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<正>主办单位:中国建筑西南设计研究院有限公司中国建筑设计研究院《建筑结构》杂志社承办单位:《建筑结构》杂志社协办单位:四川省建设厅成都市建筑设计研究院西南交通大学一、会议宗旨自2008年5.12汶川地震发生以来,我国工程抗震界经历了不平凡的五年,除了与国人一起创造了人类抗震救灾史上恢复重建的奇迹外,还通过艰辛的努力推动了我国抗震设计等相关技术的全面发展与提高。国内外学者以汶川地震中典型的
<正>第十一届全国桩基工程学术会议将于2013年10月16～18日在江苏宜兴召开,将对我国近年来桩基工程领域的最新研究进展进行广泛的学术交流。一、主办单位:中国土木工程学会土力学及岩土工程分会桩基础学术
2010年上海世博会中国国家馆上大下小、四棱台斗冠状外形使其屋盖竖向支撑较少,主梁梁端最大弯矩设计值达到4.86万kN.m,在建筑净高受限的条件下,采用常规主梁难以承担。介绍了屋盖桁架主梁、工字钢组合次梁、屋盖板设计中的难点、重点和相关构造做法,给出了在桁架端部采用钢板围套加强以减小弦杆局部弯矩、上弦杆贯通3片剪力墙利用栓钉的滑移减小弦杆巨大轴力在单片剪力墙墙肢内引起的剪力的措施。并由有限元分析验证了上述技术措施的可行性。最后进行了在n个点上生成n个随机体重、随机频率的人行荷载时程下的屋盖竖向振动全过程分析,多组随机分析即蒙特卡洛法分析结果表明,屋盖的竖向振动舒适度满足要求。
中宇国际大厦主楼为高204m的超限高层建筑,采用圆形钢管混凝土柱框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。为保证结构延性,针对超限情况及结构体系,提出性能设计目标,利用承载力及变形验证不同水准下结构与构件的抗震性能,包括小震弹性计算、中震弹性关键构件验算以及罕遇地震下的弹塑性动力时程分析。工程采用了3种不同的计算软件进行结构分析,以提高结构设计的可靠性。计算结果表明,通过采取相应的设计措施,可以实现预定的性能目标,工程抗震性能良好,结构体系安全可行。
项目是由左右两塔与高位大跨连廊组成的三位一体的复杂高层建筑。连体结构部分的位置高、跨度大,且两侧塔楼与中间连体结构层高不同,有局部错层,同时因主体结构和连体部位采用两种不同类型材料,给结构设计带来了较大的挑战。设计采用了多项有效抗震技术措施,详细分析了连体结构、高位大跨连廊的受力性能,通过振动台模型试验验证了所采取的抗震措施的可行性,工程设计顺利通过超限建筑专项审查。
长沙东方芙蓉广场的1#,2#,3#楼通过高空钢连廊连接为双塔连体结构,在风效应或地震作用下,连体结构的动力特性因连廊的存在而相互影响,使连接部位的受力变得非常复杂,连廊极易与主体结构脱离,造成人员或财产的重大损失。采用铅芯橡胶支座的弱连接连体结构形式,对铅芯橡胶支座进行了隔震支座非线性地震响应分析,对比主体结构有连体与无连体结构的动力响应。结果表明,设计中选用的铅芯橡胶支座可以满足要求。同时由于采用了隔震支座,减弱了连体结构对主体结构的影响,可对主体结构和连体部分分别进行设计,从而降低主体结构的设计难度,保证结构的安全性。
国航飞行模拟训练基地乘务训练大楼工程包括了钢筋混凝土框架剪力墙、钢结构网架、钢结构空间桁架等多种结构类型,该工程还是一个典型的大跨度连体结构。结合其结构设计,着重介绍了该工程连体结构部分的结构选型及分析、计算模型的处理及构造措施等,尤其是采用柔性连接的连体结构,可供同类连体结构设计时参考。
以一栋框架-剪力墙结构住宅为工程背景,对预制装配整体式框架-剪力墙结构的设计方法进行了详细论述。由于国内尚没有相同结构形式工程的设计经验,如何保证该结构达到等同现浇结构的性能是设计关键,从结构整体计算、关键构件与节点的设计等几个方面进行了深入探索和研究,相关方法与思路可为类似的结构设计提供参考。
厦门国际会展中心二期大跨度屋盖采用81m跨和45m跨张弦梁结构,通过钢箱梁灌浆配重,实现了沿海高风压地区超大风吸力作用下张弦梁结构的应用。介绍了结构及屋盖体系布置、结构整体及切榀分析结果、关键节点设计及有限元分析结果、支座设计、施工模拟等,尤其是钢箱梁的配重设计原则、灌浆方案比选、箱梁加劲优化分析、具体实施方法及相关构造措施等,可供同类结构设计参考。
异型截面目前在大跨结构中被广泛使用,如何科学合理地对其进行设计已是一个很现实的问题。首先对异型截面进行了分类。在《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)对此没有明确规定的情况下,在研究规范相应公式来历的基础上,通过参考、套用规范公式并辅以有限元分析的方式,以封闭截面为对象,研究此类构件验算问题。涉及强度、弯矩作用平面内整体稳定、弯矩作用平面外整体稳定、局部稳定等各方面的内容。
由于超越荷载和罕遇地震的作用,大跨度张弦梁结构可能由此而发生整体或连续倒塌。考虑结构和抗力的不确定性,分析了在超越荷载和罕遇地震下结构的易损性。首先,基于蒙特卡洛法和拉丁超立方抽样法,研究活荷载的超越幅度与结构失效概率之间的关系,绘制其静力易损性曲线;其次,基于增量动力时程分析方法,研究不同地震波作用与结构失效概率之间的关系,绘制结构倒塌易损性曲线;最后,研究不同预应力水平对其易损性的影响。结果表明,基于易损性曲线可预测结构在超越荷载和罕遇地震下的失效概率;大跨度张弦梁结构易损性较低;适当提高预应力水平,可以改善结构易损性。
点支式幕墙的检测方法的缺乏使得点支式幕墙的安全性鉴定工作成为一个难题。预应力索桁架体系是点支式玻璃幕墙支承结构的典型形式。对玻璃幕墙各种损伤因素进行了总结,包括连接件失效、联系杆损坏、拉索预应力损失、节点坐标偏差和锚固端损伤,并在此基础上提出一种对幕墙索桁架支承体系安全性进行检测的方法。以某幕墙工程为例,从各种损伤因素的角度对幕墙工程的现状进行了检测,建立有限元计算模型进行承载能力分析并对幕墙安全性做出评估,验证了该方法的可行性。
碟形弹簧是压缩弹簧的一种,由于其具有结构简单、安装尺寸小、承载能力大、刚度可变等优点,在工业产品中应用相当广泛。主要阐述了碟形弹簧在大跨度可移动式建筑钢结构开合屋盖体系调节机构中的应用,并结合开合屋盖的荷载特点就碟形弹簧选型、计算做了具体的分析探讨。
针对贵阳国际会议展览中心a1商业区中庭采光顶屋面钢结构的结构特点及现场施工条件,通过方案比较、优化分析、施工模拟分析确定了安全、经济、合理的滑移施工方案。重点介绍了施工方案优选、滑移施工分析、吊装施工计算等内容,这些技术措施有效保证了钢结构的顺利施工,确保了工程质量和施工安全。
近断层脉冲型地震作用下,建筑的隔震层会产生较大的侧移,与周边基坑挡墙可能发生碰撞。采用非线性弹簧来模拟基坑挡墙,考虑上部结构的弹塑性变形。利用基于非线性弹簧的碰撞模型,分析了近场、远场地震作用下隔震结构的碰撞响应,探讨了隔震结构与周边基坑的预留间距对隔震结构碰撞的影响。并通过二次开发,采用生死单元法,模拟了碰撞导致隔震结构的倾覆倒塌。基于增量动力分析(IDA)的分析结果表明:近场地震作用下隔震结构更容易发生碰撞,对隔震结构的倾覆效应更具相关性,碰撞导致隔震支座产生受拉破坏继而发生倾覆倒塌。
对ABAQUS纤维梁单元模型中钢筋的模拟方法进行对比,并对钢筋混凝土框架结构隐式和显式弹塑性时程分析结果进行比较。钢筋混凝土纤维梁单元中钢筋可以采用钢筋纤维法和组合单元法两种方法进行模拟,对这两种钢筋模拟方法进行了详细对比分析,并对隐式动力时程分析和显式动力时程分析结果进行了比较。结果表明,两种钢筋模拟方法可以得到相近的时程分析结果,编制的显式混凝土单轴动力本构是正确的。
建立了考虑板、梁、柱协同工作的楼盖结构三维有限元分析模型;对具有不同梁板刚度比、板区格跨度比的31个现浇混凝土楼盖结构模型进行了弹性有限元分析,同时用弹性薄板理论计算了这些楼盖结构模型中板的内力和挠度;将两种方法的计算结果进行比较,研究了梁、板刚度比变化对板内力和变形的影响。研究结果表明,梁板刚度比变化对板内力和变形有较大的影响;综合比较弯矩和挠度计算结果,提出将αl2/l1≥5作为弹性内力计算时边支承双向板与柱支承双向板的界定条件。
缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间的粘结锚固性能关系到缓粘结预应力混凝土结构的受力,通过对8个试件的拉拔试验,研究了缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间的粘结锚固性能,测得了钢绞线拉力与滑移量之间的关系曲线。试验证明,缓粘结钢绞线外包护套的横肋高度直接影响到缓粘结钢绞线与混凝土之间的粘结性能,横肋越高,钢绞线从混凝土试件中拔出的拉拔力越大,粘结性能越好。试验结果对缓粘结钢绞线的制作和缓粘结预应力混凝土结构设计和工程应用提供参考。
基于墙后土体为半无限土体假定的经典土压力理论不适用于有限土体土压力计算。分析了墙后有限土体的破坏模式及位移特征,并考虑应力偏转现象分析了有限土体中的成拱效应。在此基础上,基于水平薄层法分析了有限土体主动土压力分布特征,给出了有限土体主动土压力强度的理论计算方法。该方法可较好地考虑有限土体宽度及土拱效应对土压力分布造成的影响。与试验实测数据对比表明,相比经典土压力理论,该方法的计算值更接近于实测值,可供相关设计计算参考。对影响有限土体土压力分布的主要参数进行了初步研究,如土体计算宽度、土体黏聚力及内摩擦角。结果表明:不同参数取值并未改变有限土压力沿深度的分布规律;同一深度处,土压力值随计算宽度与土体摩擦角的增大而增大,但随土体黏聚力的增加而减小。
人工地基在工程中应用日益广泛,而对于人工地基承载力的深度修正,缺乏深入研究和统一认识。针对这种情况,根据加固机理对人工地基进行了分类,分析了不同类型人工地基的破坏模式;并基于深度修正原理和工程实践,对人工地基承载力修正进行了分析探讨;对不同类型的人工地基提出了承载力深度修正建议。
通过工程实例,介绍了在较厚回填土中采用强夯+CFG桩复合地基进行地基处理以提高地基承载力及控制沉降的设计及施工方法。强夯后对表层土进行标准贯入试验及静力载荷试验,打入CFG桩后对复合地基承载力进行单桩复合地基静载荷试验与单桩竖向抗压静载荷试验检测,结果表明地基承载力与变形均满足规范要求。工程实例表明采用此方法可节约造价、缩短工期且安全可靠。
在保证基坑稳定性的条件下,为了提高桩锚支护结构经济性,建立了桩锚支护结构的优化设计模型,并对其支撑道数、桩径、嵌固深度和混凝土强度等级等设计参数做了敏感性分析,在此基础上确定各个优化设计参数的合理取值范围,为桩锚支护优化提供了约束条件。针对传统的遗传算法在迭代过程中出现过早地收敛到局部最优解和在最优值附近收敛速度慢等缺点,提出了动态自适应技术改进遗传算法的新算法(动态自适应遗传算法,DAGA)。工程实例分析表明,动态自适应遗传算法不受设计空间可微性、连续性等限制,适合于求解具有离散设计变量的桩锚支护工程;不仅有较好的收敛性,而且在求解时间上具有一定的优势。
随着钢材生产工艺的提高,新型高强度、高性能结构钢材出现;由于目前钢结构设计规范和钢材标准对结构钢材的力学性能指标有着严格的限值要求,特别是屈强比,高强度钢材钢结构的发展和应用受到了制约。全面介绍国内外建筑结构用高强度钢材的生产工艺和牌号种类,总结包括欧洲、北美、澳大利亚、日本和中国在内的国内外规范标准对结构钢材力学性能的要求,并对几个重要的力学性能指标,如屈强比、断后伸长率等进行对比分析,整理大量国内外高强度钢材材性试验数据和研究进展,分析并得到其力学性能特点,提出适用于数值计算的材料本构模型。研究结果表明,新型高强度结构钢材在具有高韧性的同时也具有较高的屈强比和较低的断后伸长率,且往往超过大多数规范的限值规定,这大大限制了此类钢材钢结构的工程应用。因此,需要进一步讨论和定量研究钢材力学性能与结构安全性的关系,研究是否可以适当放松规范对结构钢材力学性能的限值规定。该研究有利于更合理全面地认识高强度结构钢材的力学性能特点和相应的规范限值规定,促进高强度钢材钢结构的相关研究工作,也有利于高强度钢材钢结构的工程应用和规范修订。
利用ANSYS软件,对常用的六边形孔和圆形孔蜂窝式钢框架结构的破坏模式、梁上塑性铰、滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能能力进行分析。研究表明:在扩高比K和梁上第一个孔洞中心距柱翼缘距离B等参数的影响下,蜂窝式钢框架结构可以利用蜂窝梁梁端孔洞位置处的腹板削弱;在地震作用下,使塑性铰产生于梁上第一个孔洞位置,远离梁柱连接部位的焊缝区域,提高其抗震性能。通过分析参数K和B对其塑性铰出现位置的影响规律,提出六边形孔和圆形孔蜂窝式钢框架参数B取值的建议公式。在此参数范围内,蜂窝式钢框架结构的抗震性能和延性相比普通实腹钢框架并没有明显降低,具有良好的耗能能力。