高层建筑托柱转换结构力学特点的分析与比较

结合一栋高层建筑托柱转换层结构设计,通过结构分析计算,分析比较了空腹桁架式、普通桁架式及梁式三种转换结构方案的工作机理和力学特点.分析表明,针对类似的转换结构工程实际,在进行转换层结构设计时,对于梁式转换结构方案可以直接取用高层建筑结构分析程序算出的构件内力进行设计;而对于采用普通桁架或空腹桁架转换结构方案时,应通过对转换结构的局部分析方能得到转换构件的详细内力.工程设计中对于本文所述的节间杆长细比较小的托柱转换结构,建议分别采用杆系有限元模型和普通有限元模型两种分析方法进行局部转换结构的内力与变形分析.另外,本文还提出了相应的设计建议,可供设计人员参考.     

竖向及水平地震作用下PSRC空腹桁架转换结构抗震性能分析

在"强转换"设计原则的基础上，提出预应力型钢混凝土（简称PSRC）空腹桁架转换层框架结构多道防线的划分和内力调整的具体方法：空腹桁架下弦梁和转换柱为最后一道防线；其次是转换层桁架中腹杆、上弦梁以及与其相连的上层框架柱；首道防线是转换层其他上抬框架梁柱。采用OpenSEES软件建立多榀有限元算例模型，进行水平与竖向地震共同作用下的弹塑性时程分析，研究其抗震性能以及竖向水平分量变化（V/H=0、0.65、1.2）产生的影响。研究结果表明：在罕遇及极罕遇地震水准下（V/H=0.65），结构可以避免整体和局部破坏，结构形成以上抬框架梁为主的混合耗能机制，总体实现了多道防线设防的设计思想。随着地震动竖向分量的增加，其影响主要表现在桁架下弦挠度显著增加，当竖向地震动较大时，其对上抬构件内力的附加影响应予以考虑。     

带梁式转换层的超限高层建筑结构设计

介绍了广州某带主次梁式转换层的超限高层建筑结构设计，详细介绍了其结构转换层的方案选择、结构布置、结构分析与构造处理，并结合此工程总结了带梁式转换层的高层建筑结构设计关键问题．     

大跨度空腹桁架结构的静力性能分析

大跨度建筑通过采用空腹桁架结构,可以降低框架梁弯矩幅值、减小构件截面尺寸、增加结构净空高度,为实现较小截面尺寸构件建造大跨度建筑的可能提供理论依据。文章结合工程实例,采用sap2000对空腹桁架的不同方案进行静力分析,并与普通框架结构进行对比,通过分析空腹桁架不同方案的静力性能,确定合理的腹杆布置方法,分析腹杆与框架梁的内力和变形随两者线刚度比的变化情况,研究腹杆与框架梁的线刚度比对空腹桁架静力性能的影响。结果表明:当空腹桁架两端各设置一根腹杆时,腹杆的刚心应位于距支座0.2L处;当空腹桁架两端各设置两根腹杆时,每端腹杆的对称中心应分别位于框架梁的0.2L和0.8L处,且对称中心距两侧腹杆的刚心为0.08L;为提高空腹桁架结构的静力性能,腹杆与框架梁的刚度比应控制在1.6～3.8;腹杆主要承受弯矩和剪力,承受的轴力较小。     

带箱形转换层短肢剪力墙结构抗震性能分析

结合工程实例,建立带箱形转换层的短肢剪力墙高层建筑整体有限元模型以及局部结构实体模型.模态分析、反应谱分析和时程分析表明,内力在转换层重新分配后可有效的传递到下一层框筒结构,应力变化幅值不甚突出;实体模型静力分析表明,箱形转换层对于缓解局部应力集中具备一定优势.     

空腹桁架转换结构在多高层建筑中的研究与应用

简述了多、高层建筑中空腹桁架转换结构的型式及空腹桁架转换结构在多、高层建筑中的应用现状. 结合一些采用空腹桁架作为转换结构的实际工程分析了空腹桁架的结构特点和受力性能. 提出了空腹桁架转换结构的设计原则,为同类转换结构的推广应用提供参考.     

带加强层高层建筑中加强层刚度的合理取值

参考已有简化理论分析结果,提取出带加强层高层建筑结构顶点侧移的主要影响因素.采用sap2000对带加强层高层建筑进行有限元分析,研究了倒三角形侧向荷载作用下结构侧向刚度、构件内力与加强层伸臂相对刚度及外柱相对刚度的关系.分析了带加强层高层建筑结构在侧向荷载作用下的受力性能,提出在适当加强加强层附近楼层的前提下,通过结构侧移及构件内力与加强层伸臂刚度、外框架柱的刚度等的关系曲线对带加强层结构伸臂刚度取值进行优化,可供此类结构的设计参考.     

钢管混凝土柱交错桁架结构杆件内力试验分析

为了研究钢管混凝土柱交错桁架结构在水平荷载作用下的受力性能,对1个3层1/3缩尺的钢管混凝土柱交错桁架结构进行了水平加载试验.分析了钢管混凝土柱交错桁架结构杆件的内力,试验结果分析表明:在水平荷载作用下,钢管混凝土柱、桁架的弦杆和腹杆主要承受轴向力.相邻两层柱的轴力大小基本相等,有桁架层柱的弯矩要比无桁架层柱小.桁架弦杆的轴力和剪力在跨中较小,两端较大.交错桁架的斜腹杆承受的轴力比竖腹杆承受的轴力大,承受的弯矩比竖腹杆承受的弯矩小.靠近空腹节闯斜腹杆的轴力比与柱相连斜腹杆的轴力大,桁架中间节间竖腹杆的轴力比边节问竖腹杆的轴力小.桁架斜腹杆的屈曲和拉断导致结构破坏.     

楼层平移前梁柱静态分析——以莱芜高新区管委会综合楼为例

支座形式的改变对结构内力及变形产生影响,决定楼层平移能否顺利进行,对结构的内力和节点位移变化进行研究可为确定平移对结构的影响提供理论依据。文章以莱芜市高新区管委会综合楼平移工程为背景,基于平移所需要的实际情况,应用有限元软件ETABS建立了原模型、局部托换模型、施工完托换桁架模型等3种模型;对比分析了3种模型的梁端和柱端内力值,研究其梁柱节点位移,探索局部托换模型以及施工完托换桁架模型相对于原模型的端部内力和节点位移变化幅度。结果表明:支座形式的改变对结构的影响程度随层数增加而减小;梁在竖向及水平荷载作用下内力变化幅度分别为-13.34%~2.6%与-8.12%~15.57%,柱因支座形式及端部位置不同而差别较大;托换桁架对降低柱下端内力变化幅度作用明显,水平荷载下可降低90%;节点水平位移变化幅度大于竖向位移变化幅度,主楼节点竖向位移大于裙楼。     

浅谈高层建筑结构梁式转换层的设计与施工

随着人们对建筑功能需求多样化的发展,建筑功能的需要趋向于多样综合化,而建筑结构的布置与建筑功能对空间的要求正好相反,因此必须在结构转换的楼层设置水平转换构件,即转换层结构。转换层结构工程已成为现代高层建筑结构发展趋向之一。鉴于此,本文在分析梁式转换层结构特点的基础上,探讨了高层建筑结构梁式转换层设计与施工需要注意的问题。     

单跨配筋砌体框支转换梁的有限元分析

针对常用材料和构件几何尺寸进行正交设计,用三维实体单元建立单跨配筋砌体框支转换梁结构的三维实体分析模型,运用ANSYS程序对其进行有限元分析,得到设计控制截面的内力数据并进行了直观分析和方差分析,摸清配筋砌体框支转换梁结构的受力特点和影响内力的主要因素,由回归分析给出内力近似计算公式. 更多还原     

巨型桁架筒体结构性能有限元分析

简介了巨型桁架结构体系的内涵、分类,并以大型支撑钢框筒为例,进行了试设计,建立了巨型桁架结构体系的分析模型,运用有限元方法进行算例分析,研究了巨型桁架筒体结构的静力特性。利用文中提出的角柱应力集中系数和材料效率指数,对框筒类结构的剪力滞后效应和轴力杆系的效率作出评价,对比分析表明采用大型支撑框筒明显改善框筒结构的剪力滞后效应,提高了结构的工作效率,巨型桁架体系是一种很有前任的超高层建筑结构体系。     

主动桁架结构的有限元建模研究

将传感器、作动器和控制器等元件置于桁架结构中,构成主动桁架结构,并分别采用杆单元和梁单元方法,对主动桁架进行有限元建模,给出了两种建模条件下主动桁架的前八阶模态。比较两种建模方法得出的相应的模态,可以看出,如果采用梁单元建模,结果将出现局部模态,而不是桁架的真实模态。因此,主动桁架宜采用杆单元建模。     

结构分析的框架单元解法及其应用

建立一种新的结构分析方法－框架单元法，该法将结构划分为楼面结构和各方向的竖向平面结构。每一竖向平面结构根据位移分布规律及结构的几合、物理条件再划分为若干由多层和多跨梁柱或剪力墙组成的模型架单元，使整体结构成为由框架元组成的空间结构，用一般有限元法便可求角结构位移和内力。     

上海裕年国际商务大厦结构的弹性时程分析

上海裕年国际商务大厦为带巨型转换桁架的高层建筑,属于复杂高层建筑结构。采用ETABS有限元分析软件,在7度多遇地震作用下,对其进行弹性时程分析,得到了结构的动力特性和动力反应。同时,对原型结构在X、Y不同方向在水平地震作用下的层间位移角、扭转效应和受剪承载力也进行了分析。     

大跨度叠层空腹桁架结构整体弯曲对现浇混凝土楼板的影响分析

利用大型软件ANSYS实体单元系统，分析了大跨度叠层空腹桁架转换结构在竖向荷载作用下楼板整体弯曲问题。由于楼板的整体弯曲在楼板中产生不可忽视的附加应力，与叠层空腹桁架类似的大跨度结构的现浇混凝土楼板设计应考虑整体弯曲的影响，并提出了相应的设计建议，可为相关结构分析和设计提供参考。     

空间管桁架混凝土组合梁受弯性能试验研究

设计制作了空间管桁架混凝土组合梁,通过组合梁的试验研究,得到了荷载-跨中挠度关系曲线、组合梁沿梁长方向的挠度曲线以及组合梁跨中截面应变沿梁高变化曲线,对比有限元分析结果表明：组合梁纵向应变沿梁高近似符合平截面假定;在整个受力阶段钢管桁架和混凝土翼板共同受力性能良好;组合梁在荷载作用下的抗变形能力较强;管桁架节点受力复杂,节点承载力是结构承载力的控制因素;有限元模型可以真实地反映实际结构的受弯承载力和挠度发展的情况。     

滨海软弱地质条件下宽幅箱梁现浇支架设计

结合珠海横琴二桥跨天沐河段预应力混凝土连续箱梁现浇支架设计实例,对滨海软弱地质条件下宽幅大跨箱梁现浇支架设计进行方案比选,采用MIDAS/CIVIL有限元结构分析软件建立桩柱式贝雷支架空间杆系模型、设置边界条件、添加施工荷载,进行高仿真结构模拟分析,为同类型桥梁现浇支架设计与施工提供参考.     

新型组合梁板连接中板的抗弯性能

在高层建筑结构设计中,由于上部荷载较大或梁的跨度较大,使得梁的截面高度较高,通常会影响建筑的有效层高和建筑的总体高度。为了减小各层梁板结构高度,有效增大各层净高,提出了一种钢箱梁嵌入现浇板的新型组合梁板连接方式。针对这种新型连接方式,对6个钢箱梁混凝土板组合连接区域进行了板承受支座负弯矩的单调加载试验,对比分析了采用钢箱梁嵌入混凝土板组合楼盖与传统栓钉连接组合楼盖中板抵抗支座负弯矩的性能差异;并利用ABAQUS对试件进行了有限元分析。试验与有限元分析结果表明：采用钢箱梁嵌入板连接组合方式,其混凝土板抵抗支座负弯矩的能力与传统连接方式板抵抗支座负弯矩能力没有明显差异。