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某机场航站楼大厅为超长混凝土框架结构体系,主要柱网尺寸为9m×9m和15.888m×18m。对于9m×9m轴网的大跨度区域,设置后张直线无粘结预应力筋,用于抵抗由于结构超长产生的混凝土收缩应力和温度应力;对于15.888m×18m轴网的大跨度区域,设置后张曲线有粘结预应力筋,用于提高梁的承载力,并满足梁的正常使用极限状态要求,同时也解决由于结构超长产生的混凝土收缩应力和温度应力。
在框筒结构中,加强层楼板对结构的整体抗震性能影响显著。以结构高度为248.2m典型框筒结构为例,采用ABAQUS软件对加强层楼板进行弹塑性分析,得到了楼板裂缝扩展情况,并分析了楼板配筋率、框架受力状况及楼板厚度对加强层刚度的影响。最后,通过弹塑性楼板模型与不同弹性楼板等效刚度折减系数的弹性楼板模型进行对比,给出了不同情况下结构整体分析时弹性楼板等效刚度折减系数的合理取值。
以某斜柱框架-核心筒为研究对象,基于合理的混凝土塑性损伤本构模型和分层壳单元,采用有限元软件ABAQUS对结构楼板的受力情况进行分析。分析中考虑了恒荷载、活荷载及竖向构件差异变形和外框斜柱等因素对楼板受力的影响,并基于楼板应力的有限元结果和楼板配筋计算公式,得到了楼板配筋量,最终通过有限元模型验算了楼板配筋的合理性。分析结果表明,斜柱框架-核心筒结构的楼板不仅在恒荷载、活荷载下产生较大的内力,竖向构件差异变形和外框斜柱对楼板的受力也有较大影响,设计时要充分考虑。
结构设计过程中,应注重对规范条文的理解及应用。结合具体工程,依据规范相关条文,对计算参数的设置、结构荷载的取值、梁板的配筋及构造、楼板的局部削弱、地下挡土墙计算、桩基的布置及承台的配筋等给出设计建议。通过分析比较表明,经过细节设计,在不降低结构安全性的条件下,能够不同程度的降低成本,具有较好的经济效益。
高层建筑施工过程较长,混凝土徐变、收缩等时间效应对高层建筑的竖向变形影响较大。基于欧洲规范CEB-FIP 90,分析了混凝土收缩、徐变效应与相对湿度、构件尺寸、含钢率、混凝土加载龄期、混凝土强度等级等因素的关系。为准确得到高层建筑逐层施工、逐层找平过程中的变形,采用SAP2000对南宁天龙财富中心高层建筑进行考虑收缩、徐变效应的施工模拟分析。结果表明:上部楼层混凝土收缩、徐变效应导致的变形占竖向变形的比例较大。为减小构件竖向变形差对水平构件的影响,根据变形补偿的思想计算了各层竖向构件的下料预留长度。
以陕西省延长石油科研中心大厦超限高层项目为工程背景,基于施工阶段叠加法的分析原理,同时考虑混凝土材料收缩徐变特性、混凝土核心筒配筋率的影响以及伸臂桁架延迟连接措施,运用MIDAS/Gen软件对该项目进行施工过程模拟,计算分析塔楼竣工时刻结构的竖向变形和次结构(如伸臂桁架)的附加应力,并通过简单的理论公式推导得出结构竖向构件预找平计算方法,在此基础上,求出结构竖向构件预找平值,为施工方确定构件下料长度提供参考,弥补构件变形,尽可能使结构在竣工后满足设计要求。
基于Snow Fork雪特性分析仪对屋盖表面及地面积雪密度进行精细化实测研究,详细考察雪厚度、温度、沉积时间等因素对积雪密度的影响规律。此外,对双坡屋盖不均匀分布特性进行实测研究,并与《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)进行对比。通过地面和屋面雪荷载特性实测研究表明,建筑屋面积雪密度大于地面积雪密度;不同厚度位置积雪密度大小不同,中间积雪层的积雪密度较大,上层和下层积雪密度较小。一天不同时间内中午的积雪密度较大。通过双坡屋盖模型实测研究发现,对于相邻两个屋盖,屋盖迎风面雪荷载分布系数较背风面分布系数小。利用所进行积雪密度和双坡屋盖雪分布特性研究有助于明确屋盖表面雪荷载大小,为工程设计提供建议。
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<正>《建筑结构》创刊于1971年,是由住房和城乡建设部主管,亚太建设科技信息研究院(原建设部科技情报所)、中国建筑设计研究院和中国土木工程学会主办的中文核心期刊,是建设部优秀科技期刊,同时也是中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)、中国科学引文数据库、《中国学术期
<正>2014年2月,住房和城乡建设部在全国范围内发布了《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》,旨在有序推进房屋建筑工程应用减隔震技术,并确保工程质量。在这一政策背景下,2014年5月,中国土木工程学会防震减灾技术推广委员会联合《建筑结构》期刊共同创
<正>《建筑结构》2018年上半年增刊论文征集现已开始,论文征集主要栏目包括:工业与民用建筑中的混凝土结构、钢结构、组合结构、装配式结构、预应力结构、索膜结构、砌体结构、木结构、地基与基础、工程抗震、工程检测、房屋加固与改造、建筑新技术新材料开发等方面的结构
以一高空柔性连接的钢结构连廊为例,阐述了该类结构抗震性能设计的关键技术。首先通过比较分析建立考虑连廊与主体结构相互作用的连廊计算模型;通过提取连廊支座处的地震加速度和支座沉降,得到连廊抗震分析的外部作用;然后基于准确的计算模型和外部作用,对连廊进行分析计算,评估其抗震性能,并得到满足抗震性能目标的支座反力和安全滑动距离;最后对连廊支撑体系的抗震性能进行评估。
以甘堡藏寨194号杨家宅院为建筑原型,根据相似比理论设计了甘堡藏寨194号杨家宅院地震模拟振动台试验缩尺模型,采用当地的石材、砂浆,并请当地工匠进行了模型砌筑,选取El Centro位移波作为地震动输入,调整位移波峰值模拟地震强度,给出了2层和3层处楼面加速度和位移沿高度的变化规律,进行了裂缝分析,结果表明:藏寨砌筑砂浆强度较低、纵横墙拉结处较弱,同时洞口为薄弱部位,且第2~3层竖向体型收进,刚度和承载力突变,进而形成"V"字形剪切斜裂缝;结构具有不对称的扭转效应,导致同一层的加速度和位移峰值相差10%左右;沿房屋竖向质量和刚度有突变,形成薄弱层,导致墙体在地震作用下有外闪的趋势,容易发生破坏。建议对房屋的纵横墙加强拉结,同时对薄弱部位应进行加固改造。
为研究地震作用下高层混凝土建筑结构的损伤评估,建立基于最大层间位移角的损伤指标,采用基于易损性曲线的地震损伤评估方法。基于增量动力分析方法得到了巨型框架结构的易损性曲线,进行地震损伤评估。研究结果表明:所采用的地震损伤评估方法能够简单有效地评估巨型框架结构在不同强度地震下的损伤程度,可为巨型框架结构的地震灾害损失评估与修复提供参考依据。
为满足某7层办公楼改造为公寓式宾馆所需增设两部电梯的要求,需在该房屋的宽11.7m、长13.2m的无粘结预应力混凝土板角部开设2.28m×4.25m洞口。改造需要解决两个关键问题。一是构建电梯井道结构,拟开洞口边后置了混凝土框架,待后置框架结构形成后,采用"先锚后断"技术,实现拟开洞口区域的板内双向预应力筋在后置梁上的永久锚固,并保证开洞后板内无粘结筋的有效预应力水平,最后,逐步剔除各层拟开洞区域混凝土及非预应力筋,完成洞口开设;二是针对开洞后的预应力板由四边支承矩形板转变为角部缺失的异形板,分析了开洞后预应力板弯矩分布,介绍了CFRP加固的思路和实施方案。
基于四点弯曲试验,研究了钢-聚丙烯腈混杂纤维(S-P混杂纤维)3种不同增强方式(局部增强、层布增强、全截面增强)对钢筋混凝土(RC)梁抗弯刚度的提高效果。结果表明:S-P混杂纤维局部增强方式与其他两种增强方式一样,可明显推迟导致试件破坏的横向垂直裂缝的出现和扩展,且也可使得其荷载-跨中挠度曲线具有明显的二次硬化特性,从而提高RC梁的抗弯刚度。但从经济性来看,仅将S-P混杂纤维用在RC梁高拉应力区的局部增强方式的效果最优。最后给出了S-P混杂纤维局部增强RC梁抗弯刚度的简化计算方法。
受弯状态下植筋结构疲劳损伤影响其失效机理的研究相比于静载拉拔试验方面的研究明显不足。通过比较3组不同植筋深度的受弯植筋梁疲劳试验结果,分析了疲劳与静载试验现象的异同。疲劳试验采用的应力比为0.56,试件经200万次循环加载后静力加载至破坏。分析疲劳试件挠度与循环加载次数的关系,得出不同锚固深度试件的疲劳变形计算式。研究试件应力-循环加载次数曲线,得到不同锚固深度试件经疲劳加载后的应力计算式。结果表明:随植筋深度增加,疲劳加载对试件变形、应力的不利影响在逐渐减小;疲劳加载对植筋梁造成的损伤集中在前50万次循环加载。与静载试验相比,疲劳加载会使试件破坏形态发生改变,疲劳荷载使得植筋端头处成为新的薄弱位置。疲劳加载时,植筋深度达到25d时钢筋才会屈服,试件发生塑性破坏。
在收集整理现有水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙抗剪性能试验数据及抗剪承载力计算公式的基础上,对水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙抗剪承载力计算公式考虑的因素及试验数据的分布进行分析整理,根据收集的试验数据对受剪承载力公式的准确性进行探讨,在分析试验数据的基础上提出了纤维复合材参与工作系数的计算公式,并通过水平粘贴及井字形纤维片材加固砌体墙的抗剪承载力试验实测值与计算值的对比,验证了各抗剪承载力计算公式的适用范围和准确性。结果表明各计算公式的准确性不同,综合考虑轴压比、墙体高宽比、贴布率等多种影响因素的纤维复合材参与工作系数计算公式能更好地反映水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙中纤维片材的利用率,采用此纤维复合材参与工作系数值而计算得到的水平粘贴及井字形粘贴纤维片材加固砌体墙抗剪承载力计算结果与试验实测值吻合更好。
钢筋混凝土煤仓处于特殊的自然与力学环境中,导致煤仓材料、构件及结构损伤劣化严重。依据国家现行规范对某煤仓进行了现场检测与设计复核验算,并结合两者的结果对煤仓进行了可靠性鉴定,同时对该煤仓进行了加固设计。对于不满足后续使用年限的构件,先进行修复,然后分别选用粘贴碳纤维布(CFRP)加固法及增大截面加固法进行加固补强,最后对各部分进行面层维护,此外还对施工注意事项进行探讨。
某贮煤筒仓仓壁水渗漏现象严重,随冬、夏季气温变化,仓壁混凝土发生冻融破坏。通过对该筒仓进行现场查勘,将筒仓的破损程度进行整理描述,分析了结构破坏的原因。通过检测试验得到了筒仓结构混凝土的强度和碳化深度,并利用红外成像仪对筒仓冻融破坏区的范围进行检测;在此基础上采用ABAQUS有限元分析软件对筒仓在不同工况下的承载力进行了计算分析,得到了可靠的安全性评价结果。利用多种手段进行现场检测并结合结构计算分析,可较为准确地得到结构的鉴定结论,取得了良好的效果,可供类似工程参考。
利用有限元分析软件ANSYS对地震激励下的土-结构动力相互作用体系进行了数值计算,分析了高层建筑箱形基础的抗震性能。将静态分析结果与工程实测数据对比,结果吻合较好,确保了模型的计算精度;输入El Centro波、Kobe波和上海人工波作为激励,进行非线性时程分析,研究箱形基础不同测点的水平方向位移以及与土的接触压力。结果表明:箱形基础两侧对应测点的位移时程曲线的趋势基本保持一致,表明箱形基础的各部分在地震过程中的振动是整体有序的,从而解释了箱形基础抗震性能良好的根本原因;核心筒的存在,平衡了箱形基础由形状不规则而引起的各方向刚度的差异,提高了箱形基础的抗震性能;箱形基础与土脱离和再接触的现象表明,基础在振动过程中是不断摇摆的,从而解释了地震时高层建筑倾斜、倾覆的原因,证实了基础抗倾覆能力的重要性。
西安高新NEWORLD的3~#办公楼为8度区超B级高度的超高层结构,采用普通混凝土框架-核心筒结构体系,结构高度169.7m,建筑高度190.95m,其东西两侧与1跨3层的裙房连为一体,采用钻孔灌注桩桩筏基础。在基础设计中,采用变刚度调平设计对桩筏进行优化,通过不同桩径桩基成本控制比较,选择合理的布桩平面和筏板厚度,同时根据试桩结果优化桩长;对主楼采用钻孔灌注桩的桩基,裙房和纯地下室采用天然地基,根据外力特点和预期的差异沉降,选择裙房和纯地下室合理的筏板厚度;同时分析主楼灌注桩桩底、桩侧后注浆对桩基承载力的影响。为控制主楼与裙房的差异沉降,在主楼与裙房之间设置沉降后浇带。通过计算设置后浇带前后的差异沉降并加以对比分析,可以有效控制主楼自身及主楼与裙房的差异沉降,改善了筏板的内力并降低了上部结构的次内力,从而减少了桩基础工程量与筏板材料的消耗。
对目前整体大面积筏板基础设计中实际存在的问题展开论述,主要涉及地基压缩层计算深度、上部结构荷载重分配、上部结构布置原则、筏板基础弯矩的影响因素和计算控制条件。同时指出筏板基础和常规上部结构在极限状态设计过程中的区别和应重点考虑的因素。
通过对济宁某高层住宅小区地基处理设计,详细介绍了CFG桩复合地基的设计过程,包括经济分析、承载力和变形计算及施工和检测。对沉降观测结果和计算结果进行了分析比较,论证了CFG桩复合地基在高层建筑中应用的可行性。
总结了各规范、文献关于抗浮锚杆承载力的计算规定,然后通过工程实例,建立文克尔地基-锚杆-底板共同工作模型,分析并总结了锚杆布置方式、刚度及底板厚度对锚杆及底板受力的影响规律,提出了抗浮锚杆拉力不均匀分布系数,通过该参数可对地下室抗浮锚杆布置方案的安全性及经济性进行初步评估。并针对抗浮锚杆的设计提出了具体建议。
以上海某基坑工程为背景,通过对地下连续墙成槽施工时突遇障碍桩的应对措施进行分析,研究了地下空间开发中障碍桩清除施工的方法归类、设备选型和技术应对措施。此外,依据地下连续墙槽段内的拔桩施工过程记录和清障效果,总结了清障前的各项准备工作以及在应用高压泥浆冲切拔桩法时应把握好"旋、切、抓、拉"4个施工关键点。