基于性能的隔震结构直接设计方法研究

对隔震结构提出以中震弹性为基准设防目标的性能化设计方法,并通过引入结构性能系数φ调整同一震级下不同性能设防目标之间的关系;提出通过迭代计算确定隔震层的水平等效刚度和等效阻尼比的方法,并通过两种不同的初值进行迭代方法的验证;对比了隔震结构采用直接设计法和传统的两阶段分部设计法的内力和配筋结果。研究表明,提出的设计方法可通过引入结构性能系数φ调整同一震级下不同地震作用效应的组合以适应不同的性能设计目标;相比较传统的两阶段分部设计法,上部结构随隔震层的平动改变了构件之间的地震作用分配方式,减轻了中梁的受扭现象,使上部构件的受力更加合理。     

谈建筑结构隔震设计中应重视的内容

从性能化设计思想、地震波的选取、隔震层参数设计、下部结构设计、地基基础等几个方面出发,对建筑结构隔震设计中应重视的内容进行了探讨,提出了在满足国家规范和规程的基础上,加强结构隔震设计的方法,使隔震技术设计水平得到进一步的提升。     

绿色建筑基于性能的抗震设计要点

文章以合建[2019]255号中对绿色建筑工程的抗震性能化设计要求进行展开论述,分析了绿色建筑星级评价、关键构件的设计方法、抗震性能化设计要点、中震(大震)不屈服的设计参数取值及减隔震建筑的对比,采用基于性能的抗震设计并适当提高建筑的抗震性能指标,完成合肥市房屋建筑工程项目的相关设计。     

某既有隔震建筑检测与安全性鉴定

《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)首次将建筑的隔震设计纳入,此后隔震技术在建筑设计中广泛应用。现部分既有的隔震建筑已出现不同程度病害。为了继续使用或改造后继续使用此类既有隔震建筑,需对此类建筑的安全性进行检测与鉴定。规范对隔震建筑的检测鉴定未给出明确规定,因此,隔震建筑的检测鉴定不能照搬非隔震建筑。对于隔震建筑,尝试对隔震层结构单独进行安全性评定,从而隔震建筑安全性评定分为结构构件和子单元两个层次进行评定,分别评定隔震建筑的地基基础、隔震层结构和上部承重结构的安全性,从而对整个隔震建筑进行综合鉴定。     

西安迈科商业中心连体超高层结构设计

西安迈科商业中心项目由结构高度和刚度不同的两栋超高层单体组成,两单体在高位通过桁架相连,形成双塔连体结构。结构体系复杂,具有平面扭转不规则、竖向构件不连续,属于特别不规则的建筑,是目前国内第一个采用钢管混凝土柱框架-钢中心支撑核心筒-连体钢桁架的结构体系的项目。详细介绍了该工程的结构体系和设计方法,包括钢中心支撑的布置、耗能梁的设置、连接体结构的布置等。同时介绍了性能化设计方法在复杂超高层钢结构工程中针对不同构件的性能化设计要求。     

重庆来福士广场空中连桥减隔震设计

重庆来福士广场项目的一个重要设计挑战是空中连桥结构设计与其高位连接方案。系统阐述了空中连桥结构体系及其分析设计方法,并讨论了不同连接方式对结构性能的影响,最终创新地提出了高位连体的减隔震设计方案。对不同设计工况,应用不同的分析模型和假设,以抗震性能化设计为根本,对空中连桥的结构性能、隔震层以及支承节点的地震表现进行全面的评估。在配合建筑与机电等其他专业的同时,满足了结构经济性要求。     

“两水准两阶段”抗震性能化设计方法及工程应用北大核心CSCD

针对小震计算设计方法与中震计算设计方法展开对比分析,研究两种设计方法的相同之处和本质区别。重点论述基于构件的“两水准两阶段”结构抗震性能化设计方法,即“小(或中)震结构弹性计算、构件承载力设计,大震结构弹塑性计算、构件承载力和变形复核”的抗震思路和设计方法。实现基于构件层次的结构抗震性能化设计,与基于构件试验的混凝土结构经典理论的理念保持一致。通过一栋复杂连体建筑的结构超限设计,重点论述定量评估大震作用下构件正截面变形能力、斜截面承载能力以及构件损坏程度。结果表明,通过大震作用下的构件性能评估,可以发现结构抗震薄弱位置和薄弱构件;采取具有针对性的加强措施可实现结构抗震性能的精准优化,保证结构抗震安全。     

建筑防火安全性能化设计探讨

任何建筑是由不同的建筑构件按一定的结构形式组合而成的,柱、梁、楼板、墙壁、隔板等都是一些主要的建筑构件,笔者就建筑构件消防坍塌事故问题,从各方面进行了建筑防火安全性能化的设计分析.     

基于性能的抗震设计方法在某超限酒店工程中的应用

为介绍如何采用新版规范中基于性能的抗震设计方法进行超限高层建筑设计,本文从某工程实例出发,详细介绍了建筑结构进行抗震性能化设计的全过程,包括性能目标及性能水准的确定、整体结构及局部构件性能控制目标的提出,以及该目标在小震、中震以及大震下如何具体实现等内容,总结出建筑结构进行抗震性能化设计的设计流程,以期为类似工程设计提供参考。     

高烈度区地铁上盖结构层间隔震设计研究

以西安某地铁上盖项目为工程背景,对高烈度地区采用下部框架+隔震层+上部剪力墙体系的地铁上盖结构设计的关键技术要点进行介绍.本项目主体结构存在大底盘多塔、刚度突变、扭转不规则、承载力突变等多项超限;同时存在首层为软弱层和薄弱层、隔震层下一层框架刚度难以满足对隔震层上一层剪力墙结构的嵌固要求、楼面超长、裙房框架和地基基础的抗震设计要求高等众多设计难点.针对以上结构超限项和设计难点,在合理调整结构体系、采用层间隔震技术减小上部结构地震作用的基础上,对盖上盖下各部分结构构件进行抗震性能化包络设计,并结合罕遇地震动力弹塑性分析结果对结构的抗震性能进行了详细的分析与评价.结果 表明,在高烈度地区应用上述结构体系的地铁上盖项目技术可行,采用隔震技术结合构件性能化设计等技术措施可有效保证结构的抗震性能.     

某超限结构及连体钢桁架性能化设计

某科研大楼为超限高层建筑,建筑结构平面呈U字形,顶部两层通过跨度约30m的钢桁架结构连接成封闭的口字形,为局部连体结构。介绍了该结构整体的抗震设计性能化分析历程,重点阐述了连体钢桁架的结构性能化分析要点和方法,从力学基本概念和工程应用实践出发,提出了将连体钢桁架视为一个整体构件进行性能化设计的方法,取得了良好的效果。     

钢筋混凝土构件的抗震性能评价方法及不同指标对比研究北大核心CSCD

自抗震性能化设计要求被纳入相关规范后,我国高层建筑的抗震设计已普遍采用抗震性能化设计方法,但有关大震弹塑性分析阶段的构件抗震性能一直缺乏统一的评价指标和评价依据。首先梳理了钢筋混凝土构件关于延性变形的不同评价指标,简要说明了其特点和适用性,并对各评价指标之间的关系进行了理论换算;然后采用有限元软件ABAQUS数值模拟了典型钢筋混凝土梁、柱构件在不同轴压比和不同配箍率下的单调加载试验与低周反复试验,获得了其滞回曲线和骨架曲线,并将结果与美国规范ASCE 41-17和我国《建筑结构抗震性能化设计标准》(T/CECA 20024—2022)的弦线转角评价指标及其参数进行了对比研究;最后结合结构大震弹塑性分析时的单元划分尺寸及与弦线转角指标的对应关系,提出了钢筋混凝土构件基于材料应变指标的评价参数。研究成果可为钢筋混凝土构件的抗震性能化评价提供参考。     

泸定6.8级地震医疗建筑震害调查与分析

2022年9月5日,四川省甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,对泸定县、汉源县、石棉县、康定市、荥经县等地造成严重灾害。为了分析此次地震对当地医疗建筑的影响,对灾区60余栋医疗建筑进行了震害调查,分析了医疗建筑结构、非结构构件及关键设备等的地震损伤情况,对其典型震害特征进行了总结。调查结果表明：未经过正规抗震设计的木结构、砌体结构医疗建筑震害严重,而经抗震设计的医疗建筑结构构件大多基本完好或轻微破坏;非结构构件及关键设备的震害较为严重,影响了医院震后正常运行;而采用隔震技术的医疗建筑结构抗震性能良好,能够实现对结构、非结构和设备的三重保护。根据震害调查结果,针对医疗建筑结构、非结构构件及设备的防震保护,分别提出了相应的建议。对于位于高烈度抗震设防地区、地震重点监视防御区的新建医疗建筑结构可采用隔震减震等技术减轻地震损伤,对于非结构构件及关键医疗设备可根据其特征采用抗震支架、可靠锚固、隔震技术等实现震后正常使用。研究成果可促进我国医疗建筑抗震性能及震后功能保全能力提升,推动韧性城乡建设与发展。     

某历史建筑组合隔震性能评估

以某历史建筑的隔震保护为背景,对三种隔震布置方案进行对比分析。分别从上部结构和隔震层两部分进行性能评估,并结合能量分析,作进一步耗能特性判断。结果表明,组合隔震体系能起到很好的减震效果,而在其工程应用中,有必要同时考虑结构的地震反应和耗能特性,根据实际工程确定性能评估指标,以此作为隔震布置优化标准。对于本工程,考虑历史建筑对上部建筑结构的保护要求,以弹性滑板支座叠加黏滞阻尼器的组合隔震方式最佳。     

无锡具区路车辆段TOD隔震结构设计

由于车辆段盖上、盖下功能完全不同,导致结构存在诸多不规则,如:竖向构件不连续,扭转不规则,多塔结构,塔楼偏置及高位转换等。为减小不规则内容对结构的不利影响,本工程采用隔震结构进行设计,阻隔地震水平作用的传递。本文描述了隔震结构的设计过程及关键环节的参数选取,并进行充分的计算分析,依据分析结果,制定性能化目标;针对性能化目标采取相对应的加强措施。分析结果表明:该结构体系采用隔震结构,安全可靠,经济合理,抗震性能满足相关规范要求。     

隔震建筑检测与鉴定的思考

目前对于隔震建筑的检测与鉴定研究成果较少,本文通过对隔震建筑进行检测与鉴定研究,提出了针对隔震建筑的检测、鉴定内容与方法。因隔震层设置部位不同,对隔震建筑的检测主要通过地基基础、下部结构、隔震层结构、上部结构检测四个(或三个)方面进行。隔震建筑的鉴定主要通过安全性鉴定和抗震鉴定两个方面进行。尤其是隔震建筑鉴定层级的划分和提出隔震层检测鉴定内容与方法,解决了隔震建筑检测与鉴定的问题和难点,为后续相关的工程实践提供了参考和指导。     

既有建筑混合隔震性能试验分析

既有建筑结构整体移位后可采用隔震连接技术就位。为某移位保护性建筑结构就位进行了混合隔震层设计,对所采用的叠层橡胶滑板支座及铅芯橡胶隔震支座进行了静力试验,获得其隔震性能参数,并采用SAP2000对采用混合隔震的整体结构进行了弹塑性分析,与未采取隔震措施时的动力特性和地震反应进行了对比分析。结果表明,工程采用混合隔震技术融合了两种隔震支座的优点,大大提高了该既有建筑结构的抗震性能,满足建筑保护的要求。     

某生态园办公楼项目结构设计

某生态园办公楼项目由南北楼和通过连廊相连的会议中心组成。南楼38.70m,北楼25.20m,中间设一结构缝将其分开,地下室连为一体,建筑结构存在多项不规则项,属多项不规则复杂建筑结构。结构设计采用多种计算软件对关键部位构件进行抗震性能化设计,通过性能化参数计算,找出关键构件薄弱部位,并对该部位进行加强,确保关键构件的抗震性能不低于结构整体抗震性能。     

某体型不规则建筑的结构选型及抗震设计研究

以某建筑体型及构件布置不规则的建筑为例,讨论了模糊综合评价方法在结构设计选型中的应用,并利用有限元结构设计软件分析了建筑体型及构件布置不规则性对结构抗震参数的影响,给出了结构抗震性能化设计方案。通过研究发现,模糊综合评价方法在结构设计选型方面具有良好的适用性,合理选取因素集与权重集能指导设计方案阶段的结构选型工作。建筑体型及构件布置不规则性对结构自振周期、层间位移角、侧向刚度等结构设计参数有显著影响,除应按照规范要求严格控制外,还应参照建筑抗震性能化设计的相关要求,选定合理的性能目标和设计指标,以达到安全和经济的设计目标。     

某历史保护建筑抗震性能提升的探索和研究

对于建造年代较早的优秀历史建筑,由于早期材料强度低以及理论认知的局限性,结构整体抗震性能较差,使用传统加固方法提高建筑物的抗震性能与文物保护存在较大冲突。结合结构顶升工艺恢复建筑历史原貌,通过增设隔震支座,显著提高历史保护建筑的整体抗震性能,并通过有限元软件对增设隔震支座后的结构进行了罕遇地震下的非线性动力时程分析,分析结果表明:隔震后的各部分构件均未发生严重破坏,满足罕遇地震下不超过"中度损伤"的抗震性能目标。大幅减少结构加固对重点保护区域的影响,使文物建筑重焕光彩,满足现有使用功能的需求。