孝感市文化中心复杂超限结构设计

孝感市文化中心平面为椭圆形，且平面尺寸从下至上逐层扩大，是倒悬外挑结构。为解决结构外围设置钢筋混凝土斜柱、各层楼板开大洞、A、B座顶部结构相连等结构设计难题，提出以下加强措施：在与斜柱相交的内侧框架梁内设置预应力钢绞线从而简化力学模型确定楼板配筋；加强混凝土斜柱节点构造；A、B座相连的门厅通高区域柱顶设置混凝土拉梁形成水平桁架；A、B座屋盖采用曲面四角锥网架结构；A、B座之间钢雨棚采用双向交叉布置的管形翼缘钢梁。结果表明，普通钢筋混凝土斜柱方案采取上述措施后用于倒悬外挑结构可达到经济高效、安全可靠的目的；管形翼缘钢梁应用于曲面结构可实现经济美观、受力合理、与建筑造型高度统一的结构，取得良好的综合效益。     

冷弯薄壁型钢多肢拼合截面柱轴压受力性能有限元分析

以单肢C型钢为基本构件拼合成的冷弯薄壁型钢多肢组合截面柱可有效改善单肢和双肢截面柱局部稳定性差、承载力相对较低的问题。为此,提出一种新型十字截面柱,对此类拼合截面柱进行轴心受压承载力有限元分析。结果表明:短柱、中柱及长柱的整体稳定性较好,其变形破坏表现为局部鼓曲,均发生在柱的中间部位;提出的十字型柱截面几何拼合比例为12,承载力拼合比例远大于截面几何拼合比例,拼合系数在1. 3左右,材料得到了有效利用。     

高层住宅异形柱结构与短肢剪力墙的设计探讨

论述了异形柱结构与短肢剪力墙这两种结构形式的受力特点,各自的结构计算、构造要求,以及轴压比控制,短肢剪力墙的设置高度及框支柱等问题。     

单层短肢剪力墙抗侧力体系弹塑性分析

通过单调加载方式利用ANSYS有限元程序仿真分析了T形单层短肢剪力墙结构体系从弹性应力状态到混凝土开裂直到破坏的全过程。在拟静力试验中,分别考虑了影响短肢剪力墙受力的墙肢截面高厚比、混凝土强度等级、连梁跨高比、轴压比等因素对短肢剪力墙承载力和变形的影响。试验结果表明:截面的墙肢高厚比由实际情况所决定,墙肢高厚比增加,其开裂和极限荷载会增加,且极限荷载增加速度比开裂荷载快。连梁的跨高比对试件的极限荷载的大小影响比较复杂,通过增加轴压比的方法提高试件极限荷载,比通过改变其他因素的方法更加有效。对短肢剪力墙截面正应力和剪应力分布规律进行了深入细致的探讨,结果表明:翼缘正应力分布曲线基本上符合三次抛物线形状分布,腹板上的剪力流呈反对称分布。另外,腹板上的剪力流的分布形态基本不受构件肢长变化的影响。     

框支短肢剪力墙结构中斜柱转换结构抗震试验研究

通过对两榀框支短肢剪力墙斜柱转换结构在竖向荷载及水平低周反复荷载共同作用下的拟静力试验,分析了试件的应力分布状态、破坏形态、荷载传递规律以及转换梁的受力性能和试件的抗震性能。试验结果表明,斜柱式转换结构受力特点类似于一个简单桁架,转换层上层传力梁强度和刚度对转换梁性能有重要的影响,设计合理的框支短肢剪力墙-斜柱转换结构具有较好的延性,可以形成多道抗震防线,从而获得较好的抗震性能。     

宽肢L形截面柱构件的非线性有限元分析

对等肢的 L 形截面宽肢异形柱构件进行非线性有限元分析,根据各异形截面柱的裂缝扩展过程以及破坏前的裂缝分布图形,研究不同尺寸的宽肢异形柱构件的破坏形态,为小高层宽肢异形柱结构设计提供参考。     

双肢消能摇摆柱受力机理及应用于混凝土框架的减震性能

针对钢筋混凝土框架结构在强震作用下出现薄弱层破坏的问题,提出了能够防止框架结构发生薄弱层破坏的消能减震构件,即双肢消能摇摆柱。在构件层面,通过分析受力机理,提出了双肢消能摇摆柱在侧向荷载作用下的弹性理论分析模型和弹塑性等效分析模型,并采用足尺试验结果及精细有限元分析结果对所提模型进行了验证,表明双肢消能摇摆柱具有良好的滞回耗能及刚度连续特性。在结构体系层面,通过纯混凝土框架与双肢消能摇摆柱 框架的动力弹塑性时程响应结果对比,表明利用双肢消能摇摆柱可较好地减轻混凝土框架结构的最大地震层间位移响应,并抑制混凝土框架结构的层间变形集中,从而防止潜在的地震作用下混凝土框架结构的薄弱层破坏。     

L形和Z形宽肢异形柱低周反复荷载试验研究

根据12根肢宽厚比分别为4∶1、5∶1和6∶1的宽肢L形和Z形截面柱在低周反复荷载作用下的试验研究,研究了肢宽厚比大小、箍筋配筋率对构件破坏形态以及极限荷载的影响,分析了以上因素对L形截面和Z形截面柱耗能能力和延性的不同影响,在分析试验结果的基础上提出了异形柱抗剪强度建议计算公式,最后给出了若干工程设计建议。     

基于ANSYS的不同截面形式带暗柱短肢剪力墙非线性分析

以五组钢筋用量和混凝土用量相同但截面形式不同的带暗柱钢筋混凝土短肢剪力墙结构非线性分析为研究背景,利用ANSYS分别对带暗柱的十字型、T型、L型、]型和Z型五种不同截面形式的钢筋混凝土短肢剪力墙进行单调荷载作用下的非线性分析,研究了不同截面形式的带暗柱短肢剪力墙的承载力、变形能力、刚度、延性、耗能等。分析结果表明,在钢筋用量和混凝土用量相同的情况下,不同截面形式的短肢剪力墙的性能不相同,其中]型和Z型的承载能力相对最好,十字型的延性和变形能力相对最强。在结构设计中,应根据实际需要选取合适截面形式的短肢剪力墙,使结构刚柔适中,经济合理。     

钢管混凝土组合异形柱受压性能有限元分析

通过理论计算承载力,换算长细比以及非线性有限元模拟分析研究圆钢管混凝土T形组合截面异形柱的压弯性能。讨论了其在轴压作用下的应力分布,失效模式,荷载-位移曲线等,认为圆钢管混凝土T形组合截面异形柱承载力较高,具有很好的延性,使其在实际工作中有很高的安全储备,由于T形截面本身是非对称截面,在轴压作用下,整体变形为绕弱轴的弯曲变形为主,弱侧单柱肢先达到屈曲破坏,柱肢之间的相对扭转可忽略不计,符合预期设想,单个柱肢之间有缀管相连接,在竖向受压作用力变大过程中,整体表现出协同变形的趋势,最后表现为整体弯曲失稳破坏。     

4层宽肢异形柱框架结构的抗震性能试验

通过对一榀4层单跨混凝土宽肢异形柱框架结构在多质点低周反复荷载作用下的拟静力试验。探讨其工作性能,破坏特征以及对其抗震性能的影响,着重分析其延性、滞回特性、骨架曲线及耗能等问题。试验结果表明,宽肢异形框架结构具有良好的抗震性能。     

钢筋混凝土双肢柱抗震加固与震后修复的试验研究

本文结合我国双肢柱厂房和太钢工程实际,在钢筋混凝土双肢柱试验研究的基础上:①对4榀已发生压肢破坏的双肢柱采用外包钢方法重新进行修复加固和水平加荷试验;②对比了外包钢双肢柱与钢筋混凝土双肢柱每一加载阶段荷载——位移及外包钢钢板箍应变关系;③在刚度、强度、变形方面,探讨了钢筋混凝土双肢柱采用外包钢加固和震后修复效果及抗震性能;④分析了外包钢双肢柱在水平力作用下裂缝出现、屈服时拉肢与压肢的刚度分配关系。     

大偏心核心筒超高层结构受力性态与设计关键技术

偏置核心筒结构和传统的居中核心筒结构受力有所不同，主要表现在竖向荷载作用下结构的水平变形较大、扭转效应明显、墙肢拉应力较大等方面。以高度250 m大偏心核心筒结构为例，对比了钢结构体系与混合结构体系下结构的受力性能与经济效益。采用数值分析方法，从结构和构件两个层次研究了核心筒不同偏置程度、不同结构高度下的结构受力性能，在整体结构层面总结了竖向荷载下结构水平变形、结构扭转指标等随偏置程度及结构高度等因素的变化规律，在构件层面总结了偏置程度对剪力墙受力性能的影响。研究结果表明，采用预伸长框架柱的方式可控制竖向荷载作用下结构水平变形，通过调整剪力墙厚度或设置支撑等方式可控制结构扭转，通过增设型钢或预应力的方式可达到有效控制墙肢拉应力的目的。     

空间网架结构钢管混凝土柱节点力学性能足尺试验及分析

采用足尺试验与数值仿真相结合的方法研究空间网架结构中的钢管混凝土柱节点的受力及抗震性能。试验荷载逐级加载到设计荷载的1.6倍并观测柱节点的变形与应力。试验结果表明试验荷载下柱节点钢结构部分基本处于弹性状态,混凝土极小部分区域超出压应力极限,钢管与混凝土粘接良好。非线性有限元分析结果揭示了柱节点在低周往复荷载作用下的滞回耗能能力和破坏特征,指出了柱节点承载的薄弱位置,给出了柱节点的极限承载力。结果表明,足尺试验与数值计算相结合的方法可以全面揭示柱节点的受力特性及抗震性能。     

低周反复荷载作用下L形宽肢柱受剪性能试验

根据对低周反复荷载作用下11根L形截面宽肢框架柱的剪切破坏试验,对L形宽肢柱受剪破坏机理以及水平加载角度、暗柱、截面肢高厚比对L形宽肢柱受剪性能的影响进行研究。试验表明,L形截面宽肢柱斜面受剪承载力高于主轴向;配筋合理的暗柱对L形宽肢柱受剪承载力及延性有提高作用;随截面肢高厚比的增加,试件受剪破坏过程的脆性增加。     

索桁式玻璃幕墙风荷载分析

鉴于索桁式玻璃幕墙的特点和风荷载的性质,利用大型有限元分析软件ANSYS分析玻璃幕墙在风荷载下的响应,通过非线性分析并考虑大变形,求解幕墙的顺风向位移和结构应力,通过位移和应力云图,发现玻璃幕墙在风荷载作用下能够保持足够的强度和稳定性,由此说明了索桁式玻璃幕墙是一种结构稳定、造型美观、经济适用的结构。     

两种异形柱结构体系抗震性能的对比研究

文章通过振动台试验研究,以及对算例的弹塑性理论分析,综合对比研究了异形柱框架-短肢剪力墙和异形柱框架-剪力墙这两种异形柱结构体系的抗震性能、破坏形态和经济性能.结果显示这两种结构总体抗震性能较好,均满足了结构延性设计的要求.而异形柱框架-短肢剪力墙结构综合性价比较高,结构布局灵活方便,可作为小高层住宅结构设计的优选方案.     

圆端形钢管混凝土双肢塔柱受力性能试验研究

采用有限元方法,在不考虑钢管-混凝土相互作用的基础上,对某斜拉桥圆端形钢管混凝土双肢柱在轴心受压和偏心受压两类工况下的受力状况进行数值模拟分析。然后,结合某斜拉桥主塔双肢塔柱应力监测实验数据,与有限元模拟数据进行对比。两者结果吻合良好,表明所采用的有限元模型是合理的。分析结果表明,相比于普通钢管混凝土结构,圆端形钢管混凝土双肢柱具有承受大偏心荷载的性能。     

砖砌体小墙肢抗震性能试验研究

文章通过对小墙肢无配筋砌体、配筋砌体和组合配筋砌体进行试验以及有限元数值模拟分析,研究分析配筋砌体短肢砌体剪力墙在水平荷载作用下的抗震性能和破坏形态。根据试验结果,分析不同砌体构件在水平荷载作用下的抗侧刚度、变形能力、耗能能力和承载能力;分析表明,配筋砌体短肢墙具有很好的抗震性能,结构受力能力满足承受竖向荷载和抵抗水平荷载的需要,可以明显改进结构的刚度和延性,提高建筑物的抗震能力。     

基于ANSYS的带暗柱短肢剪力墙体系的弹塑性分析

运用ANSYS有限元原理对带暗柱短肢剪力墙结构进行了弹塑性分析。并分析了影响短肢剪力墙受力的各种因素：墙肢肢厚比、混凝土强度等级、连梁跨高比、轴压比等对短肢剪力墙承载能力和变形能力的影响。分析结果表明不同的因素对短肢剪力墙结构会产生不同程度的影响。短肢剪力墙截面肢厚比在6.5左右时,承载能力和变形能力较高。