有断层巨型框架的简化计算

为弥补D值法无法考虑断层影响的缺陷,推导了框架侧移刚度的计算模型,同时考虑刚域及剪切变形的影响,提出了有断层巨型框架的计算方法,算例表明该法具有良好的精度。     

半刚性连接钢框架二阶内力和位移的简化计算

框架中梁柱连接大多介于完全刚接与理想铰接之间,即半刚性连接。提出了半刚性连接钢框架二阶内力与位移的简化计算方法。在计算内力时用弯矩放大法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度乘以修正系数来考虑;计算位移时用D值法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度转化为等效刚度来考虑。算例表明,在计算中应充分考虑半刚性连接的影响。     

半刚性连接钢框架二阶内力和位移的简化计算

框架中梁柱连接大多介于完全刚接与理想铰接之间,即半刚性连接.提出了半刚性连接钢框架二阶内力与位移的简化计算方法.在计算内力时用弯矩放大法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度乘以修正系数来考虑;计算位移时用D值法,连接的影响通过将梁的抗弯刚度转化为等效刚度来考虑.算例表明,在计算中应充分考虑半刚性连接的影响.     

半刚接钢框架柱稳定承载力研究

通过引入线刚度修正系数来考虑连接的非线性,采用变刚度螺旋弹簧单元模拟半刚性节点的特性,给出了考虑连接节点刚度影响的无侧移、有侧移钢框架柱的计算长度系数公式,讨论了半刚性连接对框架稳定承载力的影响。研究结果表明:节点刚度对纯框架柱计算长度系数有显著的影响。在无侧移情况下,有限元分析结果与理论计算值吻合较好;在有侧移情况下,节点连接的有效刚度与作用在框架梁上的荷载大小及形式等有关,准确确定有效刚度比较复杂,理论计算与有限元分析结果相差较大,理论解偏于保守。     

长短桩高强复合地基的承载模型研究

 针对研究复合地基的剪切位移法相互作用计算模型的局限性,将刚性长桩在短桩深度处断开,分为上下两段分别计算,考虑桩体应力协调,不仅符合实际多层地基分布的特点,而且可实现在不同长度桩体之间的剪切位移法相互作用的分析计算;通过桩周土体的等效刚度参数K,实现长桩、短桩、土体同时受荷时各部分之间的完全相互作用;通过桩体相互作用影响系数b,考虑刚性长桩、柔性短桩和土体之间相互作用的区别,建立长短桩高强复合地基相互作用承载模型并用计算程序实现,通过与其他相互作用计算模型和实测数据对比,证明所建立的承载模型合理可行。     

带砌体填充墙框架弹性抗侧刚度计算方法对比分析

对于带砌体填充墙框架,当填充墙与框架紧密接触时,填充墙将会提高纯框架的侧向刚度,可能改变结构的平面及竖向侧向刚度分布,影响其在地震作用下的承载力及耗能能力等抗震性能。 为研究带填充墙框架在弹性阶段抗侧刚度的合理计算方法, 整理了以等效斜压杆模型为主的国内外相关计算公式, 并结合近年来带填充墙的框架在低周往复荷载作用下的试验, 将理论计算结果与试验实测值进行对比分析。结果表明： 在带填充墙的RC框架中,直接考虑填充墙弯曲变形和剪切变形得到的弹性阶段抗侧刚度计算值为实测值的1.94~8.05倍;在等效斜压杆模型中,斜压杆的宽度对抗侧刚度的计算结果影响很大;斜压杆宽度的取值应考虑填充墙与框架之间相对刚度的影响,其中MSJC提出的斜压杆宽度计算公式较为合理。     

墩梁半刚性连接节点受力性能与计算方法研究

提出一种不传递弯矩的墩梁半刚性连接节点,开展12个分别考虑不同影响参数的足尺节点模型拟静力试验,对比研究节点传力机理,分析刚度变化规律;采用验证后的有限元模型开展主要影响参数扩展分析,通过数值拟合方法,建立考虑半刚性节点剪切刚度和抗弯刚度计算方法。结果表明：水平荷载作用下,节点先平动再转动,该构造能利用钢棒的弯曲能力和橡胶套的压缩能力来实现桥梁上、下部结构连接处的半刚接性能。橡胶套厚度与钢棒直径是影响半刚性连接节点剪切刚度和抗弯刚度的主要因素,同时钢棒的根数与节点剪切刚度和抗弯刚度成近线性倍数关系,钢棒高度和橡胶垫厚度对节点受力性能的影响可以忽略不计。随着钢棒直径增大,半刚性节点平动位移逐渐减小,剪切刚度和抗弯刚度呈非线性递增关系。随着橡胶套厚度增大,半刚性节点平动位移逐渐增大,剪切刚度和抗弯刚度呈非线性递减关系。考虑钢棒直径和橡胶套厚度双参数变化的刚度计算公式,可用于墩梁半刚性连接节点设计。     

对高层框架-剪力墙结构转角法计算方法的建议

本文将考虑了剪力墙的弯曲变形、剪切变形和轴向变形的等效刚度法,应用于框剪结构转角法计算中,使计算结果更趋准确合理,并解决了剪力墙墙肢间连梁内力过大难于配筋的问题。     

浅埋盾构隧道地基弹簧刚度的求解方法

把浅埋盾构隧道简化为半无限平面的挖孔问题,采用平面弹性理论的复变函数方法,推导了反应位移法中浅埋盾构隧道地基弹簧刚度的解析公式。设定不同的埋深和土体泊松比,计算了隧道周边的压缩和剪切地基弹簧刚度,讨论了隧道埋深和土体泊松比对刚度的影响,以及压缩和剪切地基弹簧刚度的关系。结果表明：浅埋隧道与深埋隧道的地基弹簧刚度存在差异;隧道埋深和土体泊松比对地基弹簧刚度的大小和分布规律影响很大;浅埋隧道的剪切与压缩地基弹簧刚度之比沿隧道周边变化。     

梁翼缘削弱式钢框架考虑节点域剪切变形的力学性能研究

钢框架采用翼缘削弱型节点(RBS)可以提高结构延性,满足结构抗震设计要求。考虑框架节点域的剪切变形,导出连带节点域的RBS梁、柱单元刚度矩阵,利用计算软件MATLAB对RBS节点钢框架结构的内力及变形进行了分析和计算。分析结果表明:在水平荷载作用下节点域剪切变形对RBS节点钢框架变形影响较大,层位移、层间位移以及节点总转角的增量均随层数的增加而相应增大,节点域剪切变形对框架内力的影响较小;工程设计中应考虑节点域剪切变形对RBS节点钢框架侧向刚度的不利影响。     

地震作用下沿高变刚度框剪结构的计算方法

本文在对框剪结构连续化处理的基础上，在框剪结构刚度变化区间进行离散化，推导出框－剪单元在考虑刚度变化和剪切变形影响时的内力，位移关系式，给出了沿高变刚度框剪的结构地震反应计算方法。本文给出了算例，说明考虑沿高变刚度对框剪结构内力及位移的影响是必要的。     

高层建筑框支剪力墙结构的空间分析

本文利用广义连续化方法与矩阵位移法联合求解,对高层建筑框支剪力墙结构进行空间分析。本文舍弃了底部框架顶层柱顶转角相等这一通常的假设,同时,考虑了上部剪力墙与底部框架交接区附近的楼板变形。理论计算与试验结果符合较好。     

带梁式转换层的联肢剪力墙结构的侧移刚度比计算

梁式换层结构上、下侧移刚度比是此类结构设计中的重要控制指标,现行规范中的计算方法所得到的结果与有限元法得到的结果有较大的出入。针对这一问题,考虑了上部剪力墙与下部框架的共同作用,分别采用带刚域的框架模型和连续连接介质模型模拟框架和剪力墙,导出了带梁式转换层的框支联肢墙结构在侧向集中荷载作用下的侧移计算公式,在此基础上得到了框支联肢墙结构上下侧移刚度比计算公式。数值计算表明,该方法算得的侧移刚度比与有限元方法的计算结果比较接近。     

既有钢筋混凝土框架原位推覆试验研究

为研究既有结构地震损伤和破坏的特点,利用上世纪80年代初建造的一栋3层钢筋混凝土框架结构,进行了原位推覆试验。试验以原结构切割出的一单跨单开间框架为对象,其余部分作为反力装置。鉴于外砖墙的不对称性,水平加载力分布模式由按楼层倒三角分布的地震加速度乘以对应各加载点分配质量确定。根据结构的试验破坏过程,分析了结构的破坏机理,对其抗震性能作出评价。研究结果表明:墙体不对称布置引起结构严重扭转;梁、柱铰机制均未出现;结构的破坏是以底层柱剪切破坏为特征的脆性破坏。建议对既有老建筑结构抗震评估时,必须考虑梁、柱剪切破坏模式,并考虑楼板及墙体刚度的参与作用。     

Consideration of the problem of shearing and torsion of thin-walled beams with arbitrary cross-section

In structural analysis it is often necessary to determine the geometrical properties of cross-sectional areas. The location of the shear center is of greater importance for a thin-walled cross-section. The purpose of this paper is the computation of the shear center of arbitrary thin-walled cross-sections using the finite element method. The coupling problem of shearing and torsional deformation of thin-walled beams based on Saint Venant's theory is considered. This problem of coupled shearing and torsional deformation was analyzed using the finite element method in which the matrix of shear rigidity and torsional rigidity were determined. The shear center can be obtained by determining the coordinate axes so as to eliminate the nondiagonal terms. Then, applying the stiffness matrix of shear rigidity and torsional rigidity obtained in the above, the stiffness matrix of the space framework elements in which the shear deformation is taken into consideration is developed.     

土–上部结构相互作用的实用分析模型研究

 讨论现有土–上部结构相互作用分析模型的优缺点,从工程应用的实际需要出发,建立土–上部结构相互作用的实用分析模型及分析方法：采用三维弹塑性杆系模型模拟上部结构,在基础底面放置水平、竖向及转动的弹簧和阻尼单元来模拟土与基础的接触作用,通过弹簧和阻尼参数的改变来模拟不同的场地等状况。用该种方法计算分析一个10层的独立基础钢筋混凝土框架结构,研究场地土剪切波速、上部结构刚度和地震动强度等因素对相互作用体系地震反应的影响,同时探讨各种情况下的结构地震能量反应规律。研究结果表明,对于独立基础钢筋混凝土框架结构来说,考虑相互作用后场地变软和上部结构刚度增大不一定使楼层顶层位移增大,但是软弱场地对结构起到一定的减震作用,并且增大上部结构刚度会使楼层剪力和弯矩有所增加;地震动作用下,上部结构刚度改变对能量的变化趋势影响很小,但是在不同影响因素下的结构阻尼耗能和结构变形能在体系能量的平衡中的作用都是主要的;改变地震强度时,不同的地震波对相互作用体系的能量的影响是不同的,阻尼耗能和结构变形耗能的作用会有所不同。     

考虑节点域剪切变形的空间钢框架结构分析

根据节点域的变形特点,提出了一种考虑节点域剪切变形影响的空间钢框架结构的分析方法。并应用该方法对纯框架、支撑－框架体系进行了分析比较。算例表明,该方法简单易行．便于程序实现,计算结果可靠。     

轴压比超限时框架柱的恢复力模型研究

根据收集到的28根轴压比超限时框架柱在固定轴向荷载和水平反复荷载作用下的试验结果,分析回归出试验柱的各位移角和刚度与剪跨比、轴压比、配箍特征值等之间的关系。根据轴压比超限时框架柱屈服的截面平衡条件推出的屈服柱顶水平位移和荷载、按《混凝土结构设计规范》(50010—2002)计算的柱顶水平峰值荷载及有关试验回归公式确定出框架柱的恢复力模型。研究表明:轴压比超限时试验骨架曲线强化段在水平轴上的投影长度和屈服位移的比值与配箍特征值成正比,与轴压比和剪跨比成反比;框架柱的强化刚度与弹性刚度的比值随着轴压比增大而逐渐减小,而随着配箍特征值增大和剪跨比增大而逐渐增大。框架柱最大荷载时的刚度及退化刚度与弹性刚度比值的绝对值随着配箍特征值增大而逐渐减小,而随着轴压比增大和剪跨比增大而逐渐增大;框架柱的卸载刚度和再加载刚度随位移幅值增加而退化,且在不同位移幅值下卸载刚度和再加载刚度的退化率与轴压比有关。本文建议的恢复力模型既可     

层高突变对高层建筑楼层刚度的影响及其对策

本文通过建立模型算例,对层高突变对框架、框剪和剪力墙三种结构形式楼层刚度的影响进行了计算分析比较,并以框剪结构为例提出了一些改善结构楼层刚度突变幅度的方法,供设计人员参考。     

层高突变对高层建筑楼层刚度的影响及其对策

通过建立几个典型的结构模型,对层高突变对框架、框剪和剪力墙三种结构形式楼层刚度的影响进行了计算分析比较,并以框剪结构为例提出了一些改善结构楼层刚度突变幅度的方法,供设计人员参考。