜柱,楼板开巨洞,屋盖大跨不规则、大悬挑且设停机坪等特点。主体采用钢管混凝土柱钢框架-屈曲约束支撑结构体系,屋盖采用网架以及平面主次桁架结构体系。采用YJK,MIDAS/Gen,MIDAS/FEA等多个软件对结构进行计算分析,在整体计算指标满足现行规范要求的基础上,进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下结构构件的承载力及变形能力验算,对屋盖结构以及超长穿层斜柱进行屈曲分析及计算长度分析,对楼板薄弱部位、个别复杂节点进行有限元分析。计算结果表明,通过设置屈曲约束支撑、严格控制结构层间位移及超长斜柱的应力比、楼板薄弱部位设斜撑加强等一系列措施后,结构能够满足预期的抗震性能目标要求。

南宁某超高层综合楼的结构方案选择

某超高层综合楼地下4层,地上62层,建筑总高度300m。针对该超高层建筑的特性,从受力性能和经济性出发,对矩形钢管混凝土柱框架-核心筒混合结构、圆钢管混凝土柱框架-核心筒混合结构和钢筋混凝土框架-核心筒结构三种不同的结构方案进行对比分析,最终选择钢筋混凝土框架-核心筒结构方案作为结构设计的方向。该工程由于选用了合适的结构方案和合理的结构布置,使工程在具有良好的结构性能和更优的经济性之间获得平衡。