220 kV全装配式混凝土户内变电站配电装置楼结构抗震设计

在国家电网“两型一化”发展战略引领下,提出了一种新型全装配式钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)户内变电站结构,该结构由全装配式RC框架结构和分布式连接全装配RC楼盖(discretely connected precast RC floor,DCPCF)组成。介绍了新型全装配式RC户内变电站结构数值分析方法,分析了某220 kV全装配式RC变电站配电装置楼地震响应规律,并与同型现浇结构进行了对比分析。结果表明:全装配式变电站满足抗震设计规范要求,结构安全可靠;全装配式变电站受由楼盖参与的高阶振型影响较大,设计时需考虑更多振型的参与;与同型现浇结构相比,在双向水平地震作用下,全装配式RC变电站整体结构的楼盖发生了较大的平面内变形,进而使得二者的地震响应存在较大差异;对结构大开洞楼层进行了楼板应力补充分析,发现DCPCF的应力小于现浇楼盖,结构的不规则布置使部分连接件所在区域出现应力集中,建议对楼板应力集中区域采取加强措施。研究结果可为全装配式变电站建筑结构的研究和应用提供参考。

苏州太仓阿尔卑斯雪世界超限高层结构设计

苏州太仓阿尔卑斯雪世界结构形式为钢筋混凝土框架结构,屋盖采用平面桁架体系。存在扭转不规则、楼板不连续、偏心率大于0.15、错层等不规则项,为超限高层建筑。对基础形式、结构体系、荷载取值、性能目标等进行了介绍,并采用YJK、PMSAP、MIDAS Gen三种软件进行了弹性计算,应用Paco-Sap软件进行动力弹塑性分析;阐述了雪场结构设计中的关键问题,如层间位移角、长短柱、桁架关键节点、温度荷载等。计算结果表明,结构的周期比、层间位移角等指标均满足规范要求。采用性能化设计和动力弹塑性分析方法实现结构和构件在中震和大震作用下的既定性能目标,并对结构关键部位和构件采取了针对性的加强措施。

包头奥运冰雪中心结构设计

包头奥运冰雪中心属于超限高层建筑,下部混凝土部分为框架结构体系,局部大跨度楼盖采用双向交叉平面桁架体系,屋盖采用立体桁架。各层空间关系较为复杂,具有扭转不规则、楼板不连续、结构超长、错层等特点。结构设计采用基于性能的抗震设计方法,采用YJK、PMSAP和MIDAS Gen进行弹性分析和比较,应用Paco-spa软件进行动力弹塑性分析。此外,对大跨度楼盖的舒适度、钢结构楼屋盖的整体稳定性、关键节点、楼屋盖的防倒塌能力以及超长结构的温度应力、薄弱楼板应力进行了专门分析。并根据分析结果对结构的关键部位和构件采取针对性的加强措施。计算结果表明,结构的各项指标满足规范和既定抗震性能目标要求,结构设计合理、安全可行。

天安云谷产业园公寓楼超限高层结构设计

天安云谷公寓楼项目因功能需求,存在高度超限、扭转不规则、楼板不连续(开大洞口)、竖向抗侧力构件不连续等不规则情况。采用SATWE、YJK软件对结构进行多遇地震和风荷载作用下的计算分析,采用PERFORM 3D软件进行罕遇地震作用下的结构动力弹塑性时程分析,得到了结构计算的主要分析指标。通过各阶段的结构分析可知,本工程能实现设定的整体抗震性能目标预期,小震、中震、大震时均能达到C级抗震性能目标,结构设计合理、安全、可靠。

上海某带转换层的钢管混凝土框架-混凝土核心筒高层结构分析与优化设计

本工程为上海某带转换层的高层建筑,采用钢管混凝土框架+混凝土核心筒结构。本文对该工程如何结合建筑复杂的外观特点、存在多个容易造成建筑结构超限的客观条件等提出了相应的结构设计措施,通过对结构进行优化设计,使得结构避免超限。然后对比YJK和MIDAS Gen两种有限元计算软件在小震下的弹性分析结果,并采用YJK对结构进行了小震下弹性时程分析,对小震下和中震下转换层楼板进行应力分析,采用MIDAS Gen对首层框架柱进行屈曲分析。最后采用有限元计算软件Autodesk Robot Structural Analysis Professional分析指定工况下转换节点各个相关构件的弯矩、轴力、位移等计算结果,从而验证结构关键转换节点的有效性和安全性。结果表明,该结构在满足建筑特殊外观的要求下经过优化设计使得布置美观合理,抗震性能良好,结构设计安全可靠。

崇明东滩科研中心超限结构分析与设计

崇明东滩科研中心为超限结构,同时存在平面不规则、多塔、吊挂转换等不规则项。采用YJK、Etabs进行了反应谱法对比分析、时程分析等,校核了反映谱法的计算结果;采用MIDAS/Gen进行了楼板应力分析,校核楼板小震弹性性能,为楼板中震不屈服性能目标提供配筋依据。同时,介绍了吊挂结构方案比选过程,对比分析了梁上立柱转换与梁下吊挂转换两个方案。综合建筑功能等因素选择了梁下吊挂转换方案。应用包络设计理念对关键构件进行设计确保项目安全度。此外,采用MIDAS/Gen对吊挂区域楼面进行了舒适度分析,结果表明通过适当加强措施,楼面舒适度控制效果良好。本文可为同类结构的综合分析与设计提供参考。

某高烈度区高中部教学楼抗震设计

学校平面为“U”字型造型,上部嵌固端为地下室顶板,框架结构,教学楼无地下室,采用隔震设计,上部结构计算高度为21.9m。本文介绍了工程的特点和结构设计情况,针对地下室、教学楼等位置,分析了结构凹凸不规则、楼板不连续等不规则情况及薄弱部位,结合计算结果采取有效加强措施,并在隔震层中增设了粘滞阻尼器,对隔震方案的效果进行分析,分析结果表明该教学楼结构中承担荷载的结构构件在该地区发生大震下的情况下,其具有较为良好的抗震性能,满足相应规范中所要求的结构构件“大震不倒”的目标水准和本工程的性能目标等相关要求。

拱形屋顶图书馆结构设计分析

阳江市某拱形屋顶图书馆主体结构为钢筋混凝土框架结构体系,上部屋盖为大跨度钢筋混凝土拱形结构。对拱形屋顶图书馆项目特点和结构布置原则进行了论述。利用盈建科YJK和MIDASGen两种分析软件对整体结构进行小震弹性计算和中震验算,以及小震弹塑性时程分析。对底部弧形剪力墙和楼板大开洞的楼板应力等关键构件进行专项的有限元软件分析。计算分析结果表明:整体结构的各项性能指标均满足要求,验证了结构体系的合理性,构件分析结果和承载力复核符合使用要求,设计安全可靠。

施工期变约束刚度对混凝土楼板温度应力的影响研究

混凝土楼板由于温度作用产生变形,且受到周围梁柱的约束不能产生自由变形,从而产生温度应力导致结构开裂.针对梁对混凝土楼板温度应力分布及发展状况的影响,通过改变约束混凝土楼板梁的宽度角度,建立了梁宽分别为200、250、300、350 mm的有限元模型,并对其进行数值模拟,以研究施工期变约束刚度对混凝土楼板温度应力的影响情况.数据及研究表明随着梁宽度增加,约束刚度增强,楼板温度应力会呈现整体增长,并由板角高应力区逐渐向板中底应力区域扩散,达到混凝土抗拉强度的区域面积因此逐渐增大.梁宽度为200 mm时,角柱及边柱的各自梁约束处楼板板角底面和顶面均达到混凝土抗拉强度,中柱及梁约束处板角应力则没有达到混凝土抗拉强度.随着梁宽度不断增大至350 mm,中柱及梁约束处板角顶面会逐渐达到混凝土抗拉强度,但是板角底面仍为弹性.

下承式钢桁半结合桥桥面系的受力状态及改善方法

针对下承式钢桁半结合桥横梁的面外弯曲和混凝土桥面板受拉的问题,以64和96 m下承式钢桁半结合桥为例,对3种现浇混凝土板施工方法桥面系的受力状态进行计算和分析比较。结果表明:采用由跨中向两端逐个节间固联纵、横梁后再浇筑混凝土板的方法,可使横梁的面外弯矩大幅度减少。据此提出预制板不设纵梁和待混凝土预制板全部上桥就位并释放横梁面外弯曲后再固联纵梁与横梁的2种施工方法。采用这2种施工方法可以基本消除一期恒载作用下横梁的面外弯矩和混凝土板中的轴向拉应力,如果再加上压重等措施,则可进一步消除或减少二期恒载和活载引起的横梁面外弯矩和混凝土板中的轴向拉应力。

超长预应力抗裂楼板环境温度效应的工程监测与分析

通过对一典型超长预应力楼盖的部分楼层梁板在施加预应力后一段时间内应变的现场监测,给出了不同位置测点应力和温度的变化曲线.选取了部分时段内温度变化情况,分析了结构在温度作用下的响应特征.测试结果表明,环境温度的变化会引起构件应力的变化,结构中部截面是环境温度效应最不利的截面.通过对预应力楼盖的抗裂效果的理论与现场实测分析,说明利用预应力技术解决超长结构的抗裂问题是非常有效的.

不同温度和位移边界下混凝土楼板配筋建议

为了定量地确定温度对楼板承载能力和裂缝宽度的影响,在温度场和应力场有限元分析理论的基础上,采用ANSYS软件,对角板和边板2种温度边界条件和多种位移约束条件下的楼板,进行数值模拟分析.结果表明,相对于楼板的承载能力,温度应力对裂缝的影响更大.考虑温度应力后,楼板将从纯弯构件变成拉弯构件,满足承载能力的楼板配筋将增加,同时,温度应力将导致楼板裂缝宽度增大.在实际应用中,为简化计算,对于有明显温差影响的楼板,仍可按纯弯构件计算,但满足此纯弯构件承载能力和裂缝宽度所得配筋量,建议分别增加15%和25%,以抵消温度应力所致钢筋应力的增量.

多层砖混结构房屋现浇楼板温度裂缝的有限元分析

目前,砖混结构在我国民用住宅中普遍使用,但砖混结构房屋现浇楼板裂缝问题严重影响了房屋使用的安全性和舒适性,制约了这种结构形式更为广泛的使用。本文结合工程实例,对楼板的温度裂缝进行了有限元分析,并提出了一些预防裂缝的建议。

混合结构现浇楼板开裂过程钢筋作用分析

结合试验成果,对混合结构现浇楼板开裂过程中钢筋的作用进行了分析,验证了我国现行混凝土规范对嵌墙现浇楼板配筋构造要求的合理性,并对现浇楼板裂缝控制和修补提出了一些建议。

混凝土板面的裂缝和钢筋的构造

现浇钢筋混凝土楼板面易产生裂缝。主要分析、探讨了产生裂缝的荷载和温度-收缩应力原因,阐明了现浇钢筋混凝土楼板板面钢筋的细部构造设计和施工中的要点,供设计、施工和监理人员参考。

上海明珠线中潭路车站结构设计

以上海明珠线中潭路车站结构设计为例 ,分析比较了高架轻轨车站在荷载取值、工况、内力组合、结构计算等方面不同于一般民用建筑的特殊性 ,探讨了温度变化、支座沉降产生的内力对结构配筋的影响 ,介绍了 2 8m跨度预应力箱梁的有限元计算及配筋 ,为以后此类结构的设计提供了参考。

预应力圆孔板叠合楼板的工程应用

本文以实际工程应用为背景,提出了以新型预应力圆孔板为底板的大跨叠合楼板应用形式。通过9.6m跨度叠合底板及叠合板的加载试验,验证了圆孔板叠合楼板的良好性能,并利用圆孔板叠合楼板成功建造了9.6m×20m跨度的工业厂房。

预应力混凝土楼板的单元分析

拟用有限元方法分析预应力混凝土楼板 ,根据虚功原理推导了预应力荷载作用下的单元等效结点力的计算公式 ,通过构造三角形平板壳元对预应力混凝土楼板的弹性阶段受力性能进行分析 。

超长混凝土厚楼板施工期开裂性能数值模型与分析

基于混凝土指数形式徐变模型,利用有限元软件ABAQUS的子程序开发功能,对建筑结构超长楼板的徐变进行计算,考虑水化热温度场计算、温度应力计算,并考虑水化热、动态材料属性、楼板分区及模板拆除等材料非线性以及边界非线性影响,得到楼板水化热的影响规律且增加2%的膨胀率可有效减小收缩徐变。

平面薄弱连接结构整体隔震楼板设计分析

云南某小学教学主楼结构呈“树型”且楼板展开长度超过规范规定,由于局部开洞和不连续连接楼板存在薄弱连接;且建筑需要满足使用功能的要求,不允许留永久性施工缝。通过YJK和ETABS2016两个结构软件对采用有效技术措施并设置整体隔震的结构进行分析计算,用于验算结构体系是否具有足够的承载能力、刚度和变形能力,结构是否能够满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。