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介绍了E-Defense振动台试验结果,以研究极罕遇地震下钢结构高层建筑破坏和倒塌行为。根据20世纪八九十年代规范和工程实践的设计数据,试验体为18层钢框架结构的1/3缩尺模型。输入的地面运动是按照同时发生在日本东海、东南海和南海的地震计算出的一种假定的长周期长持时的强烈地震动。对试验体进行了系列级数渐增的地震动,直至其完全倒塌。结构的屈服开始于较低楼层横梁以及1层柱脚。通过增加地震动级数后,裂纹开始出现在焊接及断裂的横梁边缘处,且蔓延到较低楼层。随着楼层间的剪切强度下降,较低楼层的位移增大,最终框架倒塌至支撑框架上。试验结果阐明了高层钢结构的典型破坏过程,得到了考虑由局部失稳和断裂引起的退化的钢构件的滞回特性。
为研究梁柱节点转动刚度对结构抗连续倒塌性能的影响,建立平面钢框架模型,并在模型中加入转动弹簧以模拟节点转动刚度。分别对不考虑节点刚度退化的刚接和线性节点模型以及考虑节点刚度退化的非线性节点模型进行数值分析。结果表明:考虑节点刚度退化会使动力放大系数增大;结构在弹性状态下,动力放大系数维持在2.0左右,不考虑节点刚度退化模型可用于连续倒塌分析;结构在塑性状态下,动力放大系数随节点转动刚度与需求能力比(DCR)的增大而减小,不考虑节点刚度退化模型不宜用于连续倒塌分析;随着节点转动刚度的增大,节点耗能占结构总耗能比例减小,梁耗能比例增加。因此建议当节点转动刚度较小时增加节点的变形能力以提高结构的抗连续倒塌性能,反之增加梁的变形能力。
以福州海峡国际会展中心主体结构为工程背景,对其进行抗连续性倒塌分析。基于应变能的分析原理,采用拆除构件法对主体结构进行响应分析,确定对结构承载力影响最大的关键性构件。采用变换荷载路径法对移除关键构件的残余结构进行抗连续性倒塌分析。结果表明,移除关键构件后结构竖向挠度超过设计限值,结构失去正常使用功能,但构件应力比均未超限且移除的影响局限在其受力范围内,所以结构具有良好的抗连续性倒塌能力。
采用了LS-DYNA显式算法对15片砖砌体墙进行了数值模拟。首先对已有试验结果的9片带圈梁和构造柱的砖砌体墙进行了数值模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比,验证了有限元分析参数选取的合理性。然后在此基础上增设了6片砖砌体墙,研究了墙体开洞率及构造柱对砖砌体墙承载力和抗倒塌能力的影响。结果表明,墙体开洞降低了砖砌体墙的整体承载能力和抗倒塌能力,且降低幅度随墙体开洞率的增大而增大;构造柱对提高砖砌体墙的承载能力和抗倒塌能力作用显著。
在近30年里,日本已经建造了超过2500座隔震建筑。最初,由于很难将隔震系统应用于高层建筑,故其主要应用于中低层建筑中。然而,现阶段隔震装置的性能得到了提高(特别是叠层橡胶支座),因此近年来隔震系统开始应用于高层建筑。随着隔震系统适用范围的扩大,一些以前没有考虑过的与隔震系统相关的新挑战和新问题相继出现。然而,不断应对新挑战必须依赖隔震技术的进步。本文回顾了2011年东日本大地震前后隔震技术的情况。
同济大学新建多功能振动试验中心为国内首个4台联动模拟地震工况的振动试验中心,该结构设计有别于传统厂房型实验室模式,需对地震模拟振动台运行时产生的不利影响进行结构处理及规避。介绍了同济大学新建多功能振动试验中心的结构体系、振动台基座斜桩布置、环境减振措施、反力墙设计、屋盖隔震/振连接构造等,这些技术的应用充分保证了试验中心的成功建造及运行,可供类似工程设计参考。
地下空间的发展不可避免使得人们的工作、居住、交通环境更为交融,而交融中的各种交通振动与噪声给地下空间内部及其结构带来了一定的不利影响。不仅给地下空间的主体结构安全带来隐患,也严重影响着人们的舒适度。珠江新城核心区市政交通项目隔振降噪设计有效提高了花城大道隧道底部地下空间结构安全度与舒适度,通过介绍花城大道隧道穿越地下空间时进行隔振降噪处理的必要性、目标要求、具体方式和计算方法,为类似工程项目提供参考。
<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、《中国学术期刊文摘》等著名数据库检
<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》期刊共同创立了《减震技
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重庆施光南大剧院为一座容纳1 300人的大型剧院建筑,采用框架-剪力墙结构体系。本剧院建筑内部空旷,造成了若干楼层的楼板不连续,剧院与下侧的会议厅、宴会厅连为一个整体结构单元,建筑功能布局复杂。7.4m长悬挑看台、31.4m跨度剧场种植屋面、26m跨度会议厅和宴会厅是结构设计的难点,此外结构抗震超限、螺旋楼梯也是本工程的典型特点。通过多处应用预应力技术、采用多种软件进行分析、根据大震楼板应力结果指导薄弱板带的配筋设计、精心选择剪力墙的合理布置等综合手段,有效解决了上述技术难点,取得了良好的建筑使用效果和经济效益,相关设计施工经验可供类似工程参考。
前海法治大厦16.5m高度处的东西两侧设置悬挑跨度17.4m的大悬挑结构;建筑内部第2,3层为通高大厅,形成35.8m跨度的大空间结构。采用带斜拉杆的钢框架-核心筒结构。设计中采取结构自平衡控制、加强核心筒刚度、控制结构水平位移及拉杆应力等策略,利用斜拉杆将上部8层框架结构重力荷载传至落地筒体、框架柱。重点介绍该结构体系的选型和结构设计策略、重力作用下的传力路径、舒适度分析、施工顺序的合理确定和模拟、拉杆张拉应力控制、节点设计及结构在各种作用下的工作性能。
以天津理工大学体育馆索穹顶结构为工程背景,对该结构进行了详细介绍及模态计算,对比分析了结构预应力水平、边界条件以及屋盖结构体系三种因素对其自振特性影响,随后又对该结构进行了地震作用下的时程分析计算,并对其变形及内力进行了详细的分析。结果表明,索穹顶结构刚度小,自振频率低,地震作用影响较小。
对于有大型室外构件或大面积透光性屋面的大跨钢结构,在时变太阳强烈辐射作用下,结构经历的温度效应实质是在辐射-热-流多物理场耦合作用下的非均匀时变温度效应,往往会在结构中引起较大的温度变形和温度应力,成为结构的控制荷载之一。从钢材表面太阳辐射吸收系数、太阳辐射下钢结构温度实测以及数值模拟方法、典型结构形式和工程的太阳辐射非均匀温度效应研究等方面,总结和分析了空间结构太阳辐射非均匀温度问题的研究进展,提出低吸收高反射的新型涂料研发、结构太阳辐射非均匀温度作用简化模型、地基-基础-混凝土结构-钢结构协同太阳辐射非均匀温度效应的精细化研究等3项亟待解决的关键课题,为进一步研究空间结构太阳辐射非均匀温度效应提供了一定的思路和参考。
针对某工程案例中腹板开洞超限钢梁,通过有限元分析对不同补强措施进行优化选择,从而提出了具有创新性的结构补强方案。在该方案基础上继续展开一系列参数化分析,利用有限元软件ABAQUS作为工具探明了各项措施对于腹板开洞钢梁力学性能的影响趋势,从而给出最终设计方案。
通过对8块压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板进行两点对称集中加载的静力试验,考察了组合楼板的破坏特征、变形性能及受力性能。研究结果表明,对于在压型钢板表面布置抗剪钢筋以及在压型钢板端部设置栓钉的组合楼板,其承载力主要受弯曲破坏控制。在其他条件相同的情况下,抗剪钢筋间距对受弯极限承载力影响不大。根据塑性设计理论,提出了组合楼板截面应力分布计算模型,建立了压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板的受弯极限承载力计算公式,并验证了其适用性。
U形钢板-混凝土组合空腹夹层板楼盖结构在多层大跨度结构中优势明显,实际应用也较多,目前的设计主要根据现有地方规程中的实用计算方法进行计算,但该方法尚未考虑局部弯矩等因素。鉴于此,提出一种新的分析设计计算方法即夹芯层计算方法,推导出相应的计算公式,同时结合实际工程案例,利用MIDAS/Gen软件对两种方法得到的结果进行对比研究,指出应用现有实用计算方法进行设计计算,其结果安全、可靠,在结构跨度较小时实用价值较高;夹芯层计算方法更适合于大跨度空腹夹层板的设计计算,在节省材料的同时,更能充分发挥空腹夹层板楼盖结构的优势。
为分析有无肋、偏心距e、再生块体混合比η、长细比λ对薄壁方钢管再生块体组合柱偏压承载力的影响,对12根薄壁方钢管再生块体组合柱做偏压承载力试验,采用拟水平法分析各因素的影响程度。研究表明:长细比λ、偏心距e和混合比η综合效应对承载力影响高度显著,加劲肋对承载力影响显著;长细比λ由18.4增加到30.3,偏压承载力降低约450k N;偏心距e由25mm增加到50mm,有肋试件、无肋试件偏压承载力分别降低27.5,105k N;偏心距e为50mm、混合比η为35%时,长细比λ为18.4,30.3的试件加肋后承载力提高程度分别为21.38%,80%。对试验数据做线性回归分析,得出薄壁方钢管混凝土柱偏压承载力计算公式,计算精度较好。
介绍了广州金融城某地块地下室的基础和结构设计。对抗拔锚杆方案的影响因素进行量化分析,为抗浮设计的优化提供依据。详细分析了地下室超长混凝土结构在考虑混凝土收缩和使用阶段温差情况下的应力情况,并根据分析结果采取针对性的设计工作。为节省工期,采用跳层施工方案,设计中采取相应的构造措施并进行施工阶段验算,确保了方案合理可行。
高空飞翔游乐设施的地基基础作为构筑物承载的核心部分,合理设计尤显重要,直接影响到整个结构运营的安全性、稳定性和耐久性。首先根据相关规范及其构筑物的高度确定基础的埋置深度,其次根据地表以上结构传递的荷载特点及其大小确定基础的形状和尺寸,最后采用FLAC3D软件建模,分析最不利工况下地基的承载力及基础的沉降,验证地基基础设计的正确性。特别是在处理施加在地基基础上的荷载时,将上部结构传递的力矩转换成分布力,其中拉力以及水平剪力作用在地脚螺栓上,压力作用在钢筋混凝土上。计算结果表明基础设计满足规范要求。
静压桩残余应力对桩工作性状具有重要影响。通过黏性土地基中静压敞口高强预应力混凝土(PHC)管桩静载荷试验,阐明了沉桩结束后的残余应力分布特征,并对载荷试验过程中残余应力对荷载传递性状及承载力的影响进行了分析。结果显示,沉桩结束后静压桩残余应力较大,桩端残余应力占沉桩应力比值约为7.1%;残余应力沿桩身呈双曲线分布,于中性面处达到峰值;载荷试验过程中,残余应力对荷载传递性状的影响与桩顶荷载大小密切相关。不考虑残余应力影响将高估中性面以上桩侧极限摩阻力16.3%~19.5%,低估中性面以下桩侧极限摩阻力19.8%,残余应力对桩承载力影响不大。