高层建筑结构层侧向刚度计算方法的研究

对高层建筑结构层侧向刚度的计算方法进行了讨论,提出了新的高层建筑结构层侧向刚度计算方法。对剪力墙、框筒及部分框支剪力墙结构的工程案例采用不同方法进行了侧向刚度、侧向刚度比的对比分析。建议的计算方法较好地反映了层竖向构件截面、层高和材料的刚度特征及两端转动约束的实际状况,其计算结果能较好地反映结构的真实侧向刚度,可供工程师在设计高层建筑结构时参考。     

建筑结构层刚度中心的计算

本文给出了一种考虑结构整体布置情况的层刚度中心的求法,并在中国建筑科学研究院高层建筑技术开发部开发的ＴＢＳＡ、ＴＢＷＥ程序中实现。     

跃层结构层刚度比研究

跃层结构属于竖向不规则结构,根据我国规范,需对结构的层刚度比进行限制。层刚度比存在不同的计算方法,各方法所得到的结论也不尽相同。对不同跃层面积的框架结构建立了sap模型,并分别进行阵型分解反应谱法计算和弹塑性时程分析,按照不同计算方法分别得到各模型的楼层刚度,以及弹塑性状态下的层间位移角。分析结果显示,等效侧向刚度比能够有效地预测结构在塑性状态下软弱层的出现。     

基于振型变化的结构损伤识别方法灵敏度分析

通过有限元分析软件ANSYS来模拟结构的损伤状态,得到特征向量的变化值,比较模态置信因子MAC法和坐标模态置信因子COMAC法在不同结构的损伤识别灵敏度分析,并得出了相关结论,以期促进对结构损伤识别方法的研究。     

振型平方差法判断结构损伤位置

针对振型是判断建筑物动力特性的主要参数,采用振型平方差法对结构的损伤进行定位,并就结构损伤对频率及振型的影响进行分析,找出结构损伤与动力特性参数间的关系,从而为判断结构损伤位置提供了参考.     

层间隔震体系随机响应的灵敏度分析

对层间隔震体系地震响应的参数灵敏度研究,其目的在于定量评估各种不确定因素对结构响应的影响程度,从而获得不确定性参数对体系的影响规律。基于层间隔震体系两质点简化模型,建立了以基底剪力方差最小为优化目标的参数优化方法,采用NSGA-Ⅱ优化得到层间隔震体系在不同质量比下的最优频率比和最优阻尼比;考虑层间隔震体系物理参数的随机性,分别分析了层间隔震体系在平稳随机激励下随机结构绝对加速度响应、相对位移响应的参数灵敏度。对随机参数灵敏度和变异系数的分析,从另一层面解释了不同层间隔震体系的运动机理,并得到结构不同随机物理参数对结构响应的影响大小,提供了随机参量变化对体系响应的重要性排序,为调整结构体系参数、控制响应提供依据,同时为层间隔震体系响应灵敏度的进一步研究奠定基础。     

梁式转换层结构层间侧移角比的取值分析

采用转换层上、下层间侧移角比来描述转换层上、下刚度的变化,对十七层大底盘大空间托墙形梁式转换层结构进行刚度计算分析,给出了侧移角比的取值合理范围.     

结构自振频率和振型方程的EXCEL解法

结合用Excel求解结构自振频率和振型方程的实例,初步展示了Excel的数学计算功能,工程实践中可充分利用Excel来解决复杂的数值计算问题。     

基于ANSYS的混凝土泵车上车结构刚度灵敏度分析及优化设计研究

通过建立某型号混凝土泵车参数化有限元模型,利用ANSYS软件对其进行刚度分析及优化设计。由于初选优化设计参数很多,为了提高分析效率,引入灵敏度的方法。根据灵敏度分析结果选取设计变量,以上车结构各部件最大应力、最大弯曲和扭转位移及整车固有频率作为状态变量,以总质量作为目标函数,对其进行结构优化。结合瞬态分析,比较优化前后臂架末端的振幅,验证优化结构。     

层间加层结构振动频率分析

对层高较大的房屋层间加层结构进行振动频率分析,对房屋不同高度处加层后的自振频率和原结构频率之间的关系进行论述比较,以寻求加层前后的自振频率关系,达到了解加层后结构振动频率变化的目的。     

房屋框架抗震墙与底层侧移刚度比控制分析

结合工程实际中的一些问题和建筑抗震设计规范，提出了底层框架抗震墙砖房第二层与底层侧移刚度的控制措施指标和设计方法，达到合理布置抗震墙，减少底层的薄弱程度，提高底层框架房屋的抗震能力的目的。     

某带高位转换的框支剪力墙结构设计

结合无锡蓝庭国际在层8转换的部分框支剪力墙结构设计,分析了带高位转换结构的竖向规则性,发现在转换层处,框支柱、剪力墙存在剪力突变,转换层下一层与转换层刚度比小于50%。结合该工程设防类别及规则性,针对结构和关键构件提出不同的抗震性能设计目标。对转换层及其上下层楼板在各级地震作用下的楼板应力进行了分析,并给出了便于工程应用的转换层楼板配筋计算方法。合理布置结构,避免结构刚度柔软层为承载力薄弱层。弹塑性分析表明,经过合理布置后的结构无明显薄弱层,具有良好的屈服机制。     

首层架空层转换结构的侧向刚度控制参数探讨

通过一系列在首层架空层设置转换层的高层建筑的有限元分析,对楼层侧向刚度比、等效剪切刚度比和等效侧向刚度比三种转换层结构侧向刚度控制参数进行了探讨。讨论了在不同首层层高条件下,转换层下部结构侧向刚度改变对这三种侧向刚度比控制参数的影响。结果表明,首层层高较高且与相邻层层高相差悬殊时,楼层侧向刚度比和等效剪切刚度比容易大幅度超过现行规范限值,但并不能由此判断转换层下部结构侧向刚度严重不足。这种情况下,等效侧向刚度比较好地体现了转换层上下结构的侧向刚度关系,宜按等效侧向刚度比对结构侧向刚度进行控制,但其上限取值有待进一步研究。     

弯曲破坏模式配筋砌块砌体剪力墙刚度方程研究

利用18片弯曲破坏模式的足尺全灌芯配筋砌块砌体剪力墙的低周往复荷载试验,研究了在压弯剪复合受力状态下墙体的刚度衰减方程。墙体所用砌块的种类有190型、240型、290型3种,通过试验得到的滞回曲线,计算墙体的刚度,然后对刚度进行归一化,分别对初始刚度的归一化和峰值点刚度的归一化,得到刚度退化系数α_0=K_i/K_0和α_m=K_i/K_m。针对各次试验的刚度退化系数采用指数函数和多项式函数进行回归分析,得到了此种墙体的刚度衰减方程。研究结果表明:各次试验尽管参数不同,但得到的刚度拟合曲线比较接近,尤其是α_m曲线表现得更明显;无论是α_0还是α_m,采用多项式函数拟合的曲线与试验计算值更加接近;相比于指数函数,多项式函数的衰减更加缓慢,更能准确地反应此种墙体刚度的变化规律。     

短肢剪力墙的修正空间刚度矩阵及动力反应分析

以T形短肢剪力墙为例,考虑剪切滞后的影响,提出异形截面肢多垂直杆模型。利用变分法推导出空间单元刚度矩阵。针对实际中的弯剪变形相关,对刚度矩阵进行了修正,并进行了地震荷载的动力反应分析。通过比较修正前与修正后的计算结果,表明经过修正后的刚度矩阵使短肢剪力墙结构的性能更符合实际情况。     

考虑层刚度变化的大底盘上塔楼层间隔震结构地震反应分析

为研究底盘刚度变化的大底盘上塔楼层间隔震结构地震反应,采用有限元软件Etabs建立三种底盘层刚度不同的大底盘RC框剪隔震结构模型,进行8度大震作用下的地震响应和构件性能状态分析。结果表明:与抗震结构相比,隔震后上部塔楼的地震响应减小69%以上,下部底盘的加速度相比抗震结构有一定的放大;当底盘抗侧移刚度减小,上部塔楼的减震效果有一定的降低,下部底盘的加速度放大较小;隔震后上部塔楼的梁、柱和剪力墙构件的变形性能状态得到了很大的改善,尤其是连梁构件。     

加强层结构和消能减震结构地震反应对比分析

以某超高层建筑为例,对比分析了加强层结构和带粘滞阻尼器的消能减震结构的地震时程反应,结果表明:消能减震结构的位移反应明显小于加强层结构,在地震作用下,消能减震结构能有效地减小结构的基底剪力,粘滞阻尼器消耗了大量输入到结构中的能量,有效地保护了主体结构.     

张弦梁结构刚度的研究与分析

对张弦梁结构施加均匀增大的外部荷载，得到了四个位移记录点的位移随荷载变化情况，通过分析不同点位移—荷载的关系得到了结构刚度变化的情况，指出结构刚度在外荷载作用下变化，导致分析结构在地震作用下响应时，不能采用振型分解反应谱法，只能采用时程分析法。     

中高层异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化分析

综合考虑剪力墙的剪切变形、异形框架柱的轴向变形和连梁刚度对异形柱框一剪结构的抗侧移刚度的影响，利用框-剪结构空间协同分析的连续-离散化方法，以楼层划分单元推导单元的内力、位移关系式，同时采用振型分解反应谱法计算水平地震作用，并考虑层间位移约束条件及刚重比、剪重比等构造要求，建立了中高层钢筋混凝土刚接异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化数学模型。工程算例结果表明。本优化模型可行、有效，而且当剪力墙的抗侧移刚度沿结构高度发生变化时，仍可对其进行优化分析。