带斜柱转换的框支剪力墙结构工程应用对比分析

本文介绍了斜柱转换在工程中的应用,并对一个一般高层(建筑高度58.05 m)分别采用斜柱转换和实腹梁转换的计算结果进行对比分析,同时对比斜柱转换结构在100 m高层中应用的整体性能。结果表明:斜柱转换能明显改善转换层与其相邻上层结构的侧向刚度比,降低转换梁的截面尺寸,节省建筑的使用空间;斜柱转换在一般高层中的应用对控制转换层与其相邻上层的剪切刚度比效果更好,在100 m高层中的应用对控制结构整体水平位移效果更好。     

梁式与斜柱式转换结构的对比分析

采用SAP2000有限元软件,对梁式转换结构、斜柱式转换结构、梁式与斜柱混合的转换结构进行建模分析,从结构基本动力特性、层间位移、层间位移角、楼层侧向刚度、侧向刚度比、转换层楼板的应力进行对比,得到以下结论:带斜柱的转换结构楼层位移较小、层间位移角突变较小、楼层侧向刚度较大、侧向刚度的比值更符合规范要求、转换层楼板局部有应力集中,需要加强局部构造措施。     

高层建筑转换层中斜柱转换结构的应用研究

梁式转换结构具有传力清晰明确、结构形式较为简单等优点，但存在许多弊端，如转换梁刚度过大易形成“弱柱强梁”的不利构造以及梁自重较大造成转换层质量过大等缺点。而出现的斜柱转换结构在一定程度上弥补了梁式转换结构的缺点与不足，斜柱的设置提升了转换结构转换梁抗剪承载力，有效减少了转换梁的截面高度。对此建立了斜柱式和梁式转换结构的两组受力模型，采用有限元软件对荷载作用进行对比分析，总结斜柱转换结构的受力特点和梁式转换结构的优缺点，通过试验表明了再有效降低转换梁截面的同事，由于斜柱对转换梁的支撑作用以及斜柱、转换梁、框架柱的稳定三角体系，斜柱转换结构比梁式转换结构的抵抗竖向荷载和水平变形能力更优，为高层建筑中应用斜柱转换结构提供参考。     

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。     

某超高层框支剪力墙高位转换结构设计

某超高层建筑31层,房屋总高度144.55m,采用高位转换部分框支剪力墙结构体系.叙述了该项目的前期设计思路、超限情况、抗震性能设计、高位转换结构专项分析及结构相应加强措施等内容,专项分析中对结构转换层上下刚度比验算、型钢在转换构件中的应用、转换层上层墙超限分析、框支构件极限承载力验算等问题进行了介绍.结果表明,利用设备转换的空间增加转换层上层层高以及层高根据梁刚度作用点来计算等措施,可有效提高转换层上下层刚度比值;型钢转换梁、柱的采用,既能使结构构件满足建筑对空间尺寸的要求,又能有效解决柱轴压比、转换梁上层剪力墙抗剪承载力超限等问题.     

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。     

北京银泰中心钢筋混凝土塔楼结构设计

北京银泰中心B,C座办公写字楼均为高186m的混凝土筒中筒结构。地上42层,在结构层2设置了转换大梁。为减小转换层刚度突变的影响,设计中调整了转换层相邻各层柱、外裙梁的截面,增加了转换层以下内核心筒墙体的厚度,并在楼梯间设置了补偿剪力墙。转换层相邻各层柱还设置了型钢和芯柱以改善结构的抗震性能。针对外筒的剪力滞后,设计中尽量增大了外框筒裙梁的截面高度,并适当调整了角柱截面。     

斜柱式转换层的节点刚度分析与计算

斜柱转换结构近年来已广泛应用,优化了梁式转换结构中转换梁的截面尺寸,还优化了桁架转换结构宜发生脆性破坏、延性差的缺点。同时较少的斜腹杆,很大程度上降低了施工难度,同时施工速度有很大的提升。文中针对斜柱式转换结构的斜柱节点给出了简化的计算模型,最后以单元刚度矩阵法为原则,由单个节点的刚度矩阵演算出斜柱整体模型的刚度矩阵。为验算提供一定的理论基础。     

浅析高层建筑梁式转换层结构的抗震设计——以某高层住宅建筑为例

梁式转换层结构作为目前高层建筑常用的垂直转换形式,抗震设计至关重要。本文结合一工程实例,介绍了工程结构设计参数,阐述了梁式转换层结构的布置,计算分析了梁式转换层结构层侧向刚度比。     

框支正交主次梁转换层受力性能

框支转换层由四周交圈的框支转换梁和正交转换次梁组合而成。本文研究了转换层在垂直荷载和水平荷载作用下的性能。转换次梁的设置减小了转换主梁的剪跨比，导致转换主梁在剪跨比较小区段较早的出现剪切破坏，四周交圈的转换梁形成一封闭环梁，使梁裂缝延伸发展缓慢，并大大提高对柱端转动的约束。转换梁受力性能受梁、柱线刚度比、交圈梁的刚度比、梁的剪跨比及梁的钢筋配置构造、荷载作用方式等因素的影响。     

新型转换结构的试验研究及其在建筑物外套框架增层工程中的应用

腹板柱复合空腹桁架转换结构(以下简称腹板柱转换结构)是一种新型的结构形式。通过在框架梁间的适当位置设置腹板柱,使梁上出现多个弯矩峰值点,同时弯矩峰值也大大降低,从而优化结构的内力分布。通过模型试验对腹板柱转换结构进行了抗震性能试验研究,在水平往复荷载作用下的试验结果表明结构各层跨中梁梁端形成塑性铰,随后底层柱两端开始屈服并最终形成塑性铰;结构开始为弯曲变形,结构屈服后也出现剪切变形,抗震变形能力较好;各层结构位移延性系数处于现行抗震规范对结构延性系数3.6~7.33的合理要求范围内,结构的侧移和层间弹塑性位移角限值也满足有关规范要求,但结构底层位移延性系数较大;随着顶点位移角的增大,侧移刚度逐步衰减,但侧移刚度衰减速度由快逐渐变慢。结合工程应用对该结构形式提出了设计建议,设计时要提高底层和2层跨中梁端部的配筋率;适当加大底层柱截面形成变截面柱;对一层或几层梁施加预应力;提出了腹板柱设置位置和刚度要求。该结构在某建筑物     

带SRC梁式转换层高层建筑的抗震性能研究与试验

型钢混凝土(SRC)梁式转换结构是一种新的转换形式.在其运用到高层建筑中时,必须保证带这种转换层的高层建筑结构具有良好的抗震性能,为此进行了模型振动台试验,并结合Push-over弹塑性分析结果,对结构的振型、位移、加速度等动力反应和裂缝开展,以及型钢混凝土梁式转换层对高层建筑抗震性能的影响进行了分析.试验及分析表明:型钢混凝土梁式转换结构本身是"强梁弱柱"型,转换层与框架衔接层是强震作用下的薄弱点,同时,沿楼层抗侧刚度的突变仍是高层建筑动力反应和局部构件破坏的主要因素.     

短梁抗剪加强型钢框架-波纹钢板墙结构参数分析

提出了一种短梁抗剪加强型钢框架-波纹钢板墙结构,通过对波纹钢板墙与框架柱之间的短梁进行抗剪加强,将边缘构件的轴力通过短梁抗剪有效传递至两边的框架柱,从而解决由于逐层累积作用导致边缘构件轴力过大的问题.同时,利用分析软件SAP2000,针对该类结构形式进行了基于Pushover的参数分析,考察了各种因素对边缘构件轴力、短...     

层间位移角比在高层转换结构抗震设计中的应用

高层建筑结构转换层的质量和刚度较大。随着转换梁质量和刚度的增加,转换层上下结构的层间位移角差距明显增大,仅限制转换层上下结构侧向刚度比无法有效控制结构地震作用效应。定义层间位移角比为转换层下部与上部结构层间位移角的最大比值。计算分析发现,采用层间位移角比对结构进行控制可以得到比较好的抗震性能。     

深圳远洋中心大底盘双塔楼带转换层结构抗震分析

通过深圳远洋中心结构的弹性和弹塑性地震反应计算以及转换层及其上下楼层的局部结构的有限元分析,讨论了高位转换双塔结构抗震设计中的若干问题。计算结果表明,大底盘双塔结构塔楼之间存在平扭耦联空间振型;型钢混凝土转换箱梁能有效地传递上部结构传下来的力,但在转换箱梁与内筒连接部位、箱梁底板与顶板在筒体周围以及框架柱的位置存在应力集中;在转换层附近、塔楼与裙房连接附近以及设备层附近结构刚度有不同程度的突变。     

Effect of beam stiffness–column reinforcement on creep and shrinkage behaviour of R.C frames

Vertical deflections and load transfer among columns of R.C frames depend on the percentage of reinforcement in columns and stiffness of beams. No systematic studies are available in the literature on the effect of these parameters. Such systematic studies are reported in this paper. The beam stiffness is expressed in terms of a non‐dimensional parameter, designated as stiffness factor, which is the ratio of shear stiffness of beams to axial stiffness of columns. It is shown that depending on stiffness factor and column reinforcement, a column may receive the load from the adjacent columns or transfer the load to the adjacent columns, or may receive the load from one of the adjacent columns and at the same time transfer the load to the other adjacent column. Further, the effect of the creep and shrinkage on column axial forces can be of design significance in the lower and middle portions of buildings. The effect becomes greater with the increase in stiffness factor and difference in percentage reinforcement of the adjacent columns. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

支撑屈服后屈曲约束支撑框架损伤集中效应分析

屈曲约束支撑(BRB)屈服后刚度较低,某一层或几层BRB率先屈服会造成屈曲约束支撑框架(BRBF)进入弹塑性阶段后不同楼层间刚度的突变,框架弯矩会重分布,进而影响框架的损伤机制。为此,提出框架基于柱端弯矩比的强柱弱梁计算公式,公式表明：当框架节点下部与上部柱端弯矩同号相等时,柱梁承载力比需求最小为1;当弯矩反向相等时,需求则为无穷大;通过分析楼层间BRB刚度比对两层BRBF弯矩分布的影响,说明BRBF中某层支撑屈服会导致该层节点下部与上部柱端弯矩比发生较大的改变,节点上部柱端弯矩甚至反向增大;综上,支撑屈服后BRBF易出现层间柱铰机制。最后,通过算例验证提出的强柱弱梁计算公式和BRBF弯矩分布规律,同时表明：当BRB-框架刚度比较大或者框架柱梁承载力比较小时,BRBF损伤集中效应较为明显。