巨型钢框架复合支撑体系拉索直径确定方法

拉索直径的确定是巨型钢框架预应力复合支撑体系的关键问题之一。通过分析水平荷载下预应力复合支撑的力学机理,找出了拉索直径的决定因素,基于此提出其取值准则,并通过理论推导最终建立拉索直径的确定方法,进一步通过基于工程实际的数值算例进行了验证。反对称荷载下的不平衡,只能采用反对称手段调平,巨型钢框架预应力复合支撑体系拉索直径由水平荷载决定,以复合支撑内力平衡为取值准则。建立的影响系数迭代调平方法确定拉索直径能够考虑上下层之间的相互影响,具有良好的精度和可操作性。     

多层住宅新型复合结构体系的结构选型分析

对由截面较小的梁、柱、支撑形成的复合结构代替住宅中承重墙的新型住宅结构体系进行了结构选型分析。选取常见的三种支撑形式 ,用不同软件分别对其进行了竖向荷载和水平风荷载作用下的内力计算分析。其结果表明 ,竖向荷载作用下 ,“人字”支撑的结构体系内力最小 ,构件弯矩、剪力仅为另两种形式的 2 0 %～ 6 0 % ;水平荷载作用下 ,三种支撑结构的内力相差较小 ,说明三种支撑结构体系在抗侧能力方面基本相等 ,但和框架结构内力相比 ,梁的弯矩仅为框架梁的 1 5 0 ,柱弯矩仅为 1 2 5。由此得出“人字”支撑结构为新型复合结构体系较合理的结构形式。     

多层住宅新型复合结构体系的结构选型分析

文章对由截面较小的梁、柱、支撑形成的复合结构代替住宅中承重墙的新型住宅结构体系进行了结构选型分析。选取常见的三种支撑形式，用不同软件分别对其进行了竖向荷载和水平风荷载作用下的内力计算分析。其结果表明，在竖向荷载作用下，“人字”支撑的结构体系内力最小，     

巨型钢框架-预应力拉索支撑结构施工过程分析

主要分析了巨型钢框架-预应力拉索支撑结构在给定的施工方案下,整个施工过程中结构变形和内力的变化规律。结构的变形尤其是巨型梁跨中挠度在张拉拉索和吊装子结构时会发生突变;巨型柱的轴力在施工过程中会逐渐增大,弯矩和剪力则会受到拉索较大影响;巨型梁内力会受到上一大层拉索张拉和本大层吊装子结构较大影响。上述结论为此结构的施工设计和优化提供了理论指导。     

巨型钢框架—预应力复合支撑体系在水平荷载作用下的破坏性能

巨型钢框架—预应力复合支撑体系是现代高层建筑中的一种新型抗侧体系,本文基于弹性反应谱对其进行抗风、抗震设计,然后在倒三角型分布和均匀分布的两种水平荷载加载模式下进行Pushover分析,研究出该结构体系在不同水平加载模式下的破坏机理,考察其抗侧刚度、拉索受力特征及构件先后出现的屈服机制和结构的整体抗震性能。研究表明,倒三角型分布的结构水平极限荷载和弹性抗侧刚度都小于均匀分布得到的结果;拉索的最大拉应力均未达到屈服强度650MPa,并且随着水平荷载的逐渐增加,一部分拉索拉应力逐渐减少,直至退出工作,而另一部分拉索则在预拉应力的基础上拉应力进一步增大;巨型钢框架—预应力复合支撑体系各构件的破坏顺序为巨型梁腹杆最先出现屈服,而后依次分别是巨型柱肢间的支撑、巨型八字支撑、巨型柱肢间的楼层梁;对该结构体系不能再沿用弹性设计反应谱的方法进行抗震设计,而应采用基于建筑抗震性能化的理念来进行合理、经济的抗震设计。     

多腔钢管混凝土柱巨型框架抗震性能试验简介

巨型框架结构具有良好的竖向和水平承载能力。为了解巨型框架结构的抗震性能,本研究结合某超高层建筑实例,以某带有异形截面多腔钢管混凝土柱的一榀巨型框架为原型,进行了1/25缩尺模型在低周反复荷载下的抗震性能试验研究。该巨型框架的巨型柱为多腔钢管混凝土异形截面柱,巨型梁为钢桁架梁,底部巨型层加设人字形箱形截面钢支撑,二、三巨型层加设X形箱形截面钢支撑。试件竖向荷载采用自平衡方式加载,     

竖向荷载下的生态复合墙体内力计算及影响因素分析

生态复合墙体在竖向荷载作用下,墙体各组件(边框、肋格、填充砌块)之间存在协同工作关系。采用弹性地基梁理论,建立生态复合墙体在竖向荷载作用下的内力计算模型,定量地计算出各组件在竖向荷载作用下承担的内力,分析影响墙体受力分配关系的因素。理论分析与试验结果对比表明:该计算模型运用于竖向荷载作用下的生态复合墙体内力计算具有一定的精确度;各组件分配竖向荷载比例与暗梁刚度、边框柱刚度及复合墙板等效弹性模量等因素有关,边框柱刚度的影响小于暗梁刚度影响;当复合墙板等效弹性模量增大至30 GPa时,边框柱承担的荷载只占总荷载的18.4%。该研究结果为生态复合墙结构的抗震优化设计提供了一定的参考。     

复合地基调平前后在水平力及偏心荷载下性状分析

采用MIDAS-GTS有限元软件,模拟了复合地基的6种模型。首先保证刚性桩总体积相同,在竖向均布荷载下,通过调整群桩桩长使其基础整体受力均匀后调平基础,对比模型的4种调平方案,选出最佳的调平模型;然后采用群桩的最佳调平模型在筏板上进行水平力及偏心荷载下的等效受力计算,同时采用基础调平前(等刚度布桩)的计算模型在水平力及偏心荷载下进行受力计算;最后对基础调平前后的差异沉降、弯矩大小与群桩的轴力、弯矩进行了对比分析,得出刚性桩复合地基变刚度调平前后筏板与群桩的受力变化规律,为优化复合地基变刚度桩的研究工作性状提供了参考。     

均布荷载作用下圆弧梁内力计算表格的编制与应用

根据水平圆弧梁在竖向均布荷载作用下的内力计算公式,编制了均布荷载作用下圆弧梁内力的计算表格,供设计时参考使用.     

高层磷石膏墙体网格式框架结构受力性能分析

高层磷石膏墙体网格式框架结构在水平荷载下,内力不以剪力为主,整体弯矩起主要控制作用。采用有限元软件PKPM,以层数为变化参数,研究水平及竖向荷载作用下整体弯矩对结构受力性能的影响。计算结果表明:整体弯曲对底层柱底倾覆弯矩影响较大,轴力基本呈线性关系增加,而对倾覆剪力的影响较小。其底部变形呈弯曲型,上部变形呈剪切型。边框架柱截面面积相等时,矩形框架柱承担轴力和剪力分别比L形大2%和15%;边框架柱截面惯性矩相等时,矩形框架柱承担轴力和剪力分别比L形大9%和18%。     

多层预应力巨型支撑-钢框架结构拉索初拉力预估研究

基于纯钢框架结构及钢框架-支撑结构的受力特点,提出新的结构形式——预应力巨型支撑-钢框架结构体系.从理论上分析预应力巨型支撑工作机理,基于此,提出拉索初始预拉力准则,通过数值模型研究巨型支撑变形的预估方法,进而建立初始预拉力的确定理论.认为预应力巨型支撑初始预拉力以“在外部作用下,受压预应力巨型支撑剩余拉力接近零”为准...     

预应力巨型支撑—钢框架结构拉索预拉力取值准则的试验研究

基于纯钢框架结构及钢框架—支撑结构的受力特点,提出新的结构形式———预应力巨型支撑—钢框架结构体系。制作缩尺模型,以试验研究该新型体系中拉索预拉力取值准则及结构侧移模式。试验表明:预应力巨型支撑—钢框架结构中,拉索预拉力以"受压最大的拉索在外部荷载作用下剩余拉力接近于零"为确定准则;预应力巨型支撑—钢框架结构侧移模式具有弓形特征。     

满布活荷载法对斜撑组合内力的误差分析

针对TBSA的满布活荷载法可能给斜撑组合内力带来的误差，本文作了定性和定量分析，并对垂直荷载作用下的单工况内力组合系数进行了修正。     

吉林省速滑馆悬索-拱屋盖结构设计

吉林省速滑馆是2007年第六届亚冬会的主场馆,其屋盖是一个预张力悬索-拱体系,悬索跨度近95m,悬索与拱梁之间设置“之”字状的吊索。悬索水平拉力的平衡体系由桅杆外侧的背拉索、接地索、水平撑杆、斜撑杆或屋顶锚固索组成。这种组合结合了悬索结构和拱结构的优点,悬索增加了拱的平面内稳定性能,同时减小了拱脚水平推力;拱提高了悬索的面内刚度,有效减小荷载作用下特别是非对称荷载作用下的结构变形。介绍了该体系的结构特点、初始预张力确定、动力特性、荷载作用下的力学性能,以及主要节点构造等。     

预应力巨型支撑-钢框架结构拉索预拉力取值准则试验研究

基于纯钢框架结构及钢框架-支撑结构的受力特点,提出新的结构形式一预应力巨型支撑-钢框架结构体系。制作缩尺模型,以试验研究该新型体系中拉索预拉力取值准则及结构侧移模式。试验表明:预应力巨型支撑-钢框架结构中,拉索预拉力以"受压最大的拉索在外部荷载作用下剩余拉力接近于零"为确定准则;预应力巨型支撑-钢框架结构侧移模式具有弓形特征。     

Analysis on properties of cooperative work and control of curtain wall support structure with main structureof the Shanghai Tower

将幕墙支撑结构与主体结构建立整体有限元分析模型,对幕墙支撑结构与主体结构的协同工作特性进行了详细分析,主要包括设备层吊点不均匀竖向变形特性及其对幕墙玻璃板块安全和支撑结构受力的影响分析,水平荷载作用下幕墙支撑结构与主体结构相对竖向变形特性及其对支撑结构受力的影响分析,竖向地震作用下支撑结构竖向不均匀变形、内力及加速度反应及其对主体结构幕墙的影响分析,由此提出相应的设计调整措施。分析结果表明,重力荷载作用下,幕墙支撑结构的不均匀变形超过幕墙玻璃板块变形的容许范围,可导致幕墙玻璃板块破坏,通过调整设备层楼面结构布置和休闲层楼板刚度,可减小吊点变形差异,保证幕墙玻璃板块的安全;重力荷载、水平荷载作用下,支撑结构环梁与主体结构的竖向相对变形将引起径向支撑的附加弯矩,通过设置滑动构造可减小弯矩保证支撑结构受力安全;竖向地震作用下,幕墙支撑结构将产生较大的不均匀变形对幕墙玻璃板块受力带来不利影响,吊杆产生较大附加轴力,环梁竖向加速度反应显著,设计时应对以上不利因素进行评估以保证幕墙支撑结构的安全。     

CCTV新台址主楼外筒关键节点设计与构造

CCTV新台址主楼采用支撑筒体结构体系,外筒蝶形节点以及柱脚节点是其中的关键性节点。本文通过对蝶型节点的有限元分析,提出此类节点简化的设计方法,保证了在支撑构件屈服时,蝶型节点能基本保持弹性,满足"强节点、弱杆件"的结构抗震要求。通过与节点模型试验结果的比较,验证了这一设计方法的正确性。由于塔楼双向倾斜,且在结构高位有连体结构,造成部分外筒SRC柱柱脚在竖向荷载作用下出现拉力,与水平荷载作用下拉力叠加后进一步增大。由于水平荷载作用方向的不确定性,柱脚也可能承受较大的压力。根据柱脚受拉程度的不同,结构设计中分别采用了露出外包式、埋入式两种不同的柱脚构造形式,并在外包式柱脚中采用了高强预应力锚栓来平衡柱脚的拉力。