深圳湾总部大楼罕遇地震作用弹塑性分析

深圳湾总部大楼为一栋高度为400 m的复杂超高层建筑,采用密柱框架 核心筒结构体系。密柱外框架由56根钢柱组成,梁柱连接采用完全偏心节点,外框架的刚度相对较弱。塔楼高区由于建筑体型收进,核心筒采用2层斜墙过渡收进。设计采用箱型钢梁和箱型钢柱组成密柱外框架,在核心筒剪力墙内埋设型钢加强,密柱外框架与核心筒剪力墙的抗震性能要求均提高至中震弹性。运用ABAQUS和BEPTA程序,将梁、柱和剪力墙的材料非线性在应力 应变层次上予以精确模拟,同时考虑结构的几何非线性,进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明：密柱外框架具有较高的抗震承载力,可以起到第二道抗震防线的作用;结构的层间位移角满足规范的限值要求;密柱外框架与核心筒剪力墙的主承重构件均未出现明显损坏,结构具有较好的抗震性能。     

一种非比例振型阻尼模型及在大规模非线性分析中的应用

该文通过有限元模型的节点振型阻尼比构造了一种非比例振型阻尼模型;给出了非线性显式格式中该文模型阻尼力的高效算法,并结合实际工程对显式求解的稳定性进行了分析。将该文提出的非比例阻尼模型和高效算法在自主研发的CPU+GPU并行非线性分析软件中进行实现,对有限元模型自由度数达到百万量级的超高层钢-混凝土混合结构广西东盟塔进行动力时程分析,对该文并行算法的效率和非比例阻尼对结构动力响应的影响进行了研究。     

新型钢管混凝土板柱节点弹性有限元受力分析

对于节点区内柱钢管不连通式钢管混凝土柱-平板节点这一新型节点型式,采用ABAQUS软件对其轴压和偏压性能进行系统的分析,研究节点在轴心受压和偏心受压情况下的应力分布,探讨不同构造方式对节点受力性能的影响及节点的受力机理。为其实际应用提供参考。     

新型钢管混凝土柱板节点的力学性能

根据约束混凝士的原理,提出一种新型钢管混凝土柱板节点型式。该节点保持了混凝士平板楼盖的连续性,节点区柱钢管不连通,各层楼盖在板柱交接处的板面和板底与钢管混凝土柱连接。通过试验论证了该节点在工程应用上的可行性,并对其传力机理和力学性能进行了初步探讨。     

超高层悬臂肘节黏滞减震层的减震控制分析与设计

将悬臂肘节黏滞消能系统与超高层结构设备层相结合,形成悬臂肘节黏滞减震层方案,采用ETABS有限元程序对典型工程实例进行非线性动力时程反应分析,研究了不同强度地震作用下悬臂肘节黏滞减震层对超高层结构减震效果的控制规律,对悬臂肘节型连接机构进行了支撑设计.研究结果表明:不同强度地震作用下悬臂肘节黏滞减震层对超高层结构均具有良好的减震效果,地震强度越大,黏滞减震层水平抗侧刚度的突变程度越小;不同强度地震作用下悬臂肘节黏滞消能系统均能实现良好的变形放大效率,速度指数为0.3的黏滞阻尼器在设防地震和罕遇地震下变形放大效率较优,此时悬臂肘节黏滞减震层在设防地震下的减震效果最好,其次是多遇地震,罕遇地震时减震效果相对略小;给出了悬臂肘节连接机构的支撑设计方法,为类似工程实践提供参考.     

广州珠江新城西塔振动台试验研究

广州珠江新城西塔工程为超高层建筑结构,进行了模拟地震振动台试验。为了使得振动台试验获得良好效果,在该工程结构振动台试验的模型设计阶段进行了模型结构简化、相似比设计、模型结构构件设计和模型节点构造设计。对模型构件和节点进行试验研究,结果表明模型构件和节点与原型结构构件和节点的刚度、承载力相似关系均符合要求,保证模型与原型的弹性相似和破坏形态的相似,保证了振动台试验结果的准确性,并为类似工程的振动台试验工作提供了良好的基础和借鉴。     

方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

以某超高层建筑核心筒剪力墙结构为原型,对两端为方钢管混凝土暗柱的内嵌钢板 高强混凝土组合剪力墙进行了拟静力试验研究。试验设计了3个剪跨比为2.0、设计轴压比为0.5的1∶7模型试件,主要变化参数为混凝土强度等级和含钢率。试验结果表明：试件的破坏形态主要为暗柱钢板竖向焊缝开裂、暗柱内混凝土压溃和底部外包钢板局部屈曲,墙中部混凝土的弯剪斜裂缝发展不明显;3个试件的滞回曲线都较为饱满,具有较高的耗能能力,承载力极限状态时的等效黏滞阻尼系数约为0.22;3个试件的屈服位移角平均值为1/214,极限位移角平均值为1/58,延性系数平均值为3.77;在整个加载过程中,弯曲变形和剪切变形对顶点位移的贡献比例基本保持不变,由剪切变形产生的顶点位移约占总顶点位移的20%。     

基于Bouc-Wen模型的消能减震结构显式非线性时程分析

该文基于Bouc-Wen模型构造了一种2节点12自由度的显式消能器单元;利用修正的向前Euler算法实现了单元内力计算。将该文显式单元及其内力计算方法在完全自主研发的非线性有限元分析程序中完成开发。为提高显式分析效率,自主研发程序采用了CPU+GPU异构并行计算技术。通过与低屈服点钢剪切滞回试验对比,验证了该文显式消能器单元的正确性和适用性。采用该文显式消能器单元模拟某实际消能减震结构的金属消能器;基于结构整体动力分析结果,讨论了金属消能器的减震效果。     

非对称大跨度水平斜置连体高层结构受力性能研究

结合广州某工程案例,对非对称大跨度水平斜置连体高层结构的受力性能进行研究.围绕结构动力特性、单塔刚度对连体结构的影响、连接体邻跨结构布置形式、斜置角度对结构受力性能的影响和徐变对连体结构的影响等多方面展开研究.结果 表明:对于非对称双塔连体结构,其动力特性呈现出与高塔相似的特点;增大矮塔结构水平刚度或减小高塔结构水平刚度,有利于减小连接体的地震作用反应;连接体斜腹杆是否延伸布置至塔楼内,对结构整体性能影响不大,但呈现出不同的受力特点;连接体内力受长期徐变及收缩影响较大;连接体斜置时尚应考虑单体及连体组合平面主轴方向的计算分析.研究结果可为此类连体结构工程设计提供参考.     

非对称大跨度水平斜置连体高层结构受力性能研究

结合广州某工程案例,对非对称大跨度水平斜置连体高层结构的受力性能进行研究.围绕结构动力特性、单塔刚度对连体结构的影响、连接体邻跨结构布置形式、斜置角度对结构受力性能的影响和徐变对连体结构的影响等多方面展开研究.结果 表明:对于非对称双塔连体结构,其动力特性呈现出与高塔相似的特点;增大矮塔结构水平刚度或减小高塔结构水平刚度,有利于减小连接体的地震作用反应;连接体斜腹杆是否延伸布置至塔楼内,对结构整体性能影响不大,但呈现出不同的受力特点;连接体内力受长期徐变及收缩影响较大;连接体斜置时尚应考虑单体及连体组合平面主轴方向的计算分析.研究结果可为此类连体结构工程设计提供参考.