高层建筑转换层施工中多层混合空间支撑体系研究综述

转换层模板支撑架的基础一般由下一层的普通楼盖承担,但下一层的普通楼盖往往不能满足承载力要求,需要通过楼盖和支撑架再向下传递若干层,形成一个钢筋混凝土结构和钢结构共同工作的混合空间支撑体系。由于目前国内对于类似情况下,各层普通楼盖对荷载的分配规律、楼盖及支撑架应力应变的规律等尚无系统的理论研究,因此施工单位在进行转换层等大荷载钢筋混凝土楼盖模板支撑体系设计时无系统的理论依据。如何科学合理地选用设计参数对支撑架进行设计,并对下部各层楼盖承载力进行验算,达到安全经济的效果,已成为亟待解决的问题。针对这一问题,本文首先通过总结高层建筑转换层施工支撑体系常见研究方式,以期对高层建筑转换层施工支撑体系的研究提供一定的参考;然后结合目前国内外对此问题的研究现状,提出了目前相关研究存在的问题和发展趋势,期望能对我国高层建筑转换层施工支撑体系的系统研究和精细化设计提供参考。     

环境温度变化时移动荷载作用下带式舟桥的1/3次亚谐共振分析

研究带式舟桥在温度场中受简谐荷载作用的1/3次亚谐共振问题.应用弹性理论和Galerkin方法建立带式舟桥在温度场中受简谐荷载作用的非线性振动方程.应用多尺度法,求得系统1/3次亚谐共振的近似解,并对其进行数值计算.分析了调谐值,荷载幅值,温差,阻尼比等对系统响应曲线的影响,同时研究了速度反馈增益对带式舟桥系统1/3次...     

罕遇地震下石化钢结构减震的关键影响因素

在强烈地震作用下,炼油厂的石化钢结构可能发生破坏,导致较大的经济损失,并易引发严重的次生灾害。为降低石化钢结构的地震风险,结合石化钢结构的特点,以某大型炼油厂重整装置反应器为例,建立有限元分析模型,设置黏滞阻尼器进行罕遇地震下的减震设计,并分析了阻尼器的设置位置、数量和阻尼参数等影响因素。研究结果表明,黏滞阻尼器所在楼层的层间剪力和层间位移角显著减小,布置在结构底部的减震效果优于布置在中、上部;随着阻尼器数量的增加,层间剪力和层间位移角都会随之减小,但减少幅度逐渐降低;阻尼系数对石化钢结构减震效果的影响大于阻尼指数,减震设计中宜优先调整阻尼系数以获得较好的抗震性能。     

基于安全阀火灾辐射的LNG全容罐瞬态热力耦合分析

为了防止LNG全容罐温度升高、LNG沸腾气化导致罐内压力升高,常采用安全阀释放罐内气体的方法来控制压力。在LNG蒸气释放过程中,若被点燃会发生火灾,LNG全容罐在火灾产生的温度应力和LNG气压等荷载作用下,有可能开裂、坍塌导致LNG泄漏,进而造成重大的安全事故。目前国内尚无相关规范规定,而国外的标准、规范也仅给出了一般性的条款,没有具体的计算公式。为此,阐述了安全阀火灾热辐射研发的必要性;探讨和建立了LNG全容罐的传导、强制对流、火灾辐射和内部空间自辐射,以及相互耦合的复杂三维瞬态热分析有限元模型,获得了瞬态热分析各个燃烧时间点的计算结果,并给出了合理的解释;最后将热学模型转换为力学模型,施加火灾产生的温度,组合气压和自重,经计算获得了LNG全容罐在火灾燃烧时限内的最大应变。结果表明,与混凝土的极限应变对比,储罐不会发生压碎坍塌。该研究成果为后续国内规范的编制和LNG全容罐结构优化设计奠定了基础。     

带纤维混凝土耗能器底层柔性结构的抗震研究

底层柔性结构竖向刚度突变明显,震害往往较其他结构形式严重.现有的国内外研究提出的方法大多数都会影响其使用功能的发挥.本文将粗合成纤维混凝土耗能器应用于底层柔性结构中,用以改善其抗震性能,并对模型结构进行地震动模拟振动台试验.试验结果表明,粗合成纤维混凝土耗能器能够较好地控制结构的层间变形,从而在保证发挥底层柔性结构使用功能优势的前提下,提高其抗震性能.基于试验结果,对耗能器的工作原理及工作性能进行了进一步分析.分析表明:耗能器能够先于结构主体构件进入塑性,从而保护了结构主体构件的安全.     

接触爆炸作用下特大型LNG储罐的动力响应分析

评估特大型(16×104 m3及以上)液化天然气储罐的安全性至关重要,但国内外未见该类储罐抗爆的详细研究,国外现行规范也不能完全满足其安全评估的要求。为此,以某特大型LNG储罐为原型,根据其特有的结构形式,采用流固耦合ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)算法,对900kg等效TNT炸药在储罐最薄弱处(穹顶中心)爆炸时,爆炸冲击波作用下储罐的动力响应进行了数值模拟分析。由此得到了爆炸冲击波的初始峰值和衰减关系,并通过与经验公式的对比验证了荷载的可靠性;进而得出了接触爆炸作用下储罐结构的破坏情况,以及混凝土、钢筋等的应力分布规律和混凝土单元的位移、加速度响应。结果表明:①等效质量900kg TNT炸药在储罐穹顶顶心处接触爆炸后会在穹顶顶心部位形成一个半径为3m的大变形区;②爆炸对爆心附近25m内的结构影响较大;③900kg TNT炸药等效荷载约为该结构极限承载力。分析结果可为特大型LNG储罐的安全防护对策制定和日常的安全运营提供参考。最后还对储罐的抗爆设计提出了相关建议。     

特大型LNG储罐等壳体结构抗爆研究综述

随着我国液化天然气（LNG）的需求量与进口量逐年增加,沿海地区许多城市已陆续开始采用特大型LNG接收站接收、储存和供应天然气。液化天然气储罐类设施属于生命线工程,其安全性至关重要,一旦承受非常规荷载如武器袭击或飞行物撞击等,灾难性的后果不堪设想。然而目前特大型LNG储罐的结构设计基本由国外公司承担,有关其在爆炸荷载和冲击荷载作用下性能的分析资料尚不完善。针对这一问题,首先回顾了常规爆炸冲击荷载的研究方法;然后总结了国内外对于与特大型LNG储罐相类似的结构——核反应堆安全壳的抗爆研究成果,以期对特大型LNG储罐的抗爆研究提供一定的参考;最后结合目前国内外对储罐类结构的抗爆设计和研究现状,提出了目前相关研究存在的问题和发展趋势,期望能对我国特大型LNG储罐的安全性研究和国产化设计提供参考。     

罕遇地震下石化钢结构减震的关键影响因素

在强烈地震作用下,炼油厂的石化钢结构可能发生破坏,导致较大的经济损失,并易引发严重的次生灾害。为降低石化钢结构的地震风险,结合石化钢结构的特点,以某大型炼油厂重整装置反应器为例,建立有限元分析模型,设置黏滞阻尼器进行罕遇地震下的减震设计,并分析了阻尼器的设置位置、数量和阻尼参数等影响因素。研究结果表明,黏滞阻尼器所在楼层的层间剪力和层间位移角显著减小,布置在结构底部的减震效果优于布置在中、上部;随着阻尼器数量的增加,层间剪力和层间位移角都会随之减小,但减少幅度逐渐降低;阻尼系数对石化钢结构减震效果的影响大于阻尼指数,减震设计中宜优先调整阻尼系数以获得较好的抗震性能。     

飞机撞击特大型LNG储罐全过程仿真分析

采用数值模拟方法对飞机撞击特大型LNG储罐的全过程进行仿真分析。分析中采用LS-DYNA有限元程序,考虑罐体、储液与保温层间的相互问题,建立了F-15战斗机的SPH模型,对飞机材料的选择和参数确定进行了详细分析,并以Riera法为依据,对F-15战斗机SPH模型撞击刚体所产生的荷载进行了对比验证,对比结果证明了SPH模型的可靠性和实用性。分析结果表明:撞击角度越大,外罐所承受的撞击能量越大,相应的内罐破坏越小,因此垂直撞击为最不利撞击角度;撞击高度对整体工况计算结果影响不大,储罐在经受215 m/s撞击速度撞击下均出现了严重破坏;112 m/s撞击速度时内罐尚有安全余量,160 m/s撞击速度时内罐撞击中心区域内材料已达到极限应变,因此可认为目前设计方法设计的储罐所能承受的最大撞击速度为160 m/s。     

基于集对分析理论的木结构历史建筑结构安全综合评估方法

历史建筑面临许多危险因素,为了更好地保护历史建筑,对其进行快速、准确的评估具有重要意义。本文提出了一种基于集对分析理论的木结构历史建筑结构安全综合评估方法。首先,对木结构历史建筑的结构安全程度进行划分;然后,从地基基础、上部结构2个部分构建了包含10个单项指标的木结构历史建筑的结构安全综合评价指标体系,并计算了各评价因子对应的安全程度的阈值,为了有效避免指标权重赋值的主观随意性,采用聚类权法计算各评价指标的权重;最后,应用集对分析模型对某历史建筑的结构安全进行了综合评估,通过与层次分析法、物元法等方法的评估结果进行比较,验证了本文方法的可行性,为木结构历史建筑的结构安全综合评估提供了新方法。