掉层RC框架结构的横坡向扭转规律分析

对掉层RC框架结构的弹性扭转特征进行分析,并基于掉层RC框架结构的扭转特征提出将相对偏心距作为反映其扭转程度的参量,根据“等代柱”思想提出了简化的计算方法,分析了结构在横坡向单向地震作用下的弹性及弹塑性扭转反应规律,以及相对偏心距与结构扭转程度的对应关系。结果表明:横坡向地震作用时,掉层RC框架结构在掉层侧和上接地侧变形差异较大,结构扭转反应明显;掉层部分跨数的改变对掉层部分和上接地层的扭转反应影响程度更大些;弹塑性阶段,结构上接地侧柱破坏相对掉层侧严重,且相对偏心距>0.65时,上接地侧柱端破坏大于OP状态的比例显著增大;本文提出的简化方法得到的相对偏心距在弹性和弹塑性阶段均能较好地反映结构的扭转程度。

掉层RC框架结构基于典型失效模式的失效概率评估

结构失效模式决定了结构在强震下的抗震性能。该文采用基于可靠度理论的割集方法,对掉层框架结构地震作用下的典型失效模型的失效概率进行评估,并与规则框架结构进行对比,分析了掉层框架结构失效模式的特点。结果表明:掉层框架结构的柱极限剪切失效模式年平均发生概率高于规则结构,且掉层框架结构存在剪切破坏先于弯曲破坏的风险,应采取适当加强措施以满足"强剪弱弯"的设计原则;对掉层结构进行基于年平均概率的柱剪力增大系数分析,建议对掉层结构上接地柱进行抗剪承载力设计时,采用抗震等级提高一级所对应的剪力增大系数,且上接地柱全柱段箍筋应加密布置。

布置金属阻尼器的RC掉层框架结构减震性能分析

掉层框架结构由于上接地端的强约束作用,与一般框架结构相比抗震性能更差,上接地柱破坏严重。为研究布置金属阻尼器对改善掉层框架结构抗震性能的影响,对掉2层3跨的RC掉层框架结构振动台试验进行数值模拟验证模型的准确性;按现行规范设计了6个不同形式的RC掉层框架结构算例,基于减震性能曲线法确定RC掉层框架结构中金属阻尼器的布置方式,对比分析结构的动力响应评价其减震效果。结果表明:以减震性能曲线法布置金属阻尼器能有效提高RC掉层框架结构的抗震性能,能达到预期的性能目标;布置金属阻尼器的掉层结构上接地端层间位移角和层间扭转角不再发生突变,楼层各项指标分布更加均匀;罕遇地震作用下,金属阻尼器进入屈服阶段后,平均消耗地震动能量达60%,减震效果显著;金属阻尼器可有效降低掉层结构的梁柱塑性铰产生数量并延缓其发展速率,延缓结构的刚度退化。

设置水平接地构件的掉层RC框架结构振动台试验研究

在山地掉层结构的实际设计中是否应建议设置水平接地构件是一个具有争议的问题。基于岩质地基的前提,设计和制作设置水平接地楼盖与未设置水平接地楼盖的6层1/8掉层RC框架结构模型各一个并进行振动台试验。对两模型的试验宏观现象及频率、振型曲线、阻尼比、加速度响应、位移响应、扭转响应等进行对比研究。结果表明:水平接地构件的设置加强结构顺、横坡向的刚度,显著改变结构的振型曲线;水平接地构件所在楼层的加速度放大系数受到限制,且相邻下层的加速度放大系数随地震强度增加而增大;两模型顺、横坡向变形规律不同且水平接地构件的设置大大减弱结构的扭转效应;设置水平接地构件的模型整体破坏相对轻些,且未发生显著的损伤转移。

某坡地建筑的基础设计及高差处理

某酒店依山而建,各客房分区呈台阶状分布,为一典型的掉层结构。结构各分区之间与周边保留建筑、道路存在多处高差,如何选择合理的基础形式、处理边坡与主体结构之间的关系显得至关重要。经过方案比选,本工程采用筏板基础,高差处采用折板形式过渡,折板内侧结合支护设计另设置一道永久支护承担高差带来的水、土压力。本工程应用表明此基础方案现场适应性强、经济优势明显。

配筋加强的掉层框架结构振动台试验研究

为研究《山地建筑结构设计规程(征求意见稿)》提出的配筋加强措施对掉层框架结构损伤及破坏机制的影响,分别依据《建筑抗震设计规范》(GB 50010-2010)和《山地建筑结构设计规程(征求意见稿)》设计和制作了一个6层掉层框架结构1/8缩尺模型,对比分析其振动台试验的试验现象及动力响应。结果表明:模型的加速度响应与加速度频谱和结构自身关系密切;配筋加强后模型承载力有所提高,配筋加强对结构变形的影响随地震强度的增加逐渐显著,最终变形减小,且变形形状不再明显外凹;结构掉层部分的损伤大大减轻,上接地柱的破坏程度有所改善,最大层间位移角的位置向上转移,且上部楼层的损伤程度增加;配筋加强后结构无显著薄弱层存在,表现出更好的整体性。

山地掉层结构扭转效应控制参数的讨论

不等高基础嵌固的山地掉层结构在地震作用中存在难以避免的扭转效应,合理控制参数的选择在扭转效应研究中至关重要。文中对山地掉层结构扭转效应研究中的基本控制参数进行了总结,介绍了刚心的不同定义,对比了不同定义的刚心对应的偏心率与掉层结构扭转效应的关系,并通过对系列山地掉层结构模型的数值模拟,讨论了扭转控制指标在山地掉层结构中的适用性。建议以“单一楼层刚度中心”定义的刚心对应的偏心率表征掉层结构的扭转效应,耦联周期比已不能作为反映结构扭转效应程度的指标,位移比限值在掉层结构的适用性有待进一步探讨。

重庆某山地掉层建筑边坡支挡及结构设计

掉层建筑因不等高基础嵌固的存在,结构刚度在水平及竖向分布不均匀。同时,受到边坡岩土性质、边坡高度、边坡支挡形式和结构接地类型等因素的影响,掉层结构的受力与变形特点、动力响应特征等与常规建筑结构存在较大差异。以某山地掉层剪力墙结构为例,从设计理论依据、荷载取值、结构布置、抗震验算、抗震构造、边坡支挡、基础与主体设计等方面对掉层结构的设计方法进行了简要介绍。通过对掉层结构不规则性特点和震害特征分析,对其设计要点进行了总结,可为类似项目提供一定的借鉴。

8度区山地建筑结构及场地设计探讨

随着城市化进程,山地开发建设越来越多,山地建筑结构天生具有不规则性且往往与边坡关系紧密,处理不好会造成安全隐患,更需要建筑、结构、岩土专业在方案阶段进行密切配合。本文以8度区工程实例进行山地建筑结构及场地边坡设计探讨。该建筑为5层住宅,层高3.3m,采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。位于山坡上,存在一层掉层且单侧挡土,属于典型山地建筑结构。本文简要介绍了工程概况、场地地质情况,从边坡设计、基础做法、上部结构设计、土压力取值四个方面对本项目的设计思路进行了详细介绍,针对项目特点提出了结构及边坡分析设计措施。可为类似工程的设计提供参考。

回字形环山地建筑结构设计

中央美院青岛创业中心项目为角部重叠的回字形山地建筑,采用了框架-剪力墙结构体系。主体建筑结构总高度为54m,坐落在三个台地上,每两个相邻台地高差10m左右。掉层处采用"掉层脱开式且有拉梁"的方式进行结构布置。结合山地建筑结构的基本概念和受力特点,介绍了本项目的结构处理方式和设计难点,采用PKPM,MIDAS Building, SAUSAGE软件对结构进行了弹性反应谱法分析、弹性时程分析、动力弹塑性时程分析和抗震性能设计,同时针对各种不利因素采取了相应的加强措施,确保了结构安全。

掉层层数对框支结构抗震性能的影响探讨

掉层结构为山地建筑常用的结构形式,基于实际工程遇到的问题,对不同掉层层数的框支转换结构进行弹塑性计算,得到框支柱、转换层、框支框架的内力及性能水准结果,分析了掉层层数对不同种类框支框架的抗震性能的影响。得到带掉层框支转换结构中框支框架设计中应注意的部分问题及经验:一端框支柱位于上接地端,另一端框支柱位于下接地端的框支框架应避免出现;框支柱均位于上接地端的框支框架宜避免设置,如若设置,应重点加强框支柱抗剪;框支柱均位于下接地端的框支框架随着掉层层数增加,抗震性能提高。

山地建筑结构设计问题探讨

山地建筑一般位于地震烈度较高地区,地基较为复杂,山地建筑结构设计的不确定因素较多,且需要考虑和解决的工程问题与平地建筑有所不同,山地建筑结构属于一种竖向不规则类型,目前,尚有许多工程技术问题需要深入研究。因此,对于山地建筑的结构设计,应充分考虑其特殊性和复杂性,确保结构的安全。论文结合结构设计规范就山地建筑结构设计中的一些问题进行探讨。

掉层结构桩基础设计

基础做为上部结构的嵌固部位,不仅要满足竖向承载力的要求,还要具有足够的水平承载力及刚度,确保有效抵抗上部结构传来的水平荷载,约束结构的侧向位移。掉层结构由于基础接地位置不等高的特点,导致其基础在水平荷载作用下受力复杂。采用MIDAS GTS软件建立上部结构、桩基础及地基土协同工作的三维模型进行计算。得到了不同掉层高度、不同掉层范围及不同地质条件时结构桩内力及变形结果。研究不同情况下的结构桩基础内力的变化规律,提出设计建议。可为类似工程的设计提供参考。

坡地住宅建筑结构设计实践

结合调整设计实例阐述山地项目规划设计阶段各专业同力协作的重要性,通过建立切合实际的掉层结构计算模型,深入分析抗震计算结果以及结合地形地质的基础、挡土墙选型设计,阐述山地建筑结构概念设计的重要性以及需考虑细节和重点,可为类似工程提供借鉴。

某山地高层建筑结构分析及基础设计探讨

目前,国内对山地建筑的需求越来越多,特别是我国西南部一些多山地的城市。文章研究的是贵州省六盘水市凤凰台高层住宅小区中的典型单体18#楼。此楼地上25层,地下3层,建筑总高度为97.05 m,为山地条件下的高层建筑项目,采用掉层结构,纯地库采用吊脚结构,两者设缝断开。分析了高层山地建筑在整体结构、抗震设计以及基础设计上的要点,从掉层刚度计算,受剪承载力计算,位移比计算,抗倾覆、抗滑移验算等方面论述了山地结构的设计思路及解决方案。

山地掉层RC框架结构振动台试验研究

为研究具有不等高基础约束的山地掉层框架结构的地震响应特征和破坏机理,及其与等高基础约束的典型框架结构的差异,设计和制作了总层数均为6层的1/8缩尺掉层RC框架结构和典型RC框架结构模型。通过振动台试验,对两者不同地震强度时的试验宏观现象及动力特性、加速度响应、位移响应、层间位移角等进行对比研究。试验分析表明:掉层RC框架结构的振型曲线及顺坡向的变形特征与典型框架结构不同,掉层RC框架顺坡向的整体变形并非剪切型,且有明显的扭转效应;掉层框架结构的破坏形式不同于典型框架结构,典型框架最终表现为部分楼层屈服机制,而掉层框架的柱铰最先出现于上接地柱端,随地震强度的增大,柱端塑性铰向掉层部分转移,掉层接地角柱底部损伤增加显著,结构在罕遇地震及更高强度的地震作用下能保证较好的整体性,但上接地柱破坏较严重。

重庆某连续斜坡上带核心筒的框架-剪力墙掉层结构基础嵌固设计

重庆某连续斜坡上带核心筒的框架-剪力墙掉层结构,由于无明显接地端,造成基础嵌固设计存在较大的不确定性。在强调概念设计的基础上,将此结构的基础嵌固问题转换为结构核心筒剪力墙的基础嵌固问题,进一步提出核心筒部分的"挖填找平"嵌固解决方案,即通过开挖边坡"挖平"、设置箱形基础"填平",最终形成具有统一标高的核心筒基础嵌固端,使核心筒基础由无明确接地端转变为明确的上、下接地端,从而解决结构的基础嵌固问题。在确保边坡稳定的前提下,并对结构采取一系列加强措施后,经多遇地震弹性分析及罕遇地震下静力弹塑性分析,认为该基础嵌固解决方案行之有效。

某高陡坡地桩箱复合基础嵌固层的有效性分析

天然高陡坡地场地条件复杂,开挖平整场地困难且花费成本昂贵,可以考虑直接在原始高陡坡地上建造房屋,需要研究基础的有效嵌固,保证在高陡坡地上基础承载力、刚度以及充分的抗震性能。本文对某高陡坡掉层结构基础嵌固层的有效性进行了研究,提出解决高陡坡掉层结构无法有效嵌固的箱桩复合基础设计方案。通过计算基础在大震作用下水平承载力,以及分析结构掉层部分在大震下动力弹塑性的性能,验证了高陡坡下人为构造基础嵌固层是有效和可行的。