不同场地下大跨斜拉桥多维多点随机地震响应分析

为了研究不同场地下大跨斜拉桥随机地震响应,该文采用场地传递函数评估不同场地条件对地震动传播的影响,综合考虑行波效应及相干效应,生成了不同场地条件的多点功率谱,运用绝对位移求解的虚拟激励法对斜拉桥在不同场地下的一致激励及多点多维的地震响应进行对比分析。选取一大跨斜拉桥作为工程实例,采用Ansys有限元软件进行随机地震响应分析;考虑场地条件对地震功率谱的影响,计算桥梁结构在不同激励方式下的随机响应,提取桥梁各单元响应的功率谱,并计算功率谱响应的均方根极值。研究结果表明:软土场地对桥梁随机响应的放大效应约为硬土场地的3倍;多点激励对桥梁随机响应的放大影响约为一致激励的1.5倍。因此,场地效应对大跨斜拉桥梁的随机地震响应影响极大,在抗震设计时不能忽略其影响。

佛山国际体育文化演艺馆结构设计

佛山国际体育文化演艺馆为NBA级别的大型综合性甲级体育文化场馆。体育馆主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,大跨度屋盖采用带转换桁架的钢桁架结构。对地基基础、主体结构、预制混凝土看台、大跨度转换梁以及钢结构屋盖和转换桁架、结构超长等设计重点和难点进行了全面的论述。利用YJK、ETABS和SAP2000对整体结构以及钢结构屋盖进行了计算分析和包络设计,分析结果表明:整体结构和构件在各种工况下的指标均能满足规范要求,结构选型合理,受力体系明确,且有一定的安全冗余度。

基于实桥测试的大跨径混合梁钢梁-混凝土梁结合段传力机理

为研究大跨径混合梁钢梁-混凝土梁结合段的传力性能和纵桥向应力传递路径,以韩庄运河特大桥为工程背景,通过实桥测试与数值模拟相结合的方式,分析主梁钢梁-混凝土梁结合段应力分布与传递规律。对钢板和混凝土进行应变监测,获取其应力分布与传递规律;采用软件ABAQUS建立钢梁-混凝土梁结合段精细化有限元计算模型,对比分析实桥数据与计算模型分析结果。结果表明:在钢梁-混凝土梁结合段应力从承压板传递到混凝土梁的过程中,随距承压板距离的增大,应力逐渐减小,混凝土梁段应力最小;承压板的最大应力出现在预应力锚固处,越接近承压板中心和承压板边缘,应力越小;承压板顶部整体应力在吊装阶段较大,底部应力在张拉阶段较大,现场采集数据与有限元模型应力传递规律一致。

深圳金晖大厦二级复杂洞式转换结构设计

简要介绍深圳金晖大厦二级复杂洞式转换结构设计与抗震分析 ,包括层间地震剪力分布分析、竖向层剪切刚度变化分析、转换层上下结构侧向刚度复核。

大跨度拱式转换结构的力学性能的试验研究

提出了大跨度拱式转换结构的概念.该新型结构由钢管混凝土拱、钢吊杆和钢梁组成,具有受力性能好、充分利用材料性能、满足建筑使用功能等优点.通过2个模型试件的试验,研究了该转换结构的力学性能.试验结果表明,采用该结构可实现多高层建筑的结构转换并获得建筑上的大空间和大跨度,具有优越的承载能力和刚度.其组成构件的受力特点是:拱为一全截面受压的压弯构件,楼面横梁为既平衡拱水平推力又承担楼面荷载的拉弯构件,竖向吊杆为承受自下而上增大的轴向拉力的拉弯构件.

大跨度钢桁架转换结构振动台试验研究

以某带高位大跨钢桁架转换结构高层建筑为工程背景,进行了1/25缩尺比例的模型振动台试验,通过粘贴在钢桁架杆件上的应变片,测试了输入不同加速度峰值地震波作用下钢桁架的地震响应。在加速度峰值0.9g地震波作用下,两端支承钢桁架筒体剪力墙才出现裂缝,表明连接部位剪力墙受力性能较好;人工波作用下结构的地震响应最大,层地震作用力在钢桁架转换结构层有突变;试验中随模型结构裂缝发展和抗侧刚度衰减,层地震作用力分布发生变化,其中钢桁架转换结构层承担地震力相对减小,钢桁架应变反应也相对趋缓;钢桁架两端杆件受力较大,表明支承剪力墙对钢桁架的约束作用较大。

不同高位大跨钢桁架转换层对建筑结构抗震性能影响的研究

通过三例带转换层高层建筑结构的分析比较,研究了高位大跨钢桁架转换层对建筑结构动力特性和地震作用力的影响。当转换层结构位置逐渐升高时,结构单振型地震作用力在转换层处明显增大,结构首层和转换层上部结构层地震剪力也增大,结构自振周期和振型无显著改变。当转换层位置相对于结构较高时,其地震作用在全部地震作用中所占比重较大,转换层位置提高带来的层剪力最大增值发生在转换层附近结构层,引起结构承受弯矩增加。

基于钢桁架与转换钢梁相互作用的大跨度钢屋盖安装技术

介绍了珠海歌剧院52 m高空桁架吊装方案的设计与实施,该方案主要利用主桁架下方的转换梁来支撑主桁架的安装。通过对初步设计方案和优化后的设计方案进行比选,说明了钢结构吊装方案设计的思路对工程效益的重要性,并提出在吊装方案设计时应突破常规思维,优化方案设计,从而创造经济效益。

湖南广电生产基地F演播厅及办公楼结构设计

湖南广电生产基地F演播厅及办公楼主要建筑功能包括大演播厅以及漂浮于演播厅之上的办公楼层,整个结构利用建筑垂直交通单元组成8个钢支撑筒体作为抵抗竖向力和水平力主要构件,与上部漂浮办公钢桁架结合形成巨型框架结构体系;归纳了结构弹性分析的主要结构指标,计算结果满足规范和超限审查专家的要求;弹塑性时程分析结果表明,结构能够满足罕遇地震下的受力要求。采用大跨度空腹桁架、大跨度桁架转换体系较好地实现了建筑师的设计理念。运用TMD减振技术解决楼盖舒适度问题。

多点输入下大跨结构地震反应的频域精细传递矩阵法

地震输入问题一直是工程结构抗震研究所关注的焦点。在对大跨度结构进行抗震设计时,需要考虑多点地震输入的影响已成为国内外学术界和工程界的共识。本文根据傅氏变换,运用精细传递矩阵法推导出了大跨结构在多点地震输入下的频域精细传递矩阵,并在频域内对大跨度结构进行了动力分析。这种方法公式简单,能够快速、高精度地进行结构的地震反应分析。算例显示了本文方法的有效性。

带参数GPS水准拟合实现跨河高程传递

为了解决在特大桥隧工程建设中远距离高程基准传递的难题,介绍带高程基准参数的GPS水准拟合方法,给出拟合函数、计算公式及精度估算公式。通过3个大跨度桥梁高程控制的计算实例验证方法的可靠性,证明方法能同时获得局部似大地水准面模型和高程基准参数,解算高程基准参数的精度优于公路桥位勘测设计规程中桥梁高程控制测量的限差要求。

大跨钢--混凝土空间组合结构的研究与应用

近年来,钢—混凝土组合结构在大跨空间结构中得到了越来越多的应用.本文简要介绍了在传统结构基础上发展起来的几种新型大跨空间组合结构,包括单向、双向组合梁板结构以及组合转换结构,并对其研究情况进行了综述.通过四个大跨空间结构的工程实例,论述了组合结构在大跨空间结构中应用的优势.钢—混凝土组合结构由于其结构高度小、自重轻、承载力高、刚度大、施工快速方便、受力性能优越等特点,在大跨空间结构中具有广阔的应用前景.

模态间气动耦合效应对桥梁抖振的影响(英文)

对桥梁抖振的分析传统上均采用单模态叠加SRSS法,但随着桥梁的长大化,模态间气动耦合效应的影响越来越大,在分析中必须加以考虑.有鉴于此,文中采用Scanlan多模态耦合抖振理论,以2自由度弯扭耦合系统为研究对象,通过定义系统的10种不同的传递函数并考察系统传递函数随风速的变化规律,对模态间气动耦合效应进行进一步的研究,揭示了模态间气动耦合的机理和本质.

密肋楼盖体系在地铁换乘节点区的应用研究

本文以南通地铁环西文化广场站1号,2号线圆形无柱换乘枢纽设计为工程背景,采用不同有限元软件建立计算模型,进行施工期和运营期多种计算工况的内力对比分析及配筋验算,结论表明顶板密肋楼盖体系方案满足承载力及规范要求,整体挠度变形处于常规可控范围,确保了工程的经济性与合理性,本文研究结论对类似工程有借鉴作用。

高层建筑大跨度钢桁架转换结构施工模型试验

受施工工序影响,高层建筑大跨度钢桁架转换结构在阶段施工过程中,存在约束条件不确定,转换结构受力复杂的问题。通过一座大跨度转换钢桁架结构1.0∶7.5缩尺模型加载试验,研究在阶段施工过程中,钢桁架转换结构的变形特征、承载性能、应变发展和破坏模式。研究结果表明:在施工荷载下,钢桁架变形较小,应力水平较低,并发生侧向位移和水平滑移;钢桁架上弦杆通过剪力连接件与上部钢筋混凝土梁形成组合截面,在加载初期共同受力,当加载超过设计荷载时,截面组合作用明显减弱;在设计荷载下,桁架端部混凝土剪力墙承载性能良好,随着荷载增加,混凝土剪力墙的约束反力明显增大并导致其表面产生裂缝;钢桁架结构受力性能可靠,符合"加强转换层及相邻下部结构,其屈服破坏应滞后于相邻上部结构"的设计理念。控制钢桁架转换结构端部约束为先简支后固定,监测施工阶段钢桁架侧向位移,提高混凝土剪力墙及其与钢桁架的连接构造是高层建筑大跨度钢桁架转换结构设计的关键。

大跨度网状吊杆拱桥拱-梁节点局部应力分析

为明确大跨度网状吊杆拱桥拱-梁节点处的板件传力特点,以主跨420 m网状吊杆钢箱梁拱桥——济南齐鲁黄河大桥为背景,建立全桥板壳-杆系混合有限元模型,分析不同荷载工况下拱-梁节点板件的受力特性,以及拱肋轴力在拱-梁节点的传力机理。结果表明:该桥拱-梁节点各板件受力主要由恒载控制,活载响应约占总荷载响应的10%;系梁横桥向分区中,拱区是拱-梁节点传递拱肋轴力的最主要位置,传递的总轴力占比为50%,拱区中腹板是最主要的传力板件,其传递该区域的轴力占比达到60%以上,该区域应作为设计主要关注对象。

嘉德艺术中心结构模型振动台试验与竖向地震作用分析

嘉德艺术中心是同时带有大悬臂和大跨转换层的复杂结构,为保证该结构的抗震安全性,进行了1:16的缩比振动台试验,并利用ABAQUS进行了弹塑性分析。研究了结构的动力特性,研究了结构在8度多遇、设防、罕遇地震及9度罕遇地震下的加速度响应、位移响应及损伤过程。并讨论了大悬臂桁架和大跨转换层桁架竖向地震作用计算方法。研究结果表明:该结构具有良好的变形能力和延性,具有足够的抗震储备能力,满足规范"小震不坏,中震可修,大震不倒"的设防要求;采用竖向振型分解反应谱法计算的竖向地震作用并不一定大于规范简化方法的结果,实际设计中宜取两者的包络;且对于8度抗震设防的大悬臂桁架和大跨转换层桁架,规范简化方法计算的竖向地震作用偏小,宜取重力荷载代表值的15%计算竖向地震作用。

保利国际广场大跨悬挑桁架转换层施工安装与卸载方案优选

针对大跨悬挑桁架层施工过程复杂的问题,以横琴保利广场大悬挑桁架转换层为研究对象,采用施工模拟技术对其安装和卸载过程展开方案优选研究,悬挑桁架转换层安装采用分区整榀安装和散拼安装2种方式,支撑胎架卸载采用同时一次卸载、分区一次卸载、同时多次卸载、分区多次卸载4种方式,基于Midas软件分别对不同加载和卸载方案进行施工模拟分析,结果表明悬挑桁架转换层安装采用散拼安装方式有利于降低构件内力和控制竖向位移变形,支撑胎架分步多次卸载方案对结构构件内力和位移的控制优于一次卸载方案,卸载方案对结构内力的影响与卸载分步与否有关、与分区与否关系不大,悬臂桁架竖向累积位移主要集中在四个角部和跨中部位。

多重体系转换对大跨无柱地下空间结构力学行为影响

新建岗厦北综合交通枢纽为地下负3层大跨结构,中庭48 m×52 m范围为无柱区域,在全国尚属首例。该结构建造过程复杂,涉及多重体系转换。采用有限元仿真分析方法,模拟该结构体系转换过程,研究多重体系转换过程对结构力学行为的影响。研究结果表明:多重体系转换过程中,结构荷载主要通过层间结构柱传递,在相邻层间板和梁之间几乎没有再次传递分配;临时支撑卸载是最不利工况,相较于卸载前,负3层结构柱轴力增幅达90%,负1层钢梁和混凝土板受力状态变化也较为显著。不同临时支撑卸载方案对比结果表明,钢梁架设完成后即进行临时支撑卸载为合理时机,可使体系转换过程中结构受力状态变化平缓,且结构最终受力状态较原方案更为合理,尤其可显著降低中庭大跨无柱区域负1层混凝土板拉应力,降幅达14%。本文成果已应用于该工程,实际体系转换过程安全、可靠。

福建省建筑科学研究院建筑设计生产基地大跨度跨层转换桁架结构创新设计

创新性提出转换桁架弦杆滑动连接方案,保留转换桁架竖向承载力的同时释放其抗侧刚度,转换桁架竖向承载功能与主体结构水平抗侧功能分离,为大跨度转换结构工程提供一种新颖的解决思路;综合对比传统大跨度转换桁架刚性连接及上、下弦滑动连接三个方案的优劣,确定采用下弦滑动连接方案;对比分析三种下弦滑动节点设计方案的优劣,确定采用下弦杆居中式节点形式;细化设计滑动节点构造,保证其可靠滑动的同时对混凝土楼面梁起支撑作用;采用ABAQUS对托板进行有限元应力分析,分析结果表明,托板处于弹性受力状态,且其受力可近似按悬臂板计算;规划下弦滑动方案施工次序,确保该方案的可实施性。