混合结构体系施工期间竖向变形计算

研究了钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系在施工期间的竖向变形问题.在分析中考虑了核心筒超前钢框架若干层施工以及施工找平补偿,并考虑了混凝土的徐变收缩影响.计算采用有限元程序MIDAS/Gen,根据施工顺序建立分析模型并施加荷载,将每一个施工阶段求解的结果累加,得出最终施工完成的计算结果.结果表明,施工完毕时核心筒混凝土的收缩徐变占到该层总变形值的38%～43%;由于混凝土的徐变收缩,外钢框架与核心筒竖向变形差异值仅为只考虑弹性变形差异值的21%;徐变收缩增加了外框架柱的轴力,对于连接外钢框架与核心筒的框架梁,徐变收缩还减小了连接核心筒一端的支座负弯矩,而对于连接外钢框架柱一端弯矩则是增加.     

考虑日照温差效应的连续刚构桥悬浇施工立模标高确定研究

为消除日照温差效应对连续刚构桥悬浇施工立模标高设置的不利影响,结合某V型墩连续刚构桥的施工线形控制,采用有限元分析和工程实测相结合的方法,揭示日照温差效应对主梁线形的影响规律,提出一种两次实测-插值法,消除日照温差对立模的影响,并对立模标高、施工预拱度、活载预拱度的确定进行分析。结果表明:在悬臂施工阶段,日照温差效应引起的主梁竖向变形呈抛物线形状,变形效应显著,施工量测时应尽量避开较高的日照温度时段;在非理想时段进行立模放样时,采用两次实测-插值法,计算考虑日照温差效应的立模标高修正值;梁块施工预拱度的确定是一个不断进行实测、识别、修正、正装分析的动态计算过程,该桥合龙顶推施工产生的竖向变形在施工预拱度曲线中起控制作用;推荐按照等量代换的思想设置一个全桥范围内作用均布荷载的工况进行活载预拱度计算。最终,将本文研究成果应用到实际工程中,主梁线形控制良好,验证了本文计算方法的有效性。     

核芯筒厚度对钢-混凝土混合结构抗震性能的影响

目的为了分析核芯筒厚度对结构抗震性能的影响.方法利用同济大学MTS多高层钢结构设计系统,根据钢-混凝土混合结构抗震概念设计原理,采用沈阳地区经济效益较好的住宅平面布置形式,建立H型钢框架-混凝土核芯筒多层住宅结构模型,并计算模型在四类场地土和设防烈度为七、八、九度时的最大层间位移及顶部最大位移.结果绘出了模型的最大层间位移及顶部最大位移随核芯筒厚度变化的曲线.结论提出了混合结构的高宽比最好不大于相应混凝土结构的高宽比限值;最大层间位移和顶部最大位移在小震作用的弹性阶段取混凝土结构的限值等建议.得出了在七度区和八度区一类场地土条件下,合理布置混凝土核芯筒可以充分发挥其抗侧刚度,能够很好地控制结构的位移和变形等结论.     

高层钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构破坏过程的数值模拟

利用ABAQUS通用有限元程序对钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的破坏过程进行了数值模拟。研究结果表明：该类结构在弹性阶段,芯筒承担绝大部分的水平力,一旦芯筒开裂,钢框架开始承担大部分水平力,且随着地震作用的加强,承担比例不断加大,钢框架起到了抗震第2道防线的作用;芯筒在地震往复作用下首先在底部开裂;随着损伤的不断积累,底层几乎全部开裂,中部沿楼板四周也开裂;框架在中震与大震作用下均处于弹性阶段;在特大震作用下,先底柱后中部梁出现塑性绞;楼板在地震作用下产生了较大变形,在与芯筒和钢框架梁相连部位均产生了大量裂缝;该类结构在地震作用下是双重抗震体系。     

FRP加固钢筋混凝土圆柱侧向变形能力研究

结构变形能力定量计算是基于性能的抗震设计的重要内容,能确保结构满足不同的性能目标要求。研究纤维增强复合材料（FRP）加固钢筋混凝土（RC）圆柱侧向变形能力计算方法。通过数值分析对FRP加固RC圆柱截面弯矩-曲率关系进行计算,计算结果显示截面极限曲率明显小于试验实测值,两者差异程度受轴压比控制。根据计算结果和试验结果,提出了极限曲率修正计算方法。在此基础上运用等效塑性铰方法对加固柱侧向变形能力进行计算,计算结果与试验结果在FRP用量较小时符合很好,在FRP用量较大时计算结果偏大。对影响FRP加固RC圆柱侧向变形能力的主要参数进行讨论。     

新型波形钢腹板组合箱梁温度效应

针对由混凝土与钢材的热工参数差异显著而导致新型波形钢腹板组合箱梁温度效应突出的问题,考虑子梁微段平衡条件、子梁间变形协调条件和波形腹板剪切变形效应,建立竖向温度梯度作用下新型波形钢腹板组合箱梁相对滑移、内力和应力的理论计算方法. 对大温差地区的新型波形钢腹板组合箱型试验梁进行温度长期观测,拟合结构竖向温度梯度函数,通过该理论方法计算实测温度梯度下的结构温度响应,利用有限元模拟对本文理论进行验证. 结果表明,在实测温度梯度下,界面剪力、子梁弯矩和应力均沿梁纵向呈双曲余弦函数分布,层间相对滑移沿梁纵向呈双曲正弦函数分布. 是否考虑腹板剪切变形效应对组合梁梁端向跨中0.8 m范围的温度效应影响较大,对组合梁中部的影响可以忽略. 混凝土线膨胀系数、组合箱梁层间滑移刚度和界面温差对新型波形钢腹板组合箱梁温度效应的影响较大,在设计中应合理排布层间剪力连接件,考虑混凝土线膨胀系数的变异性对该类结构进行温度效应计算.     

施工期框架结构竖向变形差异及其影响

在施工期间,框架柱之间轴压比的不同以及混凝土收缩和徐变的存在,会导致构件之间存在竖向变形差异,从而导致梁柱的实际内力与不考虑竖向变形的结构计算结果不符。为了研究竖向变形差异对框架结构的影响,以某混凝土框架结构建筑为对象,分析了施工过程及收缩徐变对框架结构竖向变形及内力的影响,并将有限元法和简化计算方法得到的结果进行了对比,结果表明在结构分析和设计时应考虑竖向变形差异对框架结构内力的影响。     

考虑翼缘抗剪的框筒结构简化分析

将框筒结构在侧向荷载作用下的楼层变形划分为剪切变形和弯曲变形.用D值法对剪切变形及内力进行分析,考虑了翼缘框架的剪切刚度的影响,并对D值法进行了简化.用等效连续体法对弯曲变形及内力进行分析,分析了影响框筒结构剪力滞的主要因素.通过与空间框架分析程序的比较表明,该方法思路简单,计算结果可满足工程需要,可供初步设计使用.     

混合结构超高层建筑竖向变形差影响因素及对策的研究

分析了混合结构超高层建筑竖向变形差的影响因素,阐述了各影响因素包括徐变、收缩、温差效应和弹性压缩的作用机理并给出了其变形计算公式,从设计和施工两方面提出了减小竖向变形差的工程对策,可供工程设计和施工参考.     

填充墙对钢框架在地表变形下作用效应的影响

通过SAP有限元数值模拟,分别对有ALC填充墙板和无墙板的双跨两层钢框架进行在地表变形作用下的结构计算．根据计算结果,对考虑填充墙板与否的两种情况下钢框架柱底变形值大小、柱底轴力以及框架梁跨中弯矩等结构作用效应进行研究,分析填充墙板对钢框架在地表变形下作用效应的影响．结果表明,填充墙对钢框架抗地表变形性能的影响是明显的．     

Research on vertical deformation during construction of Shanghai World Financial Center

Shanghai World Financial Center is one of the highest buildings in the world, of which cumulation of vertical deformation during construction is significant and worth investigating. A refined finite element model was developed to conduct full-process analysis of construction of super-high rise buildings like Shanghai World Financial Center, in which the discrete analysis method of time-varying structures and age-adjusted effective modulus method were both used. In the finite element analysis, the whole construction process was divided into a series of stages, each with a structural system that is a part of the whole structure and with different material parameters, geometrical parameters, loading and boundary conditions. The whole construction process of Shanghai World Financial Center in consideration of creep of concrete was simulated successfully by using the finite element model and the analytical method developed. With respect to different construction stage, the total vertical deformation, inter-floor compression deformation and the relative deformation between the outer frame and the core-wall were obtained through the analysis. The comparison between the results from the stage-wise full-process analysis of construction with and without considering the creep and the results from the conventional analysis of the whole building under the total load from all self-weight and construction applied to the structure "in one go" shows that the cumulative effect on the deformation from the construction process and the creep effect need to be considered in analyzing the deformation of Shanghai World Financial Center, and the super-high rise buildings suchlike. Finally, the simulation results correlate well with the monitoring results-a proof of the feasibility and the validity of this paper.     

轻型装配式框架-变形可控地聚物墙抗震性能

为研究轻型装配式框架-变形可控地聚物混凝土墙的抗震性能,进行了1个轻型装配式框架和3个不同连接方式的轻型装配式框架-地聚物混凝土墙足尺模型的低周反复荷载试验,主要研究连接方式对结构承载力、延性、耗能、破坏特征、损伤演化规律等的影响,验证各装配化部件间连接效果.研究表明:轻型装配式框架各部件间连接可靠,具有良好的抗震性能;地聚物混凝土墙具有与普通混凝土墙相似的损伤演化规律;地聚物混凝土墙与框架间通过变形可控连接,提高了框架-地聚物混凝土墙的变形能力和延性;地震作用下轻型装配式框架-变形可控型地聚物混凝土墙具有多道抗震防线,可满足地震区低多层建筑的抗震设防要求.     

响水涧抽水蓄能电站上水库主坝应力变形分析

面板堆石坝的应力变形,尤其是面板的应力变形及周边缝、垂直缝的变形是工程设计施工人员最为关注的部位．以响水涧抽水蓄能电站上水库主坝为例,建立三维有限元模型,计算分析各工况下坝体、面板的的应力应变以及周边缝、垂直缝的变形,为面板坝设计施工提供参考性意见．     

对竖向非规则框架设计的思考

结合工程设计实践,分析单榀钢筋混凝土竖向非规则框架的受力机理：传力路线长,受力构件多;刚度变化：水平刚度沿着高度方向有突变,应力集中现象严重;变形特点：各柱的竖向变形差异较大,必须考虑对结构整体内力的计算影响;抗震设防要求：采用强柱弱梁设计,形成延性结构。通过与规则框架的比较,提出竖向非规则框架属于抗震不利的结构形式,实际问题的处理应从结构布置、内力与配筋计算、构造措施等方面加以综合考虑。     

非对称悬臂施工曲线连续刚构桥不同施工阶段变形特性研究

曲线连续刚构桥的施工难度较大,施工过程中的受力和变形比直线桥更为复杂,所以以桐溪路景观桥为依托工程,利用有限元软件Midas/civil建立桥梁模型,研究其在不同施工阶段的变形差异情况,并与实测数据进行对比分析,以验证模型的正确性.结果表明,在桥梁对称施工过程中,箱梁竖向位移随悬臂长度的增加而增大,且边跨和中跨箱梁竖向...     

混合结构变形曲线及动力特性研究

借鉴框-剪结构分析方法,基于协同工作原理,考虑混凝土梁与核心筒间刚域、混凝土核心筒的剪切变形、钢框架轴向变形以及钢柱与混凝土梁的半刚性连接的影响,建立了含刚度特征值的混合结构变形曲线方程。再将混合结构视为连续弹性无限自由度结构,建立自由振动微分方程,推导了混合结构的自振周期公式。通过图表分析了与刚度特征值有关的自振周期系数中各参数的影响。结果表明,刚域的存在减小了结构自振周期,核心筒剪切变形、钢框架轴向变形及梁柱半刚性连接使自振周期增大。     

地表变形引起钢框架结构附加内力和变形的试验研究

为了揭示地表变形对钢框架结构的影响规律,根据地下开采引起的地表变形规律,采用物理相似模型试验,研究了单一地表变形和组合地表变形影响下,平面钢框架结构的附加内力和附加变形的演化规律,得出了单一地表变形和组合地表变形均会引起钢框架结构产生附加内力和附加变形,而且地表组合变形对钢框架结构的影响远大于单一地表变形,在组合地表变形中,水平变形主要引起钢框架结构产生附加内力,竖向变形主要引起钢框架结构产生附加变形。组合地表变形是引起平面钢框架结构破坏的主要因素。     

不同壁厚钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究不同壁厚钢管混凝土短柱轴压力学性能,制作了10组不同壁厚的钢管混凝土短柱试件进行轴压性能对比试验.试验结果表明,钢管混凝土轴压短柱壁厚效应的本质是核心混凝土的围压效应.在弹性变形阶段,随着钢管壁厚增加,轴压短柱弹性极限承载力增加,试件弹性极限承载力与钢管壁厚呈线性关系.在塑性变形阶段,随着钢管壁厚增加,轴压短柱塑性变形模型增加,钢管混凝土短柱塑性变形模量与钢管壁厚呈线性关系,试件呈现理想塑性状态时的钢管壁厚约为5 mm.通过对几种典型轴压承载力计算公式进行试验验证,得出欧洲和日本标准能够较好预测不同壁厚钢管混凝土短柱试件的弹性极限承载力.     

冻结法施工中某矿主井外壁钢筋轴力的实测与分析

为指导冻结法凿井的安全施工,开展主井井筒的信息化监测,获得主井外壁钢筋轴力的发展变化规律,通过与钢筋屈服应力相比,预测井壁的安全性。分析得出：混凝土浇筑初期,外壁钢筋轴力先是受压,而后压力趋于减小,部分竖向钢筋变为受拉,主井外壁环向钢筋的最大轴力远大于竖向钢筋,竖向、环向最大轴力均远小于其屈服荷载,因此,从钢筋应力状态考虑,井壁结构处于正常工作状态。井壁结构安全。