Numerical Analysis on the Seismic Performance of Plane Irregular Structure Based on ABAQUS

Rod element and shell element were used in finite element software ABAQUS to establish dynamic elastic-plastic analysis model of the structure,the seismic performance of an irregular plane complex overrun structure numerical simulation,the structure was calculated under different input level and displacement response of the acceleration response,and analyses the force of the wear layer column and the floor of the open hole stress level.The results were compared with the shaking table test to verify the accuracy of the numerical simulation results.The results of numerical calculation were basically consistent with the experimental results,and the finite element model basically reflected the response of the structure under the simulated earthquake.

某平面斜交复杂多连体教学楼结构设计

某大学教学组团为4塔多连体结构,通过3处大跨度连廊连为一体。各单体自身存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续等不规则,另加3个大跨连廊形成复杂连接。连接体与主体结构采用铅芯隔震橡胶支座的非刚性连接方案,设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构构件的重要性,提出差异化的抗震性能目标,并对连体钢桁架进行了抗连续倒塌分析。对于弱连接体结构,选取地震波时兼顾了连廊的自身振动周期,并补充考虑了地震波主向垂直于斜交连廊工况。在此基础上,补充了风和温度作用下连廊支座分析,并通过多种抗震加强措施,确保结构构件满足设定的抗震性能目标。

特别不规则超限高层建筑抗震设计

结合安徽阜阳万达广场4号楼(五星级酒店)结构工程实例,论文分别从建筑体型分析、针对性结构抗震概念设计、数值模拟抗震验算等方面阐述了超限高层建筑的结构设计思路及方法,从而取得安全、适用的设计成果。

平面凹凸不规则高层结构弱连接楼盖在水平地震作用下的抗震设计方法

一般建筑平面饱满规则时,楼盖设计主要由竖向荷载起控制作用,现行规范缺乏针对楼盖在水平地震作用下的内力计算方法和相应构造设计的规定。但是对于平面凹凸不规则结构的弱连接楼盖,水平地震作用可能会对楼盖配筋设计起到控制作用。通过总结已取得设计经验和研究成果,从弱连接楼盖面内实际受力出发,提出了弱连接楼盖面内受力抗震性能目标的相关建议,初步列出了弱连接楼盖一些基本构造要求,提出一个较为完整的弱连接楼盖的抗震设计方法。结果表明:该方法具有较可靠的理论基础和较清楚的物理概念,且考虑了双向地震等不利因素的影响,可更好满足结构抗震安全性的要求,可以在设计中推广使用。

双向退台“悬空”建筑结构设计及关键技术研究

宕口酒店依山而建,位于旧有采石场开挖后遗存台地。建筑正立面呈双向退台造型,与后方山体轮廓线基本保持一致。主塔楼以7层为界,上下两组楼层分别呈南北和东西向布置,总体呈T形平面。利用楼电梯间隔墙设置5个钢筋混凝土筒体,构建“多塔+连体+长悬臂”的框架-剪力墙结构。针对塔楼整体性偏弱特点,合理设置抗震缝以简化结构体系;东西侧端跨各增设一段联肢墙,增强整体抗扭刚度;增加走廊区域楼板宽度;调整筒体内楼梯间布置,以实现东西向框架梁得以贯通设置;位于7层错层区域改为坡屋面等,以上措施能实现弱化平面和立面布置的不规则程度,增强塔楼整体性的综合效应。计算分析表明,靠近端跨的筒体对抗扭刚度贡献起控制性作用。大震弹塑性对比分析表明,位于后方山体边跨柱底设置隔震支座对降低框架柱损伤程度有明显作用,且对相邻墙肢损伤影响程度有限。

某山地住宅结构设计及超限分析

文章论述了某山地住宅的高层结构体系、主要设计参数和结构超限情况,并提出了抗震性能化的设计目标。针对结构超限状况,本工程进行了多遇地震作用下(小震)弹性分析(包括振型分解反应谱法和弹性时程分析法)、设防地震作用下(中震)的等效弹性分析、罕遇地震作用下(大震)的等效弹性与弹塑性时程分析。本工程还补充了中震和大震作用下的楼板应力分析。通过进行各项分析验算,保障了超限结构的抗震性能。

深圳某不规则高层建筑结构设计重点及难点分析

深圳某建筑为形体不规则超限高层建筑。运用盈建科、ETABS和ABAQUS等软件,对项目进行了整体计算、弹性时程分析以及楼板应力分析,对结构的关键构件和部位进行了有限元分析和抗震性能化设计。通过以上分析,对结构的薄弱部位提出了相应的抗震加强措施。分析结果表明此项目结构体系选择恰当,结构布置合理,能够满足相应的抗震性能目标要求;转换结构设计可实现抗连续倒塌的概念,节点受力满足设计要求,结构冗余度较好,具有良好的抗震性能。

平面不规则复杂超限结构振动台试验研究

以实际工程为背景,对平面不规则复杂超限结构进行地震模拟振动台试验研究,量测模型结构动力特性、阻尼比及其在不同水准地震作用下加速度、位移等动力反应,研究结构破坏机理及模式。试验结果表明,模型结构X方向经历7°多遇及基本烈度地震后基本保持弹性状态。结构X向一阶自振频率为5.610 Hz,阻尼比2.995%;Y向一阶自振频率5.484 Hz,阻尼比2.478%,随加速度幅值的增加自振频率逐渐降低,阻尼比提高;罕遇地震作用后模型结构Y向自振频率较震前下降约15%,阻尼比提高至6.531%,7°多遇地震下结构X、Y向最大层间位移角分别为1/1071,1/799,罕遇地震下结构最大层间位移角为1/120,均满足规范要求。多遇地震Kobe波激励下结构上部楼层最大位移比达1.331,存在一定扭转不规则,但程度较小。试验表明原型结构设计基本合理,整体抗震性能较好。并对原型结构设计提出建议。

多维性能极限状态平面不规则结构易损性分析

针对平面不规则框剪结构,在引入最不利输入角度的基础上,提出多维性能极限状态的易损性分析方法。首先,利用Matlab中小波变换系数法,判别地震动的最不利输入方向;然后,采用层间位移和层间扭转角作为性能量化指标并考虑量化指标间的相关性,计算超越概率,从而得到二维性能极限状态下结构的易损性曲线。利用该方法对平面不规则框剪结构进行分析得到结构在正常使用、可以使用、生命安全、防止倒塌4个性能水平下的易损性曲线。结果表明:对于平面不规则结构,地震动输入角度对结构的抗震性能有不可忽略的影响;对平面不规则结构进行易损性分析时,应同时考虑层间位移和层间扭转角双指标的影响,防止高估这类结构的抗震性能。基于多维性能极限状态的易损性分析方法对平面不规则结构抗震性能的评估更为安全、可靠。

平面不规则结构质-刚偏心的调整方法

提出一种结构布置中调整质-刚偏心的方法,在对调整前后典型工程算例数值计算结果分析比较的基础上,总结出一些调整质-刚偏心以改善剪-扭内力分布的经验。

平面不规则结构的弹塑性时程分析

针对平面不规则结构的特点,结合现行规范,参考常用抗震分析方法,提出对平面不规则结构进行多方向弹塑性时程分析的观点。通过对某工程实例的弹塑性时程分析,探讨了该类结构在不同方向罕遇地震作用下的地震反应,分析了塑性饺在不同构件中的发展情况及在整个结构中的分布情况,研究了某些主要承重构件在不同方向的受力性能。

近断层地震作用下超长复杂隔震结构动力响应分析

随着超长、平面不规则的复杂隔震结构的出现,关注超长复杂隔震结构的安全性也变得十分重要。本文针对平面不规则的超长隔震结构的抗震性能进行了分析。运用Seismo Struct建立超长隔震结构分析模型,输入近场脉冲、非脉冲及远场地震动进行非线性动力时程分析。通过比较平面不规则的超长隔震结构在不同地震作用下的动力响应和隔震支座的水平位移,分析地震作用对隔震结构的影响。研究表明:平面不规则的超长隔震结构在近断层脉冲地震作用下的响应明显大于近断层非脉冲地震作用。同时,通过分析隔震支座的水平位移发现,超长复杂隔震结构在近断层脉冲地震作用下依旧有较好的抗震性能。

平立面不规则框架结构抗震问题探讨

应用结构计算通用软件,对一平立面均不规则的L形框架结构进行分析计算。通过对斜交L形结构以及正交L形结构设抗震缝和不设抗震缝两种情况在不同抗震设防烈度下的计算分析,得到相应各种情况下结构构件内力。通过对比分析,对平立面均不规则的框架结构的抗震缝设置及结构内力计算等问题进行了探讨,为平立面均不规则建筑的结构设计提供参考。

某超长隔震结构建造过程非载荷变形模拟与监测

针对超长复杂隔震结构在建造过程中出现的非载荷变形问题,考虑混凝土收缩应变和当量温差,对该类结构在建造过程中的温度效应进行有限元模拟,并对结构建造过程中由于温度变化和混凝土收缩导致橡胶隔震支座非载荷变形进行现场监测。通过数据对比分析,表明有限元模拟和现场监测结果基本吻合。结合某平面不规则超长隔震实际工程,总结了隔震支座变形和结构内力变化规律,探讨该结构在最不利温差工况下的隔震支座变形、底板的变形和内力,可以为超长隔震结构的设计和施工提供参考。

重庆某高层建筑吊脚楼结构设计

本文阐述了在特殊地形条件下采用吊脚楼形式建筑的必要性,在满足现有国家规程规范的基础上,论述了钢筋混凝土吊脚楼的设计、计算方法、结果分析及施工中注意事项,力求使钢筋混凝土吊脚楼结构设计系统化、简明化,为类似工程提供一种设计思路。

纤维材料内部结构不匀对光的散射

纤维材料内部存在杂质、染料、消光剂、结晶和空穴等结构不匀，从而使光发生散射。光波通过纤维材料时能量的输运问题可以直接利用辐射输运理论来处理。纤维材料内部存在不同结构层次，织物内纤维叠层构造也十分明显，因而可以看成平面平行介质。平行光束入射到平面平行介质的问题，可用距离Ｚ、角度θ和三个变量的方程来描述。对于纯净的纤维材料，光散射粒子呈稀疏分布，可以在一级多次散射下求解，从而建立散射光强度与粒子的尺度、密度及光散射特性之间的关系。

近断层地震作用下平面不规则基础隔震结构的倒塌模拟

分析了平面不规则基础隔震结构在近断层地震作用下的抗震性能,并对其进行了倒塌过程模拟。基础隔震结构目前在国内外都比较常见,其安全性也得到了广泛的关注。由于基础隔震结构的自振周期较长,所以近断层地震动对基础隔震结构的抗震性能有不利的影响。通过建立倒塌分析动力方程,使非线性仿真分析的解答精度得以保证,以此建立平面不规则基础隔震结构和非隔震结构模型,选择不同的近断层地震动作为输入进行非线性仿真分析。研究表明:近断层地震作用下平面不规则基础隔震结构的扭转效应相对于非隔震结构的扭转效应明显减小。同时,倒塌模拟表明,平面不规则的非隔震结构较基础隔震结构容易倒塌。

近断层地震下不规则串联隔震结构的倒塌模拟

串联隔震结构目前在国内外都比较常见,其安全性也得到了广泛的关注。而且串联隔震结构的自振周期较长,所以近断层地震动对串联隔震结构的抗震性能有不利的影响。本文分析了平面不规则串联隔震结构在近断层地震作用下的抗震性能,并对其进行了倒塌过程模拟。运用MSC.MARC建立平面不规则串联隔震结构和非隔震结构模型,选择不同的地震动输入进行非线性仿真分析。通过比较近断层地震作用下平面不规则串联隔震结构与非隔震结构的动力响应,并总结其规律;对隔震与非隔震结构建立倒塌模型,分析两种结构的抗倒塌能力。研究表明:近断层地震作用下平面不规则串联隔震结构的扭转效应相对于非隔震结构的扭转效应明显减小。同时,倒塌模拟表明,平面不规则的非隔震结构较串联隔震结构容易倒塌。

某平面L形不规则框架结构的抗震性能研究

以某平面L形幼儿园框架结构为例,通过对该结构进行多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性分析及楼板应力分析,检验其结构布置合理性和结构的抗震性能,供类似工程参考。

平面不规则布置对单层钢结构厂房抗震性能影响分析

以某典型单层钢结构厂房结构为分析实例,建立结构的整体空间分析模型,并提取典型刚架建立平面二维分析模型,通过调整结构的质量和刚度布置,形成若干不同类型、不同偏心率的平面不规则结构,基于弹性反应谱地震作用分析,同时结合规范探讨平面不规则布置对单层钢结构厂房抗震性能的影响。研究结果表明:在不同的偏心类型中,结构的扭转位移比与结构的偏心率大小有直接联系。同时,受平面不规则效应影响的不利构件的受力状态随偏心率增加的变化趋势与结构的扭转位移比的变化趋势一致。因此,认为控制位移比指标是控制单层钢结构厂房平面不规则性影响的关键;质量和刚度偏心率的控制是限制单层钢结构厂房扭转位移比的主要措施。