混合联肢部分外包组合剪力墙基于两阶段耗能的塑性设计方法研究

混合联肢部分外包组合剪力墙结构是一种典型的两阶段耗能结构体系。依据现行设计规范设计的混合联肢部分外包组合剪力墙结构对结构弹塑性阶段的整体性能缺乏考虑,在设防地震和罕遇地震作用下结构的屈服顺序难以控制。基于混合联肢部分外包组合剪力墙结构体系“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防性能目标,提出结构两阶段耗能的塑性设计方法。以目标位移和理想破坏模式作为预测结构弹塑性受力状态性能目标,针对不同地震水准下的性能目标,考虑耦连比对结构合理耗能机制的影响,将结构的能力曲线等效为三线型,改进了传统基于能量平衡的塑性设计方法,保证结构在设防地震及罕遇地震下实现理想屈服顺序,避免薄弱层产生。采用建议的设计方法设计了一个12层结构算例,并采用ABAQUS对算例进行推覆分析和弹塑性时程分析。结果表明,采用基于两阶段耗能的塑性设计方法预测的中震及大震下结构顶点位移角与数值分析结果误差分别为0.5%和12.1%,最大层间位移角满足结构弹塑性层间位移角的要求。算例结构能够实现“强节点弱构件、强墙肢弱连梁”合理的屈服顺序,保证结构预期的失效机制和不同地震水准作用下的性能目标,验证了基于两阶段耗能的塑性设计方法的有效性。

广州某超限连体高层结构设计

广州某超限高层为带连体的部分框支剪力墙结构,两栋结构高度分别为9725、9275m,在4层、11~13层通过连廊连接。为了验证结构布置的可靠性和安全性,采用YJK和ETABS软件对建筑结构进行整体计算分析及弹性时程分析,同时借助Perform-3D软件,对结构的动力弹塑性进行深入分析,并对连接体结构受力情况做专项分析。结果表明,两栋塔楼的转换构件及连接体结构受力体系合理可靠。根据结构的受力特征,通过对关键构件及其他受力构件的加强处理,确保结构整体上满足各项预先设定的抗震性能目标的要求。

某部分框支剪力墙结构等效刚度比控制分析

转换层下部结构刚度对部分框支剪力墙结构的竖向刚度规则性和地震剪力传递突变程度有较大影响,等效刚度比是衡量转换层下部结构相对刚度的重要设计指标。本文对8度区某部分框支剪力墙结构等效刚度比的控制进行分析讨论。首先,通过转换层下部结构高度线性插值对等效刚度比进行修正,其次,通过调整转换层层高和转换层下部结构剪力墙厚度两种方式,分析不同等效刚度比对结构整体指标、构件受力和结构整体抗震性能的影响。结果表明,等效刚度比越大,转换层与其上一层的层间位移角比和有害层间位移角比越小,等效刚度比小于1.0时,转换层与其上一层的有害位移角比突变增大;设置转换层对转换层以上3层的地震剪力分配产生了较大影响;框支框架的相对刚度比越大,水平力传递突变程度越小;随着等效刚度比增加,结构主要屈服部位由结构底部转移至转换层以上部位。

四角两边连接防屈曲钢板剪力墙力学机制

为了保障降低框架柱刚度要求的同时,可以平衡防屈曲钢板剪力墙作为抗侧力构件和耗能构件的功能,本文提出了四角两边连接防屈曲钢板剪力墙。通过理论推导和数值模拟对四角两边连接防屈曲钢板剪力墙力学性能进行研究,给出了理论承载力和最小刚度表达式,分析了内嵌钢板与钢框架相互作用机制,阐述了四角两边连接防屈曲钢板剪力墙刚度和延型,研究了钢框架和内嵌钢板剪力分配规律。研究表明:四角两边连接防屈曲钢板剪力墙相较于四边连接防屈曲钢板剪力墙降低了边框柱刚度最低要求的40%;内嵌钢板承担了80%以上的剪力,当塑性铰完全形成之后,内嵌钢板与框架柱承担剪力比例趋于平衡;混凝土盖板的约束作用能够有效提高内嵌钢板承担剪力能力,混凝土盖板厚度大于40 mm,结构初始刚度和内嵌钢板承担剪力不再增加。因此,四角两边连接防屈曲钢板剪力墙具有良好的抗震性能,可以作为抗侧力构件应用于高层建筑抵抗水平荷载。

某大底盘双塔部分框支剪力墙结构设计分析

某项目采用大底盘双塔部分框支剪力墙结构,存在多项不规则,属于超限高层建筑结构。本文介绍了项目的结构体系及超限情况,采用两种软件进行结构计算分析。针对工程的特点及难点,基于结构性能化要求,对结构采取了中震和大震静力推覆分析,并结合分析结果采取了相应的加强措施。分析表明,结构安全可靠,满足预设目标。

框架结构局部房间隔震技术研究与应用

为降低建筑中某些重要房间如手术室、重症监护室等的地震反应,提出局部房间隔震技术,以保证新建与既有建筑中具有特殊功能性的房间可在震后继续工作,甚至在地震中持续使用。以实际框架结构建筑为例,分析局部房间隔震结构减震效果。研究结果表明,局部房间隔震技术适用于框架结构,可有效降低结构地震响应;随着局部房间隔震结构设置楼层的升高,局部房间隔震结构减震效果略有减弱,应用局部房间隔震技术时,可根据结构功能目标考虑局部房间隔震结构设置位置等。

广州市某超高层部分框支剪力墙结构设计

广州某超高层部分框支剪力墙结构存在扭转不规则、凹凸不规则、构件间断和局部穿层柱等4项不规则项。介绍了工程的结构特点及概念设计思想的具体运用,尤其是转换层降板与转换梁相冲突的解决措施,进行了基于性能的抗震分析及关键问题分析,通过整体降低转换层结构标高、对重要构件包络配筋、提高底部加强区剪力墙配筋率、在转换构件中增设型钢、提高关键部位抗震等级、加强薄弱部位楼板板厚及配筋等措施,可达到设计预期目标。

广州某项目A栋超高层住宅结构抗震设计

广州某项目A栋地下6层,地上46层,采用框支剪力墙结构体系,存在扭转不规则、偏心布置、凹凸不规则、构件间断、局部穿层柱等不规则情况。利用YJK和ETABS对结构进行了整体计算分析、多遇地震下的弹性时程补充验算以及设防地震和罕遇地震下的性能目标分析,并进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析以及采取针对性加强措施。开展框支框架、转换层楼板等关键构件的专项分析,并采取了加强措施。分析结果表明:结构选型合理,受力体系明确,安全可靠,具有良好的抗震性能,可实现预期的抗震性能目标。

某低烈度部分框支剪力墙住宅结构设计

随着城市化的发展,人们对住宅的要求越来越高,大型住宅小区成了住宅建设的主要发展方向。文章以某低烈度住宅小区为例,着重介绍部分框支剪力墙结构设计,探讨其设计过程中应当注意的要点和细节。通过对抗震计算、基础设计、楼板舒适度、楼板应力、结构精细化设计的分析总结,为类似的工程项目提供参考。

高位转换对部分框支剪力墙结构抗震性能的影响分析

为研究高位转换对部分框支剪力墙高层建筑结构抗震性能的影响,本文结合一栋B级高度公寓建筑,分别从转换层位置高度不同、转换层位于裙房顶和裙房顶上一层位置两个方面进行分析。结果表明:1)转换层位置越高或转换层位于裙房顶上一层位置时,转换层的层剪力分配由剪力墙向框支柱转移,框支柱的剪力分配比例越高,承担的倾覆力矩增长的越快,转换层中框支柱的受力越不利;2)转换层与相邻上层的刚度比越小,结构越易形成软弱层;并在计算分析的基础上对此类结构提出了相应的加强措施。本文成果可为设置高位转换的部分框支剪力墙结构设计提供一定的参考。

地震作用部分转移法在中小学混凝土框架结构校舍加固中应用

目的探讨采用地震作用部分转移加固方法对不满足抗震要求的低层单跨的中小学混凝土框架结构校舍进行抗震加固的可行性,为这类特点的中小学校舍提供加固设计方法.方法结合工程实例提出了一种地震作用部分转移的加固方法,即在原框架结构中设置剪力墙,通过其吸引部分地震作用来降低对原框架结构的抗震能力要求.结果设置剪力墙后,结构X、Y向的变形均明显减小且基本相同,层间位移角也明显地减小,剪力墙可有效地分担原框架结构的部分地震作用,从而间接地提高了其抗震能力.结论地震作用部分转移加固方法具有施工方便、周期短和造价低廉的特点,避免了对原框架结构构件的逐一加固,应用实际工程是可行的.

考虑部分楼板变形时框-剪结构的协同分析

建立了考虑部分楼板变形的框架剪力墙结构协同分析的计算模型,将弹性楼板结构平面分成若干个区域,每个区域内的抗侧力结构可看做一个框剪单元,弹性楼板的作用看做框剪单元的弹性支座。在哈密顿力学的框架下导出了协同分析的对偶求解体系,进而利用精细积分法求出结构位移和内力的数值解。算例说明计算结果精度较高。

框-剪结构剪力墙局部中断的设计探讨

通过分析框-剪结构的协同工作原理,从概念上探讨了剪力墙局部中断的合理性。结合2个工程实例,对剪力墙局部中断与均通至顶部两种情况的周期、位移、刚度比、配筋等方面进行比较,结果表明剪力墙局部中断对结构侧向刚度的影响可以忽略、顶部位移有所减小,抗震性能反而略优。采用此方法,可以减少混凝土用量,节约工程造价,可供类似工程参考。

成都某复杂高层结构设计可行性分析

成都某高层商住楼主体结构高度为99.700 m,采用部分框支剪力墙结构体系,存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续、竖向抗侧力构件不连续等多项不规则,属超限高层建筑。介绍了结构体系及布置、抗震设防性能目标。通过运用不同力学模型程序进行计算,对结构整体计算结果、罕遇地震作用下静力弹塑性分析结果进行分析。结果表明,工程各项计算指标比较理想,均满足规范要求。并针对结构超限情况提出相应的超限对策及加强措施,整体满足规范性能化设计的要求。

SATWE对柱刚域范围的确定方法及其对结构刚度的影响

框架结构和其他结构形式中的框架部分都存在梁柱相交的重叠部分,当此重叠部分相对其跨度较大时,构件交点处会形成刚性节点区域,刚域尺寸的确定会在一定程度上影响结构整体分析结果。采用不同方法确定柱刚域范围对结构的分析结果和设计结果存在差异,尤其是对框架结构和以框架受力为主的部分框支剪力墙结构中的框支框架部分有较大的影响。本文结合现行结构设计规范阐述SATWE软件确定柱刚域范围方法和考虑梁柱刚域对于结构刚度的影响。

装配式剪力墙结构住宅叠合板精细化设计探讨

在装配式剪力墙结构住宅中,叠合板的应用非常广泛,技术也日趋成熟。住宅高质量发展及装配化精益建造等新需求对装配式建筑设计也提出了更高的要求。针对叠合板常见的预制底板接缝、局部降板等设计内容,在工程实践经验总结的基础上,以提高建造全过程的标准化、易建性与经济性等为目标,在叠合板的技术策划、设计选型、接缝形式及接缝宽度确定、复杂叠合板补充有限元计算分析及构造措施等方面提出了相关的精细化设计方法。实践证明该精细化设计方法是有效的、可行的,可供同类工程的设计参考借鉴。

预制装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙结构研发与应用

提出预制装配式部分包覆钢-混凝土组合剪力墙结构(PEC剪力墙结构),详细介绍该结构基本组成和构造特点,并以新城·吾悦广场12号住宅楼为例介绍其在工程中的应用。结合试验研究与工程应用,总结预制装配式PEC剪力墙结构力学性能、耐火性能、节点连接性能等。实际应用效果表明,预制装配式PEC剪力墙结构受力合理,解决了目前钢结构住宅和PC结构住宅存在的部分技术问题。

《高层建筑混凝土结构技术规程》若干问题讨论——兼谈京、沪、粤三地对“高规”的理解

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)自2002年6月颁布以来,各地在对“高规”的应用实施中,大部分都能遵循“高规”的要求,但是对于“高规”中涉及的某些条文,由于缺少具体量化或各地对规范条文理解不同,在应用中也出现各种差异,北京、上海、广东等地也结合当地设计经验和工程实践相继发布本地的技术措施或规程。通过对国家规范及其宣贯材料、《北京市建筑设计技术细则-结构专业》、上海市《建筑抗震设计规程》、“广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)补充规定”等,谈谈各地对“高规”部分条文的理解,以供修订规范时参考。

转换梁宽厚比对部分框支结构的抗震性能影响研究

为了研究转换梁宽厚比对部分框支结构抗震性能的影响,利用ETABS软件在控制转换梁截面面积不变的条件下建立了宽厚比不同的结构模型,并对其进行双向地震作用下的振型分解反应谱分析、弹性时程分析。结果表明:在一定范围内随着宽扁梁宽厚比的增大,结构整体刚度减小,引起结构的周期、侧向位移、层间位移角增大;转换层附近的层刚度比减小从而改善位移突变和位移角突变;层剪力和转换层附件构件的内力减小,从而提高结构的抗震性能。

部分框支剪力墙结构设计要点

部分框支剪力墙结构常用于上部楼层为住宅而下部楼层为大空间的建筑中。论文以某住宅工程为例,介绍了框支剪力墙结构的布置要点和计算重点,并对转换层施工中的混凝土模板支撑工程、混凝土工程的施工注意要点进行阐述。