配置500 MPa纵筋钢筋混凝土框架顶层端节点抗震性能试验研究

按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)设计了6个配置500 MPa纵筋的钢筋混凝土框架顶层端节点,并进行了低周反复加载抗震性能试验,验证了规范规定的抗震措施对配置500 MPa钢筋的顶层端节点的有效性,分析了配置500 MPa级钢筋的顶层端节点的受力特点、节点区的破坏形态以及节点的综合抗震性能,并与受力条件基本相同的配置HRB335级纵筋节点的受力性能进行了对比,对采用不同延性指标评价配置不同强度钢筋节点的延性性能差异进行了讨论。     

钢筋混凝土剪力墙拉剪承载力分析

完成了3组截面纵筋率分别为1.7%、2.5%和3%,剪跨比为1.5的13片钢筋混凝土剪力墙拉剪性能试验。试验结果表明,剪力墙的抗剪承载力随轴拉力的增加而减小,随截面纵筋率的提高而提高。在拉力和剪力共同作用下,因轴拉力的大小不同,剪力墙出现剪压破坏和滑移破坏两种破坏模式。根据试验结果绘制了破坏模式的分界线并推导了临界点计算公式,公式表明轴拉力越高、纵筋率越低的试件越容易发生滑移破坏。基于理论分析和以往的经验公式,在剪压破坏模式的抗剪承载力公式中增加了暗柱纵筋项。根据试验数据得出,剪压破坏模式下,抗剪承载力公式中的轴拉力和暗柱纵筋的影响系数分别为?0.2和0.04;滑移破坏模式下,轴拉力和截面纵筋影响系数分别为?0.6和0.6。     

高层建筑结构抗震设计方法及结构体系创新

在推广应用高强材料和新型装配式结构的过程中,经常面临材料强度与延性难以统一协调的问题。本文从复杂高层建筑结构的抗震设计出发,提出了预设屈服模式的性能化设计方法,可以统一考虑结构构件的强度与延性。在此抗震设计方法的基础上,提出了高强高性能混凝土高层建筑结构体系,提出了高性能装配式高层建筑结构体系,可充分发挥高强材料的强度和耗能构件的延性,具有更好的抗震性能。在当前我国高层建筑持续快速发展的环境下,研究成果具有广阔的应用前景。     

正交胶合木剪力墙抗震性能试验研究

正交胶合木(Cross-laminated timber,简称为CLT)具有重量轻、预制水平高、节能环保、强度和刚度较高等优势,适合于多高层剪力墙木结构.为了填补我国对于CLT剪力墙结构的研究不足,本文对国产CLT板材制成的剪力墙抗震性能进行了系统试验研究.首先对连接节点进行了拟静力试验,揭示了连接节点的破坏机理,然后对12个CLT剪力墙试件进行了低周反复荷载试验,得到了不同参数对CLT剪力墙抗震性能的影响规律.结果表明:①CLT剪力墙结构的承载力受到抗拉和抗剪两个方向上的双重制约;②当轴压比为0.024时,CLT剪力墙的极限承载力变化很小,而初始刚度和耗能能力均增加了70％左右;③拼接节点虽然使CLT剪力墙的承载力降低了 15％左右,但是延性系数和耗能能力分别提高了 40％和20％.研究成果可为CLT剪力墙结构抗震设计与性能评估提供参考.     

考虑框架柱轴向变形的变刚度框剪结构简化分析模型

高层建筑框架剪力墙结构在水平荷载作用下产生的倾覆力矩由剪力墙和框架共同承担,由框架分担的倾覆力矩会引起框架柱的轴向变形。本文利用连续介质理论,将考虑框架柱轴向变形的等刚度框剪结构位移控制微分方程应用到变刚度框剪结构,提出了考虑框架柱轴向变形的变刚度框剪结构简化分析模型。与通用有限元模型计算结果相比,该方法计算精度比未考虑框架柱轴向变形的框剪结构简化分析模型明显提高,可用于高层建筑框架剪力墙结构的初步设计,也可用于定量和定性分析框架剪力墙结构的受力特性。     

部分弱连接大底盘塔楼偏置结构地震仿真分析及设计建议

针对楼面结构存在部分弱连接大底盘塔楼偏置结构的工程背景,进行了多个分析模型的动力弹塑性时程分析和弹性时程分析,得到了结构可能出现的薄弱部位,研究了结构的扭转效应.研究表明:(1)结构可能存在的薄弱部位为塔楼底部以及裙房收进位置上部楼层的竖向构件、连接部位的塔楼和周边裙房楼板、弱连接处等；(2)部分楼面弱连接大底盘结构和普通大底盘结构不同位置的扭转角的大小和规律基本一致,应采用与普通大底盘塔楼结构相同的偏置率计算方法；(3)针对大底盘塔楼偏置结构的结构布置、抗震设计建议等进行了总结与完善,给出了相关设计建议及构造措施.     

超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法

由于缺乏可靠的长周期地震动记录,使得设计反应谱在长周期段的取值仍然存在较大的不确定性,而超高层结构的周期长,遭遇长周期成分突出的地震时,往往会遭受比较严重的破坏。指出我国目前采用的设计反应谱在长周期部分与国外反应谱的差别和问题,基于震害实例,分析远场地震的特征和对超高层建筑的影响,提出超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法,并通过实际工程算例进行了验证,表明该控制方法是可行的。     

中国高层建筑结构发展与展望

对我国高层建筑发展进行了回顾总结,介绍了我国高层建筑的发展历程、主要特点以及设计研究和标准规范工作,并对今后的发展进行了展望。我国高层建筑发展主要特点表现在建筑高度不断增加且结构体型日趋复杂、钢-混凝土混合结构应用较多,同时由于我国高层建筑大多要考虑抗震、抗风的问题,设计难度较大。高层建筑结构相关的规范标准及研究工作在高层建筑发展中发挥了重要作用。针对我国高层建筑超高、复杂、混合的特点,今后应进一步加强相关研究工作。     

悬挑结构竖向地震作用分析及设计要点

近年来随着复杂结构形式的出现,悬挑结构的竖向地震作用分析得到工程设计人员的重视.北京当代MOMA工程的几栋塔楼普遍存在高位悬挑结构,超出规范规定的悬挑尺寸,对竖向地震作用比较敏感.在设计时针对悬挑结构及其对整体结构的影响,采用比较精确的反应谱法和时程分析法进行了竖向地震的计算.对竖向地震作用下各层构件的轴重比、悬挑部分构件轴力的竖向地震效应、悬挑部位的竖向加速度分布等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作了定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计用值.对悬挑部分进行设计时采用中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全.