抗震结构扭转控制及设计方法的国内外规范对比分析

对国内外规范中有关结构扭转控制及设计的条文规定进行了深入对比,较为全面地分析了各国_规范关于结构扭转设计的现状,得到一些有益的启示;对我国现行规范的相关规定进行了讨论,提出了一些建议,可为我国规范的进一步修订提供参考．主要结论有：我国规范的扭转位移比限值可以突破1．4（或1．5）,但其量值还有待进一步研究;《高规》中的平扭周期比限值是否必要或可否在位移比较小时放松要求值得研究;计算结构扭转效应时无论单、双向地震输入时都需考虑偶然偏心;构件的扭矩计算应加以考虑,对边缘竖向构件的箍筋可予以加强．     

不规则结构扭转效应控制的对比分析与研究

依据国内外规范对不规则结构扭转控制的条文规定,对不规则结构扭转控制进行分析与研究。阐述了偶然偏心问题的来源,分析耦联、非耦联周期比与偏心率之间的关系。结果表明,我国现行规范在偶然偏心问题和周期比限制方面仍存在不完善之处,计算结构扭转效应时无论单、双向地震输入都需要考虑偶然偏心,在考虑偶然偏心的同时可以放宽对周期比的限制。     

板柱-剪力墙结构扭转效应控制

本文选用板柱-剪力墙结构,通过PKPM软件对其进行了分析。从调整周期比和位移比出发,控制结构的扭转效应,使结构能够满足规范要求,从而能使其应用于实际结构设计中。     

结构扭转效应影响因素探讨

《高层建筑混凝土结构技术规程》( JGJ3-2002)中通过第4.3.5条对结构周期比和位移比的规定来控制建筑结构的扭转效应.然而,不区分结构的质量偏心程度,而单独限制周期比在实际工程中遇到了一定的问题.通过引入理论公式,结合工程实例,分析了结构在质量偏心率小、周期比大与质量偏心率大、周期比小这两种情况下结构的扭转效应以及抗震性能,认为周期比并非控制结构扭转效应的主要因素,应更加注意结构质量偏心率以及结构布置形式.     

高层建筑结构设计中扭转效应的控制方法

结合工程实例,介绍在高层建筑结构设计中控制扭转效应的具体方法,即在建筑物外围尽可能均匀、对称布置抗侧力结构,减小裙房与主楼上下刚度偏心,防止小高层建筑结构平面过于狭长。     

高层建筑结构扭转反应控制的讨论

通过三幢平面布置基本对称的多层建筑结构地震实测结果,分析偶然扭转的影响。讨论了扭转位移比超过限值的允许条件,并列举了几个典型的工程实例进行验证。对上部无刚性连接的大底盘多塔楼结构的周期比验算提出近似计算方法,并通过工程实例说明此方法在设计中的应用。     

高层建筑平动周期及扭转周期比的控制问题

从分析结构周期与顶点位移、层间位移角的关系出发,论证了控制结构最大层间位移角实际上就隐含控制了相应结构的平动周期值,确定了高层建筑的最大层间位移角限值就没有必要再另行控制结构的平动周期。论述了结构抗扭设计的三个核心问题,分析了单一控制扭转周期比存在的问题。     

浅谈高层建筑结构的扭转反应控制

随着经济的快速发展,高层建筑的数量也在逐渐的增多。在高层建筑结构当中如何控制扭转反应成为了大家重视的问题。本文对扭转原因进行分析,并提出一些参考性建议,保证高层建筑物的整体安全,将建筑物的抗震能力提高。     

高层建筑结构的扭转反应控制

高层建筑结构扭转反应控制是设计中的关键问题,但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中还没有这方面的具体规定。因此,有必要对《高层建筑混凝土结构技术规程》中控制结构地震扭转效应的主要方法进行解说和讨论:限制结构在考虑偶然偏心的水平地震作用下,每个楼层的最大位移和最大层间位移与该层平均位移和平均层间位移的比值(位移比)以及结构以扭转为主的第一振型周期Tt与以平动为主的第一振型周期Tl之比值(周期比);分析位移比、周期比和偏心率之间的关系,并说明计算偶然偏心影响和控制位移比、周期比的必要性和可行性,以及在单塔楼工程设计中的应用;对于多塔楼高层建筑结构,提出了控制扭转效应的设计建议:对上部无刚性连接的多塔楼结构,宜将各塔楼及裙房由裙房顶板处切开分别计算各自周期比;对上部有刚性连接的多塔楼结构,应采用整体结构模型计算并验算整体扭转和平动的周期比。     

高层建筑结构设计中位移比、周期比的本质探讨

简要地介绍了规范对位移比、周期比的规定,根据作者多年设计工程经验,对位移比、周期比的本质进行了探讨和思考,强调了控制扭转变形的重要性,并列举了位移比、周期比的一些基本概念、理论知识、程序操作及在实际设计中常用的一些控制周期比、位移比的方法,文章最后列举了在实际设计中,位移比、周期比要注意的一些问题。     

高层建筑结构的扭转反应控制及工程实例

结构在地震中的扭转反应控制是高层建筑抗震设计中的一个重要内容。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)主要通过考虑偶然偏心和控制周期比、位移比来控制结构的扭转反应。控制扭转的技术措施主要分两类:一是调整质量中心和刚度中心的偏心;二是增大结构的抗扭刚度或者适当减小结构的抗侧刚度。根据理论分析及实际工程经验,得出如下结论:抗震设计时宜取考虑偶然偏心和考虑双向地震两者中不利结果进行设计;宜控制结构的前两个振型以两正交主轴方向上的平动振型为主;对于平面狭长的框架结构,加大两边榀的框架梁比加大边榀的柱在提高结构的抗扭刚度上能起到更好的效果;剪力墙结构可以通过加大外圈连梁高度,角窗部位增设暗梁来提高结构的抗扭刚度。     

MTMD控制结构扭转振动的优化设计

通过对多重调谐质量阻尼器(MTMD)控制结构扭转振动的分析,提出了MTMD系统的优化设计步骤,给出了MTMD模型的选取、质量比和MTMD系统TMD总数取值的建议,并通过优化分析,得出了MTMD的最优安放位置和最优设计参数。     

地下结构抗震计算中拟静力法的地震荷载施加方法研究

分析了地下结构横截面抗震设计中常用的拟静力计算方法的误差来源。从地震时一维土层反应应力入手,对拟静力法中有限元反应加速度法的地震荷载加载方法进行改进,提出了有限元反应应力法。对某给定地质条件下的浅埋箱型地铁车站结构,用有限元反应应力法﹑反应位移法﹑有限元反应加速度法和有限元动力反应分析进行了对比计算。结果表明:有限元反应应力法最接近有限元动力分析结果,是一个精度较高的实用性很强的拟静力计算方法。     

Decentralized robust control of building structures based on sliding mode theory

In this paper, a decentralized control algorithm is proposed for actively controlling the response of the flexible tall building structures under earthquake excitations. In the proposed approach, tall building structure was divided into some substructures in the form of state equation. The interaction of the subsystems and external excitations is conducted as bounded generalized force acting on the subsystems. A decentralized control algorithm of tall building structures is established based on the sliding model control theory. The control structure is described based on unit vector control. The control law consists of two parts: a linear control law u_L and a nonlinear law u_N. The linear control is merely a linear state feedback controller, whereas the nonlinear feedback controller incorporates the discontinuous or continuous nonlinear elements of the control law. Using the advantage of match conditions of sliding mode theory and the bounded feature of generalized force, the overall stability of decentralized control is also investigated. The actuator arrangement and matching conditions are discussed. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by the numerical simulation of the decentralized control of a 20-story benchmark structure under seismic excitations.     

强震下巨子型结构体系的扭转效应分析

探讨了巨子型结构体系的工作原理及特点。以某结构方案为例,采用大型通用有限元分析软件对巨子型结构体系和普通巨型框架结构建立了空间相互作用模式下的杆系模型,用三维空间梁单元模拟梁、柱及支撑,用壳单元模拟楼板,选用实测地震波来进行时程分析,然后对两种结构的扭转效应进行对比研究。结果表明,巨子型结构体系对主结构和子结构的扭转效应均有显著的控制效果。结论:巨子型结构体系可以有效控制地震作用时的扭转效应。     

高轴压比SRC剪力墙抗震性能分析

采用MSC.Marc建立SRC剪力墙有限元分析模型,通过对5片SRC剪力墙试件的非线性有限元分析,验证了有限元模型的合理性和可靠性。对轴压比和钢骨配钢率对SRC剪力墙抗震性能的影响进行了参数分析。SRC剪力墙的承载能力随轴压比的增加而提高,变形能力随轴压比的增大而降低;承载能力随配钢率的增加而提高,变形能力也有所提高,但轴压比较高时不明显。     

对建筑结构抗震课程教学的思考

建筑结构抗震是一门土木工程专业学生的必修专业课,该课程涉及内容多,学习难度大。搞好课程教学的关键是激发学生热情和培养学生兴趣。在课程教学实践中,逐渐形成以反应谱理论、概念设计为主线的教学理念,并突出结构变形能力的重要性。本文结合课堂教学情况和学生反馈信息,从地震震害特点、抗震设防原则、地震作用计算和概念设计及构造措施等四个方面对课程教学要点进行讨论。