轻钢-混凝土混合结构周期折减系数研究

轻钢-混凝土混合结构是一种既符合中国国情,又适宜工业化和模块化生产的新型结构体系。该体系中的轻钢次结构能增大混凝土主结构的抗侧刚度,采用只考虑主结构的简化模型进行设计分析时,可采用周期折减系数来考虑这种影响。推导了2层或3层轻钢次结构抗侧刚度以及轻钢-混凝土混合结构周期折减系数简化计算公式;在混合框架试验的基础上,用ABAQUS有限元软件建立了轻钢-混凝土混合框架的精细化分析模型和简化分析模型,试验结果和模拟分析结果吻合较好;通过有限元模拟分析,验证了轻钢次结构抗侧刚度和混合结构周期折减系数简化计算公式的正确性。     

多层厂房空间体系的静力实测与初步分析

一、前言关于单层厂房的空间作用问题,国内外作了不少研究工作,特别是我国进行了大量的实测和理论分析工作,取得了很大成绩。多层厂房也同样存在空间整体作用,它是由柱墙、屋盖系统和楼盖系统等组成的空间结构。过去对多层厂房的设计是以其平面单元(平面排架或平面框架)进行内力分析的,不考虑其空间整体作用,这是与实际情况不相符合的。因此,对多层厂房空间作用问题的研究是具有重要意义的。在“砖石结构设计规范”管理小组的大力支持和帮助下,我们与营口市建筑设计院、营口市第一建筑工程公司、镇江市建筑设计室和镇江建筑工程公司等单位协作,共同对几幢多层厂房进行了实测。同时,对多层厂房空间体系的静力分析进行了初步的探讨,曾写出实测与初步分析的报告,本文是在该报告的基础上进行适当的删改而     

土壤—高耸结构相互作用体系的地震反应

本文将基底土壤简化为弹簧—质量模型,其水平及转动的弹簧刚度可等效为具有一定弯曲刚度的弹性杆,与上部结枸共同组成一简化的多质点杆件串联的相互作用体系。对该简化的结构有限元分析模型,利用结构矩阵分析的微机方法,可自动生成结点力与杆端力间的转换矩阵,并由此得到土壤—高耸结构相互作用体系的侧向刚度特性。在此基础上,进行了结构动力特征及地震反应的分析。最后,对计算结果进行了讨论。     

平面排架周期影响因素探讨

平面排架的自振周期和相应厂房的实测自振周期相关较大，对动力反应有重要影响。本文通过实测资料、平面排架和空间模型计算数据的对比分析，指出影响结构自振周期的主要是山墙、屋面刚度和厂房长度，平面排架的误差难以用一个单一系数进行修正。     

密肋壁板轻框结构空间计算模型研究

密肋壁板轻框结构是由密肋复合墙板和轻型框架构成的一种新型结构体系,研究该结构的空间计算模型,旨在为工程计算提供依据.结构中的框架取为若干空间梁单元,复合墙板取为平面梁单元和杆单元的复合子结构,建立了空间梁-平面复合子结构有限元模型,编写空间有限元程序.对水平荷载作用下,10层1/3比例模型房屋结构的侧移进行计算,计算值与试验值吻合较好,空间梁-平面复合子结构分析模型可用于该结构的计算分析.对比表明复合墙板能有效提高结构抗侧刚度,减小结构侧移.     

结构参数对单层厂房空间工作系数的影响

用文献[2]给出的方法计算了单层厂房的空间工作系数,北分析了柱刚度,屋盖剪切刚度,山墙间距对空间工作系数的影响。计算结果表明空间工作系数随柱刚度,山墙间距的增大而增大,随层盖的剪切刚度的增大而减小。文中还给出了定量的影响曲线。     

单层厂房空间工作中屋盖的变形性质

本文包括4项内容:①提出了同时考虑各种因素时厂房屋盖的静力和动力微分方程及其解法,并在此基础上以厂房的实测结果证明:在现有关于屋盖变形性质的各种假定中,以“剪切变压假定”最接近实际情况。②讨论了屋盖转动.屋盖横向局部变形、厂房变形的非线性性质等因素的影响响。③给出了厂房空间刚度参数α和质量刚度参数β的试验公式或经验值。④把厂房作为空间刚架和作为剪切梁计算的结果进行了比较。结果表明,二者计算工作量虽相差百倍,但计算结果却是十分接近的.     

某空腹式双曲拱桥承载力现场测试与分析

为检验在役双曲拱桥的承载能力与动力特性,对某净跨为36 m空腹式双曲拱桥进行了静载试验、动载试验及空间有限元分析。测试结构的静态应变、动态应变、挠度、自振频率、振型及加速度等结构反应,计算得出冲击系数。将实测结果与有限元结果进行对比分析,结果表明：应变校验系数为0.5~0.9,结构具有较好承载力。实测的各阶频率及相应振型与有限元计算结果比较吻合,桥梁整体竖向刚度较好。     

空间结构杆系有限元静力分析程序设计及应用

以VB6.0为开发工具,自编程序对空间杆系结构进行静力分析,图形显示计算结果.使用本程序能更好地讲解空间受力问题,说明多高层建筑平面布置的规定,单层厂房的空间影响系数,桥梁计算中横向分布系数的概念.     

考虑地基基础影响的巨型框架半解析静力分析

根据刚度等效原理,将超高层建筑空间巨型框架的上部结构与基础等效连续化为一个加劲薄壁筒体,以此作为空间巨型框架结构的简化分析模型,并用半解析法对受静力作用的空间巨型框架结构进行了分析计算.计算结果表明,这种简化分析方法是合理的,与不考虑地基基础对上部结构影响的模型相比,这种简化分析模型也更接近空间巨型框架结构的实际受力情况,因此,可以用于初步设计阶段或整体性能评价阶段对空间巨型框架结构的简化分析.     

水电站大起重量厂房排架柱内力计算

水电站厂房具有跨度大、层高较高、吊车起重量大、计算工况多以及内力产生的结构变形比一般工业厂房大等特点.以某水电站厂房作为研究对象,为对厂房排架柱内力展开计算,分析了排架柱结构形式及其特征,以控制变形作为其结构设计的关键因素,并根据结构的选型与布置、构造以及构件的刚度比综合确定其计算简图.采用PK程序对风荷载、最大起重力、最大刹车力作用下的排架柱内力进行了计算,并采用空间杆系分析方法TAT为结构变形进行补充计算,计算结果反映了排架柱的实际受力情况,能够作为绘制施工图的设计依据.     

建筑结构考虑刚度变化的Pushover水平侧向力分布

为了考虑层间刚度对竖向不规则结构非线性静力分析结果的影响,提出了建筑结构考虑刚度变化的水平侧向力分布计算方法.在总结几种常见水平侧向力分布形式、分析单自由度体系运动方程的基础上,给出了单自由度、多自由度体系水平地震力与层间刚度的关系,提出了改进的水平侧向力分布形式.算例计算表明,本文方法可以找到多种侧向刚度不规则结构的薄弱层,得到的楼层侧移和层间位移角与时程分析结果符合较好.     

大跨度曲线弯梁桥车-桥耦合振动分析

在桥梁结构设计中,需要考虑车辆动荷载的冲击作用。为计算大跨度曲线弯梁桥车致振动响应,通过在结点之间引入高阶位移插值函数,构造了形函数矩阵。基于虚功原理和动力有限元理论,推导了各个结点9个自由度的曲线箱梁空间单元刚度矩阵和质量矩阵;在推导刚度矩阵时考虑了箱梁的约束扭转和剪力滞效应,在推导质量矩阵时考虑了质心与扭心不重合。通过引入7自由度的车辆模型,建立了车-桥耦合振动方程。在MATLAB上采用Newmark-β法直接积分,求解了车辆动荷载作用下系统的振动响应,分析了车速、车重和主梁刚度对冲击系数的影响,同时采用ANSYS建立车-桥耦合非线性有限元模型。结果表明：以位移冲击系数代替弯矩冲击系数和剪力冲击系数进行截面内力设计时将会导致弯矩设计值最大增大2.89%,剪力设计值最大减小34.9%;车重对冲击系数影响很小;位移冲击系数和弯矩冲击系数均随着主梁刚度增大而减小,剪力冲击系数随着主梁刚度增大而增大。有限元分析结果与理论计算结果吻合良好。     

RC核心筒地震损伤模型研究及损伤评价

RC核心筒是高层混合结构中应用广泛的结构单元体系,为体现构件损伤向结构损伤迁移转化的多尺度效应,基于数值模拟方法,在分析构件耗能权重的基础上,建立了结构单层地震损伤模型;通过对结构单层损伤与整体结构破坏之间的关系进行分析,采用位置权重系数与结构单层损伤指数权重系数二者组合的形式作为结构层损伤权重系数,建立了能够反映构件损伤、楼层损伤以及整体结构损伤三者之间迁移演化规律的RC核心筒地震损伤模型,并给出了RC核心筒的损伤状态及相应的损伤指数范围.计算结果与试验结果的对比表明,建立的地震损伤模型能够较好地描述核心筒结构的地震损伤演化过程与损伤程度,并反映构件损伤、局部结构损伤以及整体结构损伤三者之间迁移演化规律,研究结果可为混合结构抗震性能评估提供参考.     

大跨度曲线弯梁桥车–桥耦合振动分析

在桥梁结构设计中,需要考虑车辆动荷载的冲击作用。为计算大跨度曲线弯梁桥车致振动响应,通过在结点之间引入高阶位移插值函数,构造了形函数矩阵。基于虚功原理和动力有限元理论,推导了各个结点9个自由度的曲线箱梁空间单元刚度矩阵和质量矩阵;在推导刚度矩阵时考虑了箱梁的约束扭转和剪力滞效应,在推导质量矩阵时考虑了质心与扭心不重合。通过引入7自由度的车辆模型,建立了车–桥耦合振动方程。在MATLAB上采用Newmark–β法直接积分,求解了车辆动荷载作用下系统的振动响应,分析了车速、车重和主梁刚度对冲击系数的影响,同时采用ANSYS建立车–桥耦合非线性有限元模型。结果表明:以位移冲击系数代替弯矩冲击系数和剪力冲击系数进行截面内力设计时将会导致弯矩设计值最大增大2.89%,剪力设计值最大减小34.9%;车重对冲击系数影响很小;位移冲击系数和弯矩冲击系数均随着主梁刚度增大而减小,剪力冲击系数随着主梁刚度增大而增大。有限元分析结果与理论计算结果吻合良好。     

不规则等高单层厂房结构空间分析

本文对钢筋混凝土装配式不规则等高单层厂房结构的空间分析问题做了讨论,其中包括沿厂房横向及纵向的屋盖刚度、排架刚度、屋盖处的水平作用荷载,以及在水平荷载作用下的空间分析方法。提出空间分析矩阵解法及迭代解法,前者需要有较大容量的计算机,后者用袖珍计算机甚至于手算便可完成。本文最后附有数字计算例题。     

拉索索力增量校验系数检定方法研究

拉索结构在铁路桥梁中运用越来越广泛,现有铁路桥梁检定规范中无拉索结构的检定要求。现有桥梁规范或理论研究的检定方法大多基于索力或频率校验系数,鲜有文献或规范对拉索的索力增量校验系数进行可行性研究或规定。此外,在计算校验系数时,拉索索长应如何合理选取、索力理论计算采用的有限元计算模型如何确定,仍有待于进一步研究确定。基于此,作者建议了索力增量校验系数的检定方法,并通过案例分析比较确定了拉索索长的合理计算方式和索力理论计算模型。首先基于弦张理论和能量法分别推导了不同边界条件下拉索索力精确计算公式,并考虑振动频率比建立了外载作用下拉索索力理论简化模型,在简化模型基础上推导了索力增量校验系数。试验表明:索力精确求解方法计算结果分别与有限元计算结果和简化求解方法求解结果吻合较好;通过索力、索力差和频率比较发现,实测频率转换为实测索力过程中应选择合理的拉索索长。理论索力可按全桥有限元模型确定,拉索理论振动频率可按与全桥有限元模型索力等效的局部模型确定。与振动频率校验系数、索力偏差率以及索力校验系数相比,索力增量校验系数反映出的各吊杆变化幅度显著,能评定拉索结构技术状况,可作为拉索结构检定标准,适用于评价考虑抗弯刚度的影响参数μ80的中长吊杆。     

不等宽T型方钢管节点初始抗弯刚度计算

为了在结构分析中考虑节点抗弯刚度的影响,建立了节点初始抗弯刚度分析模型.采用考虑几何非线性及材料非线性影响的有限元分析方法,对不等宽T型方管节点的抗弯性能进行了研究,得到了支主杆宽度比、高宽比、主杆截面高度及壁厚对节点抗弯刚度的影响规律.在参数分析的基础上给出节点初始刚度计算公式.在计算节点强度的塑性铰线模型的基础上建立了节点初始抗弯刚度计算模型,得到了节点抗弯刚度计算公式.与有限元计算结果及其他研究者计算结果比较表明:本文提出的分析模型是合理可行的.     

乏燃料容器撞击对减振层结构水平动力响应研究

乏燃料容器在卸料厂房内运输过程中有可能脱钩坠落撞击厂房结构，国际上核电厂建设工程安全标准中均需考虑到乏燃料容器万一脱钩坠落时，应保证厂房结构及其他核设施的安全，使相邻贮存水池结构的水平动力加速度必须控制在0．8g内．本文在秦山核电站燃料厂房乏燃料容器撞击下减振层试验研究的基础上，采用有限元数值方法对试验结构建立了计算模型进行研究分析．研究中把乏燃料容器对结构的撞击作用转化为一个与撞击接触时间有关的等腰三角形冲量荷载，对减振层结构在不同布置情况下分别进行了试验和计算分析，通过对结果的比较，得到结构底板水平动力加速度最大值与撞击接触时间的二次方成反比的关系和计算结构动力响应的计算撞击接触时间，进一步提出了如何模拟计算在冲击荷载作用下通过减振层消振作用后结构底板水平动力加速度响应的方法，为以后类似问题的分析提供了一整套比较实用的研究思路．     

六层大开间模型砖房抗震性能的试验研究

通过对六层大开间组合结构的实验分析,得出了此种结构的受力特性、变形特征和抗震性能。并在此基础上,重点研究了结构刚度和侧移规律、结构抗震强度的计算,以及弯曲作用对结构刚度、侧移以及抗震能力的影响。研究指出,对于六层大开间组合结构,应取层间剪切模型作为计算刚度、侧移以及强度计算的依据。用该模型对结构进行计算,可知此种钢筋混凝土——砌体组合结构具有较好的抗震能力。