超高层建筑束简结构受确定性动力作用的三维半解析分析模型研究

文章建立了超高层建筑束筒结构与其基础、地基共同工作的三维半解析分析模型．也就是将超高层建筑束简结构等效连续化为一个支撑在半无限大弹性地基上的具有连续分布质量特性的加劲薄壁简组合体。文献中的算例结果表明：模型的简化是台理的、可行的。并总结出了一些切合实际且很有意义的结论。从而为超高层建筑束筒结构的整体分析计算提供了一种可行的分析方法。     

基于哈密顿理论的束筒结构剪力滞后分析

根据连续化原理,将超高层建筑束筒等效连续化为由各向异形板和角柱围成的等效实腹薄壁筒。计及剪切变形与纵向翘曲,引入纵向位移的分段线性插值函数,得到弯扭作用下高层建筑束筒结构的总势能,并由此得出相应的拉格朗日函数。引入对偶变量,建立考虑剪力滞后影响的束筒结构弯扭分析的哈密顿对偶求解体系,导出束筒结构弯扭作用下的哈密顿正则方程。用两端边值问题的半离散半精细积分法求该体系的高精度数值解。计算结果表明,模型的简化合理可行,具有较高的精度和实用性,为超高层建筑结构计算分析提供了一种可行的方法。     

超高层筒中筒结构桩筏基础共同作用现场实测与数值分析

通过对陕西省邮政电信网管中心大楼桩筏基础的沉降观测及反力的部分现场实测结果的分析,利用大型有限元软件ANSYS ,地基土采用弹塑性本构关系,筏板采用中厚板理论,建立了超高层筒中筒结构、桩筏基础和地基土的三维有限元模型,进行了三者在竖向荷载作用下共同作用的非线性数值分析,对黄土地区超高层建筑桩筏基础的沉降、受力和桩土分担比进行了探讨。分析表明:基础沉降、桩土荷载分担比等实测结果与数值分析吻合较好,在黄土地区建设超高层建筑采用超长灌注桩对于减小基础沉降有显著效果;筒体结构对基础刚度贡献的影响范围约为8层;筏板内力分布复杂,与上部结构形式和布桩方式等因素密切相关,且筏板悬挑端部弯矩很大。     

空间结构理念在高层建筑中的应用与发展

简要介绍空间结构理念在若干重要高层超高层建筑结构中的应用.天津卫津南路超高层住宅,应用剪力墙束筒理念,满足和改善了建筑使用功能和结构抗震性能目标.深圳福建兴业银行大厦,应用楼盖刚度和承载力的空间结构理念实现创新的搭接柱转换,取代高位大梁转换,改善了立面外凸内收的高层办公建筑使用功能和结构抗震性能.卡塔尔多哈外交部大楼,采用精细化施工模拟和适度部分预应力,针对性地纠偏和钢板凳节点加强,纠正了法国工程师标书设计重大失误,成功实现世界首创清水混凝土交叉柱外网筒超高层结构设计施工.     

超高层建筑束筒结构的半解析静力分析

通过对束筒结构体系的叙述,建立三维半解析分析模型,将静力分析问题转化为常微分方程组边值问题,并利用常微分方程求解器进行求解,对其计算结果作了分析,得出最大应力、最大剪力及地基刚度的变化趋势。     

超高层建筑结构体系的新发展

本文首先介绍了世界上超高层建筑结构体系目前的发展形势；接着介绍国内外正在建设或计划建设的数个超高层建筑工程实例，简要分析了各工程的建筑特点、结构体系和受力性能，通过这些实例来说明支撑框筒结构体系、多重组合巨型结构体系、成束筒结构体系、扶壁式筒体、扇形支撑结构体系等新型结构体系在超高层建筑工程中的应用和各自独有的优势；最后简要介绍了韩国的超高层发展计划和规划在上海建设的仿生大厦，展望了超高层建筑结构体系未来的发展。     

超高层建筑结构中框筒结构与筒中筒结构方案的分析

在超高层建筑结构方案中,框筒结构与筒中筒结构各有什么优缺点？本文通过工程实例进行了探讨分析,结果可供同行参考。     

超高层建筑结构体系的类型分析

结合超高层建筑的发展现状,从筒体结构体系、巨型结构体系、混合结构体系三方面,介绍了超高层建筑结构的常见类型,并阐述了各种结构体系的特点,为超高层建筑结构的选型提供参考。     

超高层多筒巨型柱框架体系动力特性与地震反应研究

本文提出一种适用于结构中部大空间、局部楼板大开洞要求的新型超高层结构体系———多筒巨型柱框架体系。通过对计划采用该种结构体系的某超高层建筑进行三维有限元分析,研究了多筒巨型柱框架体系的动力特性、地震反应规律以及筒与筒之间不同刚度连接的影响,初步结果表明多筒巨型柱框架体系使用于低烈度区的超高层建筑是适宜的。     

浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

摘要：随着市场经济的迅猛发展,建筑正朝向更高的方向发展,世界范围内逐渐产生了很多著名的高层、超高层建筑。本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,以及结构体系的特点及应用,本文分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的六大结构体系：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架一剪力墙结构体系、框一筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。     

薄壁箱粱桥自由振动的半解析分析

以常微分方程求解器为工具,利用半解析方法对薄壁简支箱梁桥的自由振动进行了分析计算,建立了具有连续分布质量和刚度的三维连续化动力分析模型,也就是将箱梁简化为一个带凸缘的薄壁筒组合体。计算结果表明,分析模型是合理的、可行的,从而为认识此类结构的动力特性提供了一种新的途径和方法。     

飞机荷载作用下非均匀道基动力响应分析

针对山区机场道基沿跑道方向挖填交替的特点,通过沿跑道横向Fourier变换,提出适用于飞机移动荷载作用下山区机场跑道动力响应分析的半解析有限单元法,导出相应的有限元列式,编制有限元分析程序,通过算例验证方法及程序的正确性。分析单轮荷载移动速度、机场道面结构形式以及挖填交替非均匀道基形式对道基土体动应力的影响。结果表明：道基土体动应力路径呈蛋形,各动应力分量的峰值小于单轮静压力的2%;随着荷载移动速度加快,土体动应力路径逆时针偏转,动应力峰值和影响深度明显增加;与刚性道面结构相比,柔性道面结构下土体动应力沿跑道纵向和横向衰减快,但动应力峰值和影响深度更大;挖填交替界面附近土体动应力集中,集中系数达约1.4。     

半解析法在成层软粘土地基固结问题中的应用

软粘土地基变形的重要特性之一，是其具有粘滞性，由于粘滞性的存在，土体在固结过程中变形呈现出次时间效应，同时，天然地基有成层性的特点，在建立了一个成层软粘土地基模型的基础上，提出了求解变荷载下成层软粘土一维固结问题的半解析方法，编制了相应的计算程序。通过在单层情况下与已有的解析解的比较，证明半解析方法的正确性和有效性，最后给出一个算例，得到了有关的固结曲线，揭示了成层软粘土地基的固结特性。     

水平荷载单桩计算的非线性地基反力法研究

为提高桩身变形较大时水平荷载单桩设计计算水平,基于地基反力法提出了考虑极限土反力和地基反力系数一般形式的桩身的变形和内力的计算方法。对于土为塑性和弹性状态对应的桩段分别求得到了桩身响应的解析解和半解析解,并用Fortran语言编制了计算程序。计算结果分析表明：桩的位移和弯矩均随荷载的增加而大幅度增大;桩顶的约束条件对位移和弯矩沿桩身的分布影响很大;当桩长超过临界值时,继续增加桩长对桩的响应影响极小,且临界桩长基本不受荷载和桩顶约束条件的影响;桩的最大位移和最大弯矩随桩周土的物理力学性质的改善而明显减小;最大位移随桩的抗弯刚度的增加而减小,而最大弯矩受抗弯刚度的影响很小;计算值与现场试验的实测值吻合较好,本文解是可靠的。     

考虑潜水的三维地下水流半解析数值方法

现有地下水半解析数值方法不能应用于潜水含水层的地下水流问题。为此,基于Neuman模型提出了潜水非稳定流的半解析数值求解格式,利用伽辽金法与正交解析函数族推导了解耦形式的加权余量方程式。在编制Fortran计算程序实现数值求解的基础上,利用已有解析解验证了方法及程序的正确性,计算结果很好地反映了潜水完整井流具有的三维流动特性及潜水面滞后反应效应,而且当忽略给水度时,该方法可以退化为针对承压含水系统的已有成果。数值算例表明,半解析数值方法适用于模拟包括潜水含水层、承压含水层及弱透水层的多层结构含水层系统的地下水流问题,能够为可概化成层状含水系统的地下水开采及地面沉降等问题中三维水流模型的高效计算提供途径。     

水平激振下波阻板主动隔振试验与数值计算

通过现场试验对水平激振下层状地基中混凝土波阻板的实际隔振效果及波阻板埋深对隔振效果的影响进行了研究,并将实测位移振幅随距离变化曲线与以薄层法格林函数作为基本解的半解析边界元计算结果进行了比较。研究结果表明,水平激振情况下,具有合理埋深的混凝土波阻板可以有效减少振动输出,获得理想的隔振效果;减小波阻板埋深是提高隔振效果的一项有效措施;半解析边界元法的计算结果与实测结果较为一致,证明了该数值方法的可靠性。     

有多层地下室的桩承高层建筑与周围土体间的动力相互作用研究

采用样条子域法、半解析无限元法和直梁的弯剪单元模型相耦合的方法 ,对于带有多层地下室的桩承高层建筑与周围土体组成的体系在地震作用下的动力相互作用反应时行了分析研究。算例表明 ,本文方法具有输入数据简单 ,计算量较小 ,精度较高的优点 ,并且较好地反应了工程上此类建筑物考虑与地基共同工作的动力性能和内在机理     

考虑孔隙流体压缩性的土体平面应变固结 半解析数值分析

针对 Biot 固结基本方程的特点,在构建满足边界条件的位移和超静孔压试探函数的基础上,由 Galerkin 法 建立了考虑孔隙流体可压缩性渗透 各向异性 层状 土体中平面应变固结问题的半解析数值求解格式,并利用三角函数系的正交性实现了加权余量方程按不同级数项的解耦。在此基础上,编制相应计算程序实现了半解析数值方程的求解。通过算例对比分析验证了半解析数值方法的正确性,并说明了其处理渗透各向同性、孔隙流体可压缩性和土体层状的能力。