泉州大剧院结构设计

本工程平面和立面均不规则,属于复杂超限高层建筑。主体结构采用框架-剪力墙结构体系,屋顶局部采用钢结构。结构进行了抗震性能化设计。本文详细介绍了该结构的抗震性能目标、超限情况及加强措施、线弹性分析、弹性时程分析、构件设计、楼板应力分析及弹塑性分析、钢屋盖设计以及楼座设计等。通过分析,该工程能达到了预期的抗震性能目标,抗震性能较好,具体分析方法和结论可供同类工程设计参考。     

无网格Shepard-最小二乘法弹塑性分析研究

采用一种新的无网格Shepard-最小二乘插值技术来进行二维弹塑性问题的分析求解,以克服原有无网格方法在该类问题分析中诸如本质边界条件施加困难、形函数的计算和求导复杂的缺点。该插值函数在实现了滑动最小二乘(MLS)插值函数所不具备的delta属性的同时也克服了滑动最小二乘(MLS)形函数求导计算代价大的问题;验证结果表明,该插值函数计算及求导过程远比MLS插值形函数简单。其后利用该新型插值函数进行了增量格式的塑性分析;数值算例的结果表明了本文方法用于弹塑性分析的正确性和有效性。     

利用振动改善FFF薄板抗拉性能的实验研究

熔丝制造成型(fused filament fabrication,简称FFF)技术因其操作简单、成本低廉且环境友好等特点,成为普及范围最广的一种快速成型技术,但由于逐层沉积的制造工艺,其产品质量很难与传统加工方式得到的零件相媲美。笔者将压电陶瓷片与FFF快速成型设备相结合,利用振动改善打印产品的机械性能。首先,利用压电陶瓷将普通FFF快速成型设备改装成振动式FFF设备;其次,制备施加振动前和不同形式振动后的拉伸样件,并完成拉伸实验;最后,通过对比不同样件的应力应变关系,分析了振动对FFF制品抗拉性能的影响规律。研究结果表明,利用振动能够显著提高FFF制品的抗拉强度和弹塑性能,并有效降低其各向异性特点。     

北京大兴国际机场南航基地1号机库大厅弹塑性时程分析

为充分考察北京大兴国际南航基地1号机库大厅结构抗震性能,采用ABAQUS6.11对结构进行弹性时程分析和弹塑性时程分析,分析中采用ABAQUS提供的材料本构模型和用户自定义材料本构模型,计算了小震和大震作用下机库大厅的响应.计算结果表明:小震和大震作用下,机库大厅的柱顶最大位移角均小于规范限值.网架整体保持弹性,局部与柱顶相连部分有轻微屈曲;工字形双肢格构柱保持弹性,多肢格构式钢管混凝土柱的柱底有轻微屈服;格构柱柱间防屈曲支撑有轻微屈服,大门角柱普通支撑屈曲失稳.多肢格构式钢管混凝土柱和大门中柱的混凝土历史最大压应变均小于峰值应变.由于结构X方向长度较长,在计算的过程中,考虑了行波效应对结构的影响.大震作用下,考虑行波效应后,整体结构最大柱顶位移角有所增加,但依然满足规范限值.     

南京苏宁广场超限高层抗震性能研究

苏宁广场塔楼地上88层,塔楼结构高度431 m。7度罕遇地震作用下,分析结构的弹性和弹塑性时程反应,得到结构在地震作用下的变形、内力和损伤情况。结果表明:结构在地震作用过程中构件塑性发展导致的结构刚度的变化;考虑了材料的弹塑性,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,连梁出现不同程度的损伤,大部分剪力墙混凝土受压损伤因子较小,结构满足大震不倒的设防要求。     

高层建筑的静力弹塑性分析

随着我国社会经济的快速发展，建筑高度不断超越，建筑造型越来越复杂。要把握这些造型各异的超高层建筑工程在罕遇地震状态下的动力特性，工程实践中往往采用进行静力弹塑性分析法检验。本文在总结静力弹塑性分析方法的原理的基础上，通过一个工程实例论述了Push要over分析方法的计算方法。     

某超限框架-剪力墙结构中的框架柱在罕遇地震作用下的压弯性能评价

利用PERFORM-3D软件,采用动力弹塑性时程分析方法,文章对上海某超限框架-剪力墙结构进行了动力弹塑性时程分析,对其中的框架柱在变形较大的shx4波作用下的压弯性能进行了评价,并判断符合"大震不倒"的抗震性能目标。     

基于新双频段选波方法的地震动输入数量研究

结构在强震作用下进入弹塑性阶段,此时考虑将结构屈服周期代替结构一阶自振周期作为控制指标形成新双频段选波方法。新方法下,文中针对最大值与平均值两种方法分别选择6400组与12800组地震波计算了3、6、9、12层四个钢筋混凝土框架结构的地震响应,以结构最大层间位移角、顶点位移和基底剪力为分析指标进行大量系统性分析。结果表明结构在强震作用下,新双频段选波方法比原双频段选波方法更加准确可靠,最后给出了新方法的工程实际选波建议。     

某地铁转换层上盖结构的弹塑性时程分析

文章所研究的地铁车辆基地上盖商业综合体采用的是高强型钢混凝土转换结构,采用PERFORM-3D软件对该结构进行弹塑性时程分析以研究整体结构在大震下的动力响应,获得了层间位移角分布,楼层剪力分布和能量分布等多项地震响应结果,并据此对该结构的抗震性能做出评价。分析结果表明:结构在罕遇地震下具有良好的抗震性能,塑性损伤在可接受的范围内,结构布置较为合理,抗震性能满足"大震不倒"的设防目标。     

316LN超导磁体支撑焊接变形及制造工艺

为对聚变堆低温超导磁体支撑的焊接变形进行控制和研究。文中首先对3 mm控氮不锈钢薄板进行了TIG焊对接焊试验和焊接变形的热弹塑性有限元分析。结果表明, 焊接温度场的计算结果与实测值的偏差小于20%。在此基础上, 对变形严重超差的异形支撑结构的焊接变形和残余应力进行研究。研究发现,夹具释放后近缝区的残余应力再平衡是导致该构件尺寸超差的主要原因,分析所得的焊接变形趋势和数值均与实测值吻合。因此可得,热弹塑性有限元法能够运用于大型316LN不锈钢复杂部件焊接变形的实际生产。