广州白云站高架层组合楼盖人致振动及车致振动舒适度研究

广州白云站铁路站房高架候车层采用钢-混凝土组合楼盖结构体系,最大跨度为28.5m。针对其振动舒适度问题,通过数值模拟研究高架层人行激励和承轨层列车激励下结构的动力时程响应。人致振动研究考虑了多种行走激励,对结构施加固定单人步行、移动单人步行、随机多人步行和固定多人步行等工况,分析其振动舒适度。车致振动研究采用一种简化的列车荷载模型模拟列车激励,研究了列车行驶速度、行驶位置以及列车激励同人行激励耦合对高架层楼盖振动响应的影响。数值模拟结果表明:随机多人步行方法和考虑荷载折减的固定多人步行方法较适合模拟实际人群荷载;列车激励对高架层组合楼盖峰值加速度的影响不可忽略,应通过整体分析进行考虑;各人行激励工况以及列车激励同人行激励耦合工况下的结构振动舒适度均满足规范要求。

随州公共活动中心结构设计

随州公共活动中心是体型复杂的多馆合一式综合性城市公共建筑,具有平面单向超长、质量分布明显不对称、大跨度、大悬挑、顶板大开洞等特点。在对该结构体系进行了重难点分析的基础上,采用现浇预应力钢筋混凝土框架+屈曲约束支撑的减震结构体系,利用屈曲约束支撑解决平面单向超长造成的扭转,同时使结构形成多道抗震防线;大跨度楼盖采用预应力密肋楼盖控制结构高度;针对顶板大开洞的嵌固端问题提出了具体的加强措施。提出了针对该类结构的BRB布置及减震参数设计,通过有限元数值仿真分析论证了BRB的减震效果。针对超限情况提出了抗震性能目标及抗震措施。

随机人群行走下大跨楼盖的动力特性参数及加速度响应的变化规律

依据人在行走过程中变步长、变步频和变步速的关系,建立了一种随机人群步行荷载模型.基于薄板振动理论,推导了考虑人-结构相互作用的人群-大跨楼盖耦合动力方程,并通过编程计算,分析了随机人群作用下大跨楼盖动力特性参数与加速度响应的变化规律.结果表明:人群随机行走下,大跨楼盖瞬时频率先减小、后增大,瞬时阻尼比先增大、后减小;随着行走人数增多,大跨楼盖瞬时频率最小值显著降低,瞬时阻尼比最大值大幅增加,瞬时加速度和均方根加速度均呈先增后减的趋势;不同行走人数下,考虑与不考虑行人随机性时结构的加速度响应差异较大,其中瞬时加速度最大差异率可达到53.90%,均方根加速度最大差异率可达到61.57%.

大底板多塔楼隔震结构底板设计方法研究

隔震多塔楼串联上部结构的连接板,会承受很大的水平力,而连接板能可靠传递水平力是多塔楼整体隔震结构方案的重要前提条件,若连接板提前受损或破坏,结构的整体性将会降低。为保证连接板不早于上部结构发生破坏,本文以一大底板多塔楼隔震结构案例为基础,提出基于主应力的底板承载力验算及配筋设计方法,首先利用ETABS有限元分析软件对某大底板双塔楼隔震结构进行隔震设计,并对底板进行配筋设计和抗震性能验算,最后根据配筋设计结果,利用SAUSAGE非线性分析软件,分析罕遇地震下底板的损伤。结果表明:采用大底板多塔楼隔震方案以后,上部结构的抗震性能均能满足规范要求,根据主应力进行抗震设计的底板能够满足各地震水准的性能目标,罕遇地震下,底板未先于上部结构发生破坏,仍能保证结构整体的整体性。

大跨度齿板连接木桁架搁栅楼盖竖向振动性能试验研究

为研究齿板连接木桁架搁栅楼盖的人致振动响应,对12m跨度齿板连接木桁架搁栅楼盖振动性能进行了足尺试验研究,分析了横撑和隔墙对木楼盖振动特性、楼盖刚度的影响,分析了单人步行荷载和自由落体冲击荷载作用下木楼盖的振动响应。结果表明:木楼盖前三阶振型符合预期,单跨木楼盖的基本自振频率在8Hz以下,低于连跨形式木楼盖的基本自振频率;安装横撑和设置隔墙都可以增加木楼盖的前三阶频率;在不同位置安装横撑均可提高木楼盖的刚度,减小木楼盖的静态挠度,均匀安装4排横撑可将楼盖中心静态挠度降低47.5%;不同方向步行荷载激励下木楼盖的振动响应略有不同,纵向行走而致的振动响应较大,横向较小,安装隔墙后木楼盖中心的振动响应能降低40%左右;木楼盖的纵向振动传递大于横向和斜向两个方向,安装隔墙有助于木楼盖振动的传递。

大采深高承压水条件下煤层底板突水问题及解决对策

在当前煤矿普遍面临大采深、底板高承压水、高地应力等采掘条件下,正确评价煤层底板承压水突水危险是做好防治水工作的基础。以河南省受底板灰岩承压水突水威胁的大水矿井为例,就底板破坏深度计算、突水系数计算及临界值、脆弱性指数法、不同水文地质单元的“双层水位”效应等问题进行了剖析。分析表明:在大采深和高地应力开采条件下,底板破坏深度较现有用经验公式计算得到的值偏大,一些矿井突水系数虽小于全国临界值,但回采过程中却发生了突水,脆弱性指数法有待于规范化。此外,井田范围内水文地质条件存在着时空变化,甚至会出现“双层水位”等现象。鉴于此,提出了建立大采深和高地应力开采条件下的底板破坏深度计算模型、确定矿区或矿井范围的临界突水系数值、规范脆弱性指数评价方法、查明水文地质条件的时空变化和不同单元的水动力参数、制定同各单元水文地质条件相适应的防治水措施等各项对策。

玄武岩纤维对大面积地坪用自密实混凝土的性能影响

为提升大面积地坪施工中自密实混凝土的使用效果,设计试验分析了自密实混凝土抗冻性能、工作性能、强度性能与玄武岩纤维掺量之间的关系。试验结果显示:掺加玄武岩纤维后,自密实混凝土的坍落度、坍落扩展度等数据变小,填充性能、流动性能有所降低,通过钢筋间隙的能力相较变弱;混凝土劈裂抗拉强度、抗压强度均随玄武岩纤维掺量提升而表现出前期增长后期降低的发展趋势,两者最高值均出现于掺加2kg/m3玄武岩纤维时;除此之外,玄武岩纤维的掺加有效改善了混凝土试件的抗冻性能,减少了内部孔隙,限制了微小裂缝的生成与发展。

冷库大跨度预应力无梁楼盖竖向地震作用下动力响应研究

为研究冷库板柱-抗震墙结构大跨度预应力无梁楼盖在竖向地震作用下动力响应规律,以上海某冷库工程简化模型为分析对象,首先采用YJK软件进行结构设计,之后采用ABAQUS软件进行静力加载与动力时程分析,考虑多遇地震三向输入、罕遇地震水平双向输入、罕遇地震竖向输入、罕遇地震三向输入地震波等工况,分析结构塑性损伤、各楼层竖向加速度分布、各层柱子轴力、板柱节点冲切力、竖向地震作用等,总结竖向地震影响系数与动力系数的规律。结果表明,竖向地震增加了板柱节点的破坏程度;竖向地震作用下大跨度预应力无梁楼盖各点竖向加速度并非均匀;三向罕遇地震工况下柱轴力与板柱节点冲切力增加显著;竖向罕遇地震工况下结构地震影响系数最大值为0.556,动力系数沿高度变化规律与地震波频谱特性有关,最大值达3.89。设计中可根据分析结果采取差异化增强重点部位承载力与抗震性能的措施。

大跨度现浇预应力空心楼盖在室内体育馆的应用及质量控制

针对大跨度梁板结构体系存在的梁截面高、室内净高不足、影响功能使用以及增加造价等问题,通过案例分析法并以某学院风雨操场工程的乒乓球、羽毛球训练馆为例,深入分析大跨度现浇预应力空心楼盖技术在室内体育馆的应用以及关键工序的质量控制等重要问题。结果表明:预应力空心楼盖体系能很好地解决使用跨度和室内净空高度等问题。

大跨度错层多曲面焊接球钢网架施工技术研究

大跨度错层多曲面焊接球钢网架的一般施工过程包括:首先根据已有的施工图纸进行放线定位,确定球件控制点;然后搭建支撑架体,开展焊接球以及网架杆件的安装;复核安装完成的钢网架满足设计形态后,根据施工模拟结果设置钢网架的提升吊点;提升前对焊缝进行检验,并在施工过程中开展位移和挠度监测,确保钢网架整体提升安全性。监测结果显示,实际网架施工符合设计方案要求,从而说明所采用的施工技术,能够满足大跨度错层多曲面焊接球钢网架施工需求。

中小学校大跨操场屋面结构常见工程问题及新型楼盖体系介绍

随着近些年深圳中小学校建筑新建筑形态和功能布局的不断变化,学校使用方陆续反映新建筑中的大跨度操场屋面结构存在诸多工程问题。对此提出了相应的解决思路和办法,同时推荐了一种新的高效且高舒适度大跨楼盖结构,为该类建筑提供了一种新的结构解决方案。进一步通过实际案例的数据对比分析,说明了该结构的诸多优势,如该结构体系将大部分构件的弯剪内力转化为轴向力,使结构材料的利用率提高、工程量减少、工程造价大幅降低;又由于大部分构件的弯剪变形也转化为轴向变形,使得结构的总体变形得到较好的控制,楼盖的舒适度也有了较大的提升,因此是一种非常适合于这种大跨操场屋面的结构。为了更好地推广该结构,最后提出了该大跨结构的设计构造措施要点和避免屋面裂缝的应对措施。

某中学礼堂结构设计与分析

礼堂建筑结构内部空旷,周边扭转刚度弱,对于扭转周期比超限的结构,动力时程分析可找出结构薄弱部位并采取相应的加强措施,以实现性能化设计目标。礼堂建筑功能复杂,建筑立面要求高,主体结构与幕墙、装修、吊顶等一体化设计可减少二次设计和施工。礼堂结构重点对斜楼盖、大悬挑幕墙以及钢结构马道、声桥等进行设计和分析;大跨度空旷结构采用钢结构屋盖可减轻结构自重,施工便利,同时具备较好的抗震性能,可为同类型结构设计提供参考。

大柱距预应力无梁楼盖在多高层冷库中的应用

随着我国冷链物流快速发展,为满足提高冷库库容量及方便库体机械化操作等需求,大柱距预应力无梁楼盖相对传统梁板楼盖,因其综合技术指标优异,结构性能高等特点,在多高层冷库中得到广泛认可和运用。本文选取冷库项目实例,开展结构楼盖设计方案比选,分析比选方案的优缺点,并借助有限分析方法,阐述预应力无梁楼盖设计要点,旨在为冷库设计提供借鉴和参考。

倾斜底板非对称底鼓灾变机理及灾变模式研究

深部高应力倾斜底板岩层易发生非对称底鼓灾害。采用有限元-离散元耦合数值方法(FDEM)研究倾斜底板非对称底鼓灾变机制、灾变模式,以及岩层倾角对底鼓模式的影响。结果表明:(1)应力驱动型底鼓灾变机制为碎胀性的渐进挤压大变形,环形切向集中应力是造成上述灾变的应力驱动源;(2)当倾角为15°~30°时,非对称底鼓特征明显;当倾角为45°~75°时,非对称特征减弱;当倾角为0或90°时,底板呈对称底鼓特性。

楼板大开洞的两层中控室抗爆性能分析

为研究楼板大开洞的两层中控室在爆炸荷载作用下抗爆性能,以某石化项目楼板大开洞的2层中控室为案例,进行了有限元动力弹塑性计算。通过对楼板大开洞和无开洞两个不同工况模型的抗爆前墙位移响应及变形指标计算结果进行对比,并分析抗爆前墙位移云图的发展规律,总结了大开洞楼板对抗爆前墙的支座效果;分析了大开洞楼板的混凝土受压损伤扩展过程;基于2层抗爆控制室的结构模型及传力路径,对抗爆前墙位移发展规律及大开洞楼板混凝土受压损伤扩展过程的机理进行了研究。结果表明:大开洞楼板对抗爆前墙的支座效果不理想,抗爆前墙的最大位移出现在通高跨中,且位移远大于楼板未开洞的对应结果;前墙楼板两端混凝土损伤明显,最大应变超过了极限压应变,发生了塑性破坏;前墙楼板范围内的框架会抵抗更多爆炸荷载,框架形成更大的损伤,不利于中控室的防倒塌设计。

芯片生产厂房大跨超重钢桁架楼面高效施工技术

主要介绍某生产厂房华夫板楼面吊装大跨度超重钢桁架施工技术。通过对现场的合理分区、施工布置,优化现场材料倒运路线,提高机械的使用率,减小各种不利因素对现场施工的影响。同时对华夫板楼面采取铺设模板+钢板的保护措施,以确保建筑结构的安全可靠。

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。

大空间房建工程钢结构施工技术研究

针对大跨度钢结构屋面施工,在现场塔式起重机吊重不能满足大跨度钢梁的吊装需求下,经方案对比分析,钢梁采用提升技术进行施工,明确了钢梁的分段作法和提升平台、吊点的设置位置及作法,详述了整个提升施工工艺流程及提升原理,配合屋面板采用钢筋桁架楼承板的运用,在满足现场实际施工可操作的前提下,解决了高空大跨度钢梁施工难点,可为其他类似项目提供参考。

超大基坑及底板分块施工部署及专项技术

在超大基坑施工中,围护结构变形往往会同时受到基坑分区和施工顺序的影响,因而在各类基坑工程应用中,基坑分区和分隔墙位置的设计应避免由于超大基坑土体应力场变化造成围护结构变形过量甚至损害的情况。通过合理设置分隔型基坑群和土方开挖顺序,能够有效优化分隔区段内支护结构,显著减少围护结构和周边环境变形,形成更稳定的基坑开挖和底板施工环境。

钢桁架大跨度、大悬挑结构楼板舒适度分析

某项目采用钢桁架结构体系,竖向落地支撑点少,最大跨度近40 m,悬挑长度达到9 m。项目大跨度水平支撑体系采用中间主跨桁架+边桁架的构造形式。为避免大跨度楼盖在使用过程中出现振动舒适度缺陷,项目借助MIDAS Gen软件对该楼板的舒适度进行了分析,并根据模态分析找到振动最不利位置,进而通过对最不利振动点添加步行荷载进行时程分析,控制峰值加速度,使其满足《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准:JGJ/T 441—2019》[1]限值要求。各项验算结果表明此钢桁架体系的第一自振频率及峰值加速度均能满足文献[1]要求,舒适度情况较好,可以在后期使用过程中有良好的体验。