某改扩建高中食堂楼盖振动舒适度分析

以辽宁省某改扩建高中食堂三层框架结构为研究对象.首先,对二层楼盖进行了结构动力特性检测,并依据《建筑工程容许振动标准》(GB 50868-2013)的竖向振动计权加速度级限值要求,对该层楼盖的振动舒适度进行了评估;然后,以楼盖结构动力特性的现场实测数据为基础,在MIDAS/Gen上建立了反映结构实际动力特性的有限元模型;最后,依据二层楼盖人群荷载流动情况,设置了考虑荷载模型、步频、人群数、行走路径等因素的21种荷载工况,以楼盖竖向峰值加速度和均方根加速度为评价指标,并根据ISO2631-2(1989)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)等相关规定,详细分析了各工况下楼盖振动干扰程度和影响范围.分析结果表明,与沿楼盖短轴方向相比,沿长轴方向行走引起的振动峰值加速度和均方根加速度更大,而人员跑动激励比行走激励更容易引发楼益振动舒适度问题.     

考虑桩-土-结构相互作用影响的多层厂房振动分析

通过引入黏弹性人工边界,建立了桩-土-结构相互作用的厂房整体有限元分析模型,对设备作用下的多层厂房振动进行较为全面的分析,并就模型简化及桩-土体系对系统的影响进行对比研究。实例计算表明:桩-土体系的参与降低了系统自振频率,并对结构的动力响应产生了一定的影响,但在水平与竖向两个方向上存在差异。高频设备荷载作用下,桩-土体系的参与对厂房的水平振动影响不大,而会造成结构竖向动力响应放大。桩体在水平振动表现为弯曲变形,变形主要集中在上部,在竖向振动中则表现为整体振动。     

风荷载作用下集装箱建筑极限高度的研究

利用ABAQUS模拟了集装箱单体竖向叠加所能达到的极限高度,研究表明,在整体不开洞情况下,集装箱建筑单体竖向叠加时所能达到的极限高度为9层,其中横向风荷载(沿宽度方向)对集装箱建筑的影响远超纵向风荷载。     

变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构的弯扭耦连振动计算

本文用沿高度方向分段连续化的方法,对沿高度方向为阶形变截面、在平面内为任意斜向布置的框架-剪力墙-薄壁筒协同工作体系,求得了其弯扭耦连振动时的微分方程。通过解耦措施将动力方程分解,得出计算频率和振型的计算公式,用计算器和微机即可求解。     

上海中心大厦巨型框架-核心筒结构竖向地震作用反应分析

上海中心大厦主体结构高度632 m,为带伸臂桁架的巨型框架-核心筒结构,其竖向地震作用反应大且较为复杂。巨型框架与核心筒沿高度的质量和竖向刚度分布特性差异较大,两者的相对振动将导致伸臂桁架产生较大的内力;环带桁架具有转换承重和巨柱弹性支承的特性,相对支承巨柱存在更大的竖向振动放大效应。在分析结构重力荷载的竖向分布特性以及结构自振特性的基础上,通过反应谱和时程分析,对上海中心大厦结构在竖向地震作用下巨柱和核心筒的轴重比、伸臂桁架和环带桁架的内力反应以及巨柱、核心筒和环带桁架的竖向加速度反应及分布特点进行分析。结果表明：上海中心大厦结构的竖向地震作用反应随结构高度增加而增加;处于高区的巨柱和核心筒的轴重比约为低区的2.2倍和2.3倍,高区伸臂桁架和环带桁架在竖向地震作用下的轴力占重力荷载作用下轴力的比例约为低区的2.2倍和4.3倍;高区环带桁架跨中竖向加速度反应较相应标高巨柱增大20%。     

上海中心大厦巨型框架-核心筒结构竖向地震作用反应分析

上海中心大厦主体结构高度632 m,为带伸臂桁架的巨型框架-核心筒结构,其竖向地震作用反应大且较为复杂。巨型框架与核心筒沿高度的质量和竖向刚度分布特性差异较大,两者的相对振动将导致伸臂桁架产生较大的内力;环带桁架具有转换承重和巨柱弹性支承的特性,相对支承巨柱存在更大的竖向振动放大效应。在分析结构重力荷载的竖向分布特性以及结构自振特性的基础上,通过反应谱和时程分析,对上海中心大厦结构在竖向地震作用下巨柱和核心筒的轴重比、伸臂桁架和环带桁架的内力反应以及巨柱、核心筒和环带桁架的竖向加速度反应及分布特点进行分析。结果表明:上海中心大厦结构的竖向地震作用反应随结构高度增加而增加;处于高区的巨柱和核心筒的轴重比约为低区的2.2倍和2.3倍,高区伸臂桁架和环带桁架在竖向地震作用下的轴力占重力荷载作用下轴力的比例约为低区的2.2倍和4.3倍;高区环带桁架跨中竖向加速度反应较相应标高巨柱增大20%。     

考虑人-结构耦合作用的大悬挑拉索结构舒适度分析

采用计算机建模和分析、预测大跨度和大悬挑结构受到人群活动激励而产生的竖向响应是非常重要的课题。人群荷载激励下结构振动响应过程中,人体不仅是荷载激励也是振动参与者,结构振动具有明显的人-结构耦合特性。考虑人-结构耦合作用,区分不同行人密度、步行频率,并采用随机性人群荷载模型,计算某18m大悬挑拉索结构在人群步行荷载激励下的振动响应。结果表明,在端部悬挑区域内加速度响应均小于标准限值70.00mm/s~2,满足舒适度要求;以质量-弹簧-阻尼模型模拟考虑人-结构耦合作用后,人体阻尼用抑制了结构的竖向振动,结构的振动频率没有改变;人群荷载激励频率对结构振动的影响远大于行人密度、数量。     

不均匀竖向荷载作用下弯曲型高层建筑的整体稳定验算

整体稳定控制是高层建筑结构设计中的重要问题之一。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)通过刚重比来控制结构整体稳定和二阶效应幅度,其刚重比公式适用于竖向荷载沿高度分布相对均匀的结构。高规适用高度范围内,绝大部分弯曲型高层建筑的竖向荷载沿高度分布是相对均匀的,近年来我国高层建筑迅速发展,有些超高层建筑出现竖向荷载从下到上显著变小甚至突变的情况,直接用高规刚重比公式计算过于保守、存在较大误差。针对竖向荷载不均匀的弯曲型结构,探讨并提出了适用的刚重比公式,此刚重比公式可以合理反映竖向荷载不均匀对刚重比的影响,同时在竖向荷载均布情况下直接退化为高规的刚重比公式。理论和算例分析表明,建议的刚重比公式计算精度可以满足工程需要,且在各种竖向荷载模式下均偏于安全,具有工程实用价值。     

变截面框架-剪力墙-薄壁筒斜交结构的整体稳定计算

本文用沿高度方向分段连续化的方法,对沿高度方向为阶形(二阶或多阶)变截面,在平面内为任意斜向布置的框架-剪力墙-薄壁筒协同工作体系,建立了整体的稳定方程.用常微分方程求解器(COLSYS)求解.对复杂的高层建筑结构的整体稳定计算,提供了一个简单可行的算法.     

紧邻运营铁路深基坑围护结构动态响应分析

本文利用ABAQUS有限元软件动态模块对紧邻兰新铁路某深基坑围护结构在列车动荷载作用下的动态响应进行了分析,首先根据实测数据和列车振动简化模型得到了列车竖向振动荷载时程曲线,然后建立三维有限元模型分析了列车振动荷载作用下围护桩顶水平加速度、水平振动位移及沿桩长方向水平加速度变化规律,并对基坑围护结构的稳定性进行了评价,提出了防止基坑围护结构过度振动的措施,研究结论可为类似工程提供借鉴与参考。     

Investigations on train-induced vibration and vibration control of an over-track building using thick-layer rubber bearings

A large number of over-track buildings have been designed in metropolis during the recent decades for adapting to rapid urbanization and saving land resources. However, the over-track buildings are potentially affected by train-induced vibration that may cause discomfort or health problem for residents, which in turn needs to be carefully evaluated. In this study, the responses of a high-rise over-track building with three different transfer types have been investigated using the recorded three-dimensional accelerations from in-situ tests. By performing time history analyses, the vibration responses of the fixed structure, traditional rubber bearing (TrRB) isolated, and thick-layer rubber bearing (ThRB) isolated structures are analyzed and evaluated, respectively. The results show that the most evident vibration is in the vertical direction with vibration energy mainly concentrated among the high frequencies. Thereafter, the effects of vibration control by using different isolation technologies are compared. It is demonstrated that the abilities to isolate vertical train-induced vibration could be enhanced by using ThRB while the horizontal isolation performance is still guaranteed. Then the reason for the variation of vibration amplitude along the building height is discussed. This research enriches the train-induced vibration database and exemplifies the vibration mitigation control and design for over-track buildings.     

上海松江新城交通枢纽暨购物中心钢结构穹顶风振分析

大跨度钢结构穹顶为风敏感结构,准确得到平均风荷载和风振力对工程设计非常重要.本文通过数值风洞模拟方法得到了各风向下穹顶结构的平均风压,尤其是给出了有效分析风激动力响应和等效风荷载的理论方法.通过分析松江新城钢结构穹顶的风振实例看出,对该工程风振影响最大的是整体水平与竖向运动的前八阶振型,动力部分大体占总响应的25%.本文为大跨度屋盖结构的风振分析提供了一种有效的计算方法.     

烟囱结构竖向地震作用研究进展

目前在工程结构抗震领域中,关于结构水平地震作用的研究已经形成了比较完善的理论体系和抗震设计方法;然而通过理论研究和对大量震害现象的分析表明,竖向地震作用对结构的作用不容忽视。国内外学者对烟囱结构的竖向地震作用展开了深入的研究,取得了丰硕的成果。介绍了目前国内关于烟囱结构竖向地震作用的研究现状,内容包括烟囱结构竖向地震作用的震害分析、烟囱竖向地震作用计算理论的研究、烟囱竖向地震作用的试验研究。最后讨论了存在的问题,提出了今后值得研究的若干问题。     

FPS隔震结构的水平和竖向振动响应分析

建立了FPS(FrictionPendulumSystem)隔震多层剪切型结构水平和竖向耦合振动微分方程 ,通过时程响应计算阐述了水平地震作用下FPS的隔震效果和结构的水平和竖向振动响应规律。     

汽车荷载作用下地下结构的现场振动试验研究

为了研究汽车荷载引起地下空间结构的低频振动和噪声问题,开展了地下结构现场振动试验。在结构顶板上下表面和地下一层布设测点,从时域及频域方面研究车辆振动下地下结构的振动响应,同时结合振级和噪声标准进行环境评价。结果表明：汽车荷载作用下地下结构以竖向振动为主,顶板竖向基频约为17.0Hz,振动能量主要集中于15.0~30.0Hz; 振动响应从顶板传递至地下一层时大幅衰减,顶板与地下一层的竖向振动沿水平方向传递不明显;顶板横向振动传递时衰减较慢; 测试荷载工况下,结构顶板竖向峰值加速度为274.38mm/s2、地下一层楼面Z振级最大81.02dB,噪声最大56.66dB,超过楼盖峰值加速度、振级与声环境质量限值,需采取减振降噪措施。     

高层建筑结构考虑楼板变形时水平振动的常微分方程求解器解法

本文对需考虑楼板变形的框架－剪力墙结构的水平振动建立一个连续化的并联模型，导出其振动方程组，用常微分方程求解器求解其自振频率和相应的振型。为抗震计算提供一个简便可行的算法。     

水平-竖向-扭转荷载下吸力沉箱基础承载特性数值研究

海上风机吸力沉箱基础承受结构自重及环境因素引起的竖向、水平、扭转荷载,处于复合加载状态。以位于饱和黏土地基上长径比为0.25～1.0的单桶沉箱基础为对象,ABAQUS为计算工具,研究沉箱基础的承载特性,并考虑沉箱与地基土的摩擦接触作用。首先分析沉箱基础在单一的竖向荷载、水平荷载及扭转荷载作用下的极限承载力,并给出沉箱基础在这些荷载组合下的破坏包络面,其中倾覆力矩通过施加偏心水平荷载实现。结果表明,沉箱基础的竖向承载力可用改进的经典承载力公式计算,而水平承载力系数在给定的接触条件下随沉箱长径比增加而减少,扭转承载力与理论预测结果非常吻合;扭转荷载对沉箱的竖向承载力影响较大,但对水平承载力影响较小;不同扭转荷载下的V-H包络面可用椭圆曲线拟合。     

竖向荷载下纵向柱列交叉支撑刚度要求

从保证柱列纵向稳定性的角度,对竖向荷载作用下交叉支撑的刚度要求进行研究.介绍无初始几何缺陷的单、双层纵向柱列支撑体系的抗侧刚度要求;根据实际框架中的各种初始几何缺陷,考虑竖向荷载的P-△与P-δ二阶效应,利用有限元程序ANSYS对承受竖向荷载作用的单、双层纵向柱列支撑体系进行受力分析,据此确定用于设计的竖向荷载作用下单...     

砂质海床中锚板基础水平振动动力特性研究

基于埋置在耦合海水–海床半空间中刚性、无重量圆盘基础的水平振动动力阻抗[1],简单讨论了海洋工程中常用的承受竖向拉力的、有自重的锚板基础在水平波浪动荷载下的振动情况。给出了计算深埋锚板基础在发生共振时的共振频率和放大系数的简化计算公式。最后通过采用实际的海床砂土参数及锚板参数,得出了只要锚板的厚径比满足一定的要求,深埋锚板基础一般不会发生共振的结论。对于真实的深埋锚板基础,这个厚径比要求一般是较容易满足的。此外,锚板水平位移对低频海洋波浪水平荷载的频率变化并不敏感,最大水平位移发生在频率为0即静载情况下。本文结论对于理解海洋工程中锚板基础在水平波浪荷载作用下的振动特性有所帮助。