高烈度区大底盘框支-剪力墙隔震结构地震响应分析

对经济性要求较高的高烈度区高层住宅剪力墙结构,采用隔震措施可以有效地降低上部结构的水平地震作用,从而减小结构的设计截面尺寸和配筋;而且隔震结构有非常优良的减震耗能效果,能提升结构的安全冗余度。本文以8度区大底盘框支-剪力墙高层结构为研究对象,根据新《隔震设计标准》进行隔震设计研究,选取5条天然波和2条人工波进行了时程分析计算,得到隔震结构的减震设计效果。采取隔震措施,可以有效的降低上部结构的地震作用。对转换桁架进行了设防地震下的响应分析,得到转换桁架可满足抗震设计要求。

框架-剪力墙双重抗侧力体系柱计算长度系数研究

针对框架-剪力墙双重抗侧力体系,通过刚度特征值综合反映框架与剪力墙的侧向刚度,考察其对框架剪力分担率与屈曲荷载的影响。建立了高度为48 m、72 m、96 m和120 m四个计算模型,分别采用有限元法和简化方法计算结构的屈曲荷载与框架柱的计算长度系数。刚度特征值可以综合反映框架与剪力墙相对刚度以及结构高度的影响,特征刚度值越大,框架分担的剪力也随之增大。框架屈曲荷载修正系数γ可以用于定量表征框架受到剪力墙侧向支撑作用强弱的程度,γ随着结构高度增大迅速减小。当框架-剪力墙高度较大时,其框架部分的屈曲荷载可能低于相应纯框架的屈曲荷载,说明此时框架部分为剪力墙提供了侧向支撑。计算结果表明:对于纯框架,按结构标准层分段加载有限元分析得到柱的计算长度系数在各标准层范围内保持不变,且各标准层之间差异不大;基于同层柱相互支援的修正《钢结构设计标准》法,得到柱的计算长度系数与分段加载有限元分析的结果较为接近,两者误差为−9.5%~14.2%。框架-剪力墙柱的计算长度系数介于无侧移框架与有侧移框架之间;随着结构高度增大,其值与纯框架的计算结果逐渐接近;修正《钢结构设计标准》法得到的计算长度系数与分段加载有限元分析的结果较为接近。由于柱的轴力随楼层高度增大逐渐减小,根据欧拉公式计算得到柱的计算长度系数不断增大,说明逐层加载有限元模型在确定柱计算长度系数方面存在局限性。该文方法可供框架-剪力墙双重抗侧力体系确定框架柱计算长度系数时参考。

不同端柱截面的小截面木框架剪力墙抗侧性能试验与剪切刚度理论计算方法研究

我国的《木结构设计标准》(GB 50005—2017)中给出两种适用于低、多层建筑的木结构形式,分别为第7章的木框剪剪力墙体系和第9章的轻型木结构体系。对于轻型木结构体系国内外学者已经做了大量的研究而木框架剪力墙的研究相对较少。文章对不同端柱截面的小截面木框架剪力墙进行了低周反复加载试验,并采用ABAQUS有限元通用软件,通过自定义非线性弹簧单元模拟钉连接进行墙体数值模拟分析,研究墙体的抗侧性能和端柱对抗侧性能的影响。文中提出一种考虑了钉连接刚度、钉排布方式、端柱截面等因素的墙体剪切刚度计算方法,完善了小截面木框架剪力墙体刚度的计算理论。结果表明:剪力墙极限荷载、剪切刚度、累积耗能均随端柱截面的减小而降低;不同端柱截面的墙体延性系数接近并且均大于3,墙体具有较好的塑性变形能力;剪力墙工作过程中间柱、端柱应变较小,始终处于弹性阶段;提出的计算方法与试验结果、数值模拟结果均吻合良好,为该类结构体系的性能研究及工程设计提供了计算依据。

磁流变阻尼器受控RC框剪结构的计算模型及减震研究

为了分析加入磁流变阻尼器(MRD)框剪结构的多维减震性能,基于空间梁单元和壳单元建立了MRD受控框剪结构的三维计算模型。以6层钢筋混凝土(RC)框剪结构为例,采用MATLAB软件开发了未控和MRD受控RC框剪结构的三维计算模型程序,通过将模型程序计算结果与ANSYS软件建立的有限元模型计算结果进行对比,验证了模型及程序的有效性。在兰州波和唐山波作用下,对未控和MRD受控下结构的位移、加速度以及各层层间位移角进行计算。结果表明,未控和MRD受控RC框剪结构的三维计算模型程序能有效模拟结构的三维动力响应及减震效果,在整个地震波持时内,MRD受控RC框剪结构的位移响应均小于对应时间下未控结构的位移响应。

大剧院结构设计的特点

大剧院结构具有体型复杂、内部空旷、跨度大等特点。以福建大剧院和大庆大剧院为例,总结出大剧院的抗侧力体系应选择框架-剪力墙结构,不同使用功能的空间应采用不同的楼板布置方法。通常设置后浇带和加强带解决大跨、超长问题,在计算中应采用与实际结构做法相近的计算条件。风荷载的取值应该根据实际情况选用。屋盖与下部结构的连接应采用特殊的支座形式。根据不同的场地,选取合适的基础形式。

框剪结构高楼纵向倾倒拆除爆破研究

我国目前用爆破法拆除的高层楼房主要是框剪结构。根据同一楼房中框架部分与剪力墙部分的相对位置、倒塌方向选择、前后段起爆时差,对框剪结构楼房爆破效果的影响等进行了分析,给出了楼房爆破切口倾角(闭合角)的经验数据、理论计算方法及确保楼房倒塌的判据,指出了楼房沿其纵向倒塌的难度远大于横向倒塌,并以靖江金都大厦的爆破为例,详细介绍了楼房沿其纵向倾倒时的爆破方案确定、预处理方法、爆破切口要素、立柱的爆破破坏高度、药孔参数、爆破参数、起爆网路等。靖江金都大厦为框剪结构的11层高楼,因环境限制,需要沿其不利于倒塌的纵向倾倒,而剪力墙结构却位于高楼的纵向两端,对该大楼的倒塌带来极大难度,通过精心设计其爆破方案,优化爆破参数,并采取严格的安全技术措施,完全达到了预期的爆破效果。

底部两层框架—抗震墙砌体房屋的动力计算模型及侧向刚度控制

底部两层框架—抗震墙上部多层砌体房屋,属于混凝土—砌体混合结构的范畴。这种建筑适应城市建设发展的要求,且较纯框架结构经济,特别受到房屋开发商的青睐,在相对落后和不发达地区尤为适用。为了研究这类结构在地震区的适用性,作者在现有试验研究的基础上,分析了底部两层框架—抗震墙砌体房屋在水平地震作用下的力学性能,给出了这种结构的动力计算模型和特征点参数的取值方法,并编制了结构从受荷到破坏的全过程弹塑性分析程序。同时,结合工程实例,计算了六种不同侧向刚度比条件下结构的弹塑性动力反应。根据计算结果的分析,认为新颁布的《建筑抗震设计规范》(GB50011)对于砌体过渡层与第二层框剪层的侧向刚度比限值偏小,并提出了合宜的刚度比取值范围,可供设计人员在抗震设计时参考和借鉴。

轻钢龙骨复合墙体抗剪承载力计算

轻钢龙骨复合墙体抗剪承载能力是轻钢龙骨体系建筑设计的关键参数。轻钢龙骨复合墙体由结构罩面板通过自攻螺钉与龙骨相连构成,其抗剪承载力与钢龙骨、结构板、自攻螺钉均有关系,影响因素较多,主要依赖试验确定,计算理论尚不成熟。本文借鉴木龙骨墙体抗剪承载力的确定方法,推导了轻钢龙骨复合墙体抗剪承载力的计算公式,并与试验结果进行了比较。结果表明,所推出的公式是合理可信的,可用于轻钢龙骨体系建筑中复合墙体的抗剪承载力计算。

整体式框架剪力墙结构加层房屋的抗震计算分析

结合实际工程的结构方案分析，探讨了多层砖混结构房屋采用整体式框架剪力墙加层后结构的抗震性能和计算方法，编制了考虑楼层刚度变化的计算程序．计算分析结果表明，加层后的结构性能发生明显变化，砖混结构部分的最不利内力的位置将上移。

框剪悬挂结构的动力特性分析

介绍了悬挂结构特点 ,利用奇异函数方法建立了悬挂框剪结构的侧移刚度矩阵和动力方程 .采用Matlab算法语言编程计算了悬挂框剪结构的频率和阵型 ,对影响框剪结构动力特性的参数 (主结构的侧移刚度 ,分层悬挂时的悬挂位置 )

北京数字出版信息中心结构设计

北京数字出版信息中心的结构特点为层层缩进,内设庭院,采用了斜框架,外挑尺寸大。工程结构采用了框架-剪力墙体系。在结构设计中,对框架的总剪力按照UBC规范进行了调整,放大了斜框架柱的内力,根据调整结果进行结构配筋。结构的整体计算分析表明,变形和承载力都满足要求,说明结构设计合理。

框架-剪力墙结构基于地震强度的新一代抗震性能评估方法研究

近几年来,在一些发达国家,基于概率理论的新一代抗震性能评估方法已开始用于特定建筑物的抗震性能评估。研究基于全概率理论的新一代抗震性能评估方法,并将其应用于我国建筑结构的抗震性能评估,对于减灾防灾和提高建筑结构的抗震性能有重要意义。以FEMA P-58的抗震性能评估流程为框架,结合我国建筑结构的特点和规范要求,以某一单个建筑物为对象,采用有限元分析软件PERFORM 3D和抗震经济性能评估分析软件PACT,用增量动力分析(IDA)方法进行建筑物各个强度状态的易损性分析;用基于强度的性能评估方法,依据构件易损性分组和人员流动模型,得到包括人员伤亡、修复和重建造价以及居住中断时间等建筑性能的概率分布,为我国建筑结构的抗震性能评估提供了参考。

楼板开大洞框支剪力墙高层结构空间有限元动力分析

运用SAP2000程序对楼板开大洞框支剪力墙实际工程结构进行了空间有限元分析,研究了这种结构的动力特性以及在三种地震波输入下的加速度反应、位移反应和地震力分布,并对其抗震性能进行了评价。研究成果对类似工程结构设计有一定的指导意义。

剪力墙最优刚度及其计算机实现

系统地提出高层框架－剪力墙结构中的剪力墙最优刚度的概念．解决长期以来困绕着高层框架－剪力墙结构设计中剪力墙数量合理确定的困难，提供一种确定剪力墙数量的科学方法．在分析剪力墙刚度与地震作用相互关系的基础上，建立确定剪力墙最优刚度的数学模型．同时，考虑剪力墙剪切变形、框架柱的轴向变形、剪力墙基础的转动，以及剪力墙刚度沿结构高度变化对剪力墙最优刚度的影响．计算机辅助设计采用动态数据结构、制图模式、模式填表，以及重新分配计算机内存堆栈，对ＣＡＤ系统进行管理等新技术．最后，给出一个工程实例，说明该成果在工程中应用，可用在方案和施工图设计阶段．

钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构的应用及设计研究

论述了钢板墙应用情况及其受力计算模型。结合工程实例,研究了钢板墙及钢板墙框架的受力特点及耗能情况,通过合理设置钢板墙梁塑性铰,既能保证钢板墙大震下有效工作,又能保证钢结构主体安全。按小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震性能水准,分析了带钢板墙的结构体系的设计过程。对钢板墙连接框架的强柱弱梁、强剪弱弯抗震原则进行研究,提出了大震下钢板墙框架计算模型,从而完善了钢板墙等带有较多耗能构件的结构体系的设计方法。

梁式转换和板式转换结构抗震性能对比

本文结合工程实例,探讨了转换层中的梁式转换结构和板式转换结构的抗震性能.采用SATWE分别对梁式转换结构、1500mm、1200mm厚板式转换结构对比计算,分析了结构的层间位移和层间位移角.通过对某高层整体结构计算,认为梁式转换结构抗震性能更加优越且经济适用,并给出了应用厚板转换的建筑抗震设计要求.

底部两层框架-抗震墙砖房的抗震计算

根据底部两层框架 -抗震墙砖房的受力和变形特点 ,并基于已有研究成果 ,对这种结构的抗震计算 ,包括楼层的水平地震作用、倾覆力矩、层间剪力、框架与抗震墙内力、剪力和倾覆力矩的分配、构件受剪承载力、第二层楼板厚度及竖向荷载作用下底部两层框架内力等进行了探讨 。

剪力墙嵌固位置对掉层框剪结构抗倾覆性能的影响

为了考察山地掉层框剪结构在剪力墙不同布置方式的情况下的抗倾覆性能以及相关性能的影响,建立了剪力墙集中布置于结构上接地部位和下接地部位的模型,从剪力分布、倾覆弯矩分布、基底倾覆弯矩以及安全系数等方面进行了对比,探究剪力墙布置位置不同对抗倾覆相关性能带来的差异。结果显示,剪力墙集中布置于上接地端时,掉层框剪结构的抗倾覆性能优于集中布置于下接地端的情况。

底部两层框架抗震墙砖房实用抗震计算方法

对底部两层框架-抗震墙砖房的抗震计算提出了一种实用方法.此法考虑了竖向荷载作用下托梁与上部砖墙的组合作用,以及水平地震作用下底部两层框架与抗震墙的协同工作;提出了过渡层墙体的抗震承载力和侧移刚度计算公式.方法简便实用,可供设计此类房屋时参考.

基于网络的结构协同弹塑性分析方法的研究

研究了基于网络的结构协同分析方法,包括总刚度矩阵形成、迭代计算方案、程序调控及通讯方案的研究。通过面向对象语言编制基于Internet的结构协同分析软件CSAS。该软件由主机结构计算程序、主机通讯程序、子机控制程序和子机通讯程序四个部分程序组成,通过联网通讯实现程序间实时信息传递。本文以4层框架剪力墙结构与60层框架剪力墙结构进行静力弹塑性分析为例,划分多个子结构,采用CSAS控制多部计算机联网协同计算,并与结构整体分析的结果进行对比,分析结果对比验证了基于网络的结构协同弹塑性分析方法的有效性。