高层建筑结构扭转耦联振动自振特性的超元法

提出了高层建筑结构扭转耦联振动自振特性简化计算的超元法,将纵横向各片抗侧力结构简化处理成一根等效柱,空间协同分析时,采用超元法(每个单元由多根杆组成)计算等效柱的侧移刚度矩阵,即得各片抗侧力结构的侧移刚度矩阵,从而组集整个结构的侧移刚度矩阵和扭转刚度矩阵,然后,代入扭转耦联无阻尼自由振动方程,用现有数值分析方法可方便求出结构的自振特性.该法自由度成数倍减少,不论是框架、框-剪结构,还是剪力墙结构,计算侧移刚度矩阵具有统一算式,计算简便.     

框支剪力墙结构简化分析的超元法

提出高层建筑框支剪力墙结构简化分析的超元法 ,即在通常的假定下 ,对上部剪力墙部分经连续化处理以后 ,简化为等效柱 ,底层框架部分在柱顶转角、侧移相等的假定下 ,视为等代柱 ,整个结构视为一个悬臂柱 ,然后按楼层划分成超级单元 ,用矩阵位移法分析。该法结构自由度很少 ,计算十分方便     

弹性地基上十字交叉梁考虑上部结构影响分析的超元法

本文提出弹性地基上十字交叉梁考虑上部结构影响分析的超元法 ,即将房屋上部每榀框架各层梁与基础梁在X方向和Y方向均简化处理成一根等效梁 ,整个结构视为弹性地基上十字交叉梁系 ,导出等效梁的超级单元刚度矩阵 ,然后用有限元法分析。本方法计算简便 ,适应性强 ,且具有较高的精度。     

框支剪力墙结构考虑楼板变形计算的超元法

框支剪力墙结构考虑楼板变形计算的超元法 ,即将落地墙及框支墙的上部剪力墙简化为等效柱 ,底部框架简化为等代柱 ,楼板视为深梁 ,整个结构可按固定在地面上的十字交叉梁系 ,用矩阵位移法进行空间整体分析 ,自由度很少 ,计算简便。     

多层砖房抗震验算的简化方法

本文从串联柱、并联柱的观点出发,根据侧移刚度相等的原则,提出了砖砌体抗侧移等效截面积的概念,给出了等效截面积的计算公式,将砖砌体侧移刚度的计算转换为等效截面积的计算。     

几种高层建筑结构简化分析统一的连续-离散化方法

提出几种高层建筑结构简化分析统一的连续-离散化方法,即先将几种高层建筑结构连续化处理以后,均采用等效柱计算模型,再用矩阵位移法分析.几种结构等效柱的单元刚度矩阵具有同一形式,使计算和程序设计简便,用本文的方法可以分析变刚度高层框架、框-剪和剪力墙结构.     

框架结构与Winkler地基梁相互作用分析的新超元法

在文献[6]的基础上,提出了框架结构与Winkler地基梁相互作用分析的新超元法,导出了一种新的超级单元刚度矩阵。该超级单元刚度矩阵不仅反映了上部框架结构和基础梁的刚度贡献,而且反映了Winkler地基的刚度贡献。以此新的超级单元分析整体结构,提高计算精度,简化计算。     

考虑轴压比影响时框架侧移计算的试验及理论研究

为研究轴压比对框架柱侧移的影响,以轴压比为框架柱的主要变化参数,完成了10根钢筋混凝土柱与5根钢柱压弯试验。试验结果表明:随轴压比增加,框架柱抗侧刚度增加,侧移减小;对于混凝土柱,裂缝间距和宽度都增大,裂缝越集中于柱底,压区混凝土破坏越严重,延性越差;对于钢柱,则压区屈曲越严重。随着名义偏心距的增大,二阶效应加剧,轴力对框架柱抗侧刚度的提高有所减弱;轴力对钢柱抗侧刚度的有利影响不及混凝土柱明显。结合试验数据,拟合了考虑轴压比影响的柱抗侧刚度计算公式。根据此公式计算内力侧移的框架算例表明,考虑轴压比影响时,框架结构侧移明显减小;轴力从上至下逐渐增大,轴压比对框架结构的影响愈大,结构侧移减小愈明显。考虑轴压比对框架柱抗侧刚度的影响,符合工程实际,能为现行规范对高层框架侧移计算的完善提供参考。     

非完全支撑的框架结构的稳定性

设置了支撑架的框架结构,当支撑刚度还不足以使框架柱可按无侧移框架确定计算长度时,如何确定框架柱的计算长度问题,本文对此进行了研究,提出了计算公式.本文还提出了使框架柱可按无侧移计算稳定性的支撑门槛刚度.适当考虑结构初始缺陷和侧向荷载的影响后,此刚度可作为确定框架柱计算长度时区分有侧移和无侧移框架的合理标准.     

砌体房屋无洞独立墙段层间侧移刚度的转角影响研究

按照抗震规范,刚性楼盖砌体房屋的层间墙段水平地震剪力可按其等效侧移刚度比例分配。然而在计算侧移刚度时,往往假定上下端部截面无转动,从而使计算结果可能产生较大的误差甚至错误。为此,本文基于理论分析,考虑端部截面的转角影响,推导了无洞层间墙段的等效侧移刚度表达式,提出了转角影响系数α;进一步针对受均布及倒三角形水平作用,得出了α的具体计算公式及相关参数;在此基础上,计算给出了不同层数砌体结构的层间墙段α值实用图表。最后进行了实例计算比较。研究表明,本文方法的结果较规范法精度较高,满足抗震设计精度要求,可适用于简化分析。     

基于哈密顿体系的框剪结构动力时程分析

本文采用框剪结构的并联铁摩辛柯梁模型,从结构总势能出发,求得框剪结构非连续化假定下协同分析的哈密顿对偶体系,由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵;然后采用初值问题的精细积分法对框剪结构进行动力时程分析,并采用Matlab编制相应的程序。以某10层框剪结构为例,验证了本文方法的可靠性与可行性,本方法也适用于其它高层建筑结构如框架、剪力墙、筒中筒等结构。     

基于简约抗侧移刚度矩阵的框剪结构动力特性计算研究

本文采用柔度法建立框架剪力墙结构的简约抗侧移刚度矩阵,利用雅可比迭代法计算结构体系的自振频率和周期,再利用振型分解反应谱法计算体系在水平地震作用下的各层内力,为实际工程的分析和设计提供理论依据。并运用Fortran语言编制PRST通用计算程序实现电算,较其他方法更为方便快捷。     

底部两层框架-抗震墙砖房侧移刚度的确定方法

对底部两层框架－抗震墙砖房侧移刚度的确定方法进行分析,指出了现有方法存在的问 题,提出了较为合理的侧移刚度确定方法和简化计算公式。     

底部框架房屋第二层侧移刚度简化计算

介绍了底部两层框架—抗震墙房屋第二层侧移刚度计算的协同工作分析方法 ,并指出了该方法存在的不足 ,提出了一种简单、实用的侧移刚度计算方法 ,并对其精度进行了分析     

拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

拱墙是一种由拱、立柱、横梁组合而成的竖向平面结构，横梁上的竖向平面内荷载通过立柱传递到大跨度拱体中。为研究拱墙结构的失稳机理，采用有限元分析方法，对拱墙模型在弹性和弹塑性条件下的稳定性能进行了研究。分析结果表明：立柱侧向刚度及横梁侧向支撑刚度是影响拱墙稳定性能的主要因素，当横梁侧向支撑刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面外失稳；当横梁侧向支撑刚度大于其门槛刚度而立柱的侧向刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱体的平面外失稳；当横梁侧向支撑和立柱的侧向刚度均大于各自的门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面内失稳。结合某火车站站房工程，建立了横梁位置施加侧向弹簧支撑和带纵向桁架的两种拱墙模型，分析了该拱墙结构的平面外稳定承载力。结果表明，纵向桁架为拱墙横梁提供的平面外支撑刚度远大于拱墙的侧向支撑门槛刚度，提高拱墙的平面外稳定承载力需通过增大立柱的侧向刚度和加强立柱两端的可靠连接实现。     

填充砌块对密肋复合墙体受力性能影响的非线性数值分析

运用有限元分析通用软件ANSYS,以有填充砌块和无填充砌块的两类1/2比例、考虑不同剪跨比的底部两层密肋复合墙体作为分析对象,对墙体模型在竖向和水平荷载作用下的侧移刚度、承载力及墙体截面应力应变分布特征等进行了非线性对比分析,得到填充砌块对复合墙体侧移刚度和压弯承载力贡献的量化分析结果,总结出填充砌块对提高复合墙体侧移刚度、改变墙体压弯破坏模式的作用。分析结果表明,加气混凝土填充砌块对复合墙体的侧移刚度具有较大贡献,对墙体抗弯承载力贡献不大,但对墙体的压弯破坏模式产生较大影响。该分析结果为建立密肋复合墙体压弯承载力简化计算方法提供了参考和依据。     

Shear wall with outrigger trusses on wall and column foundations

A graphical method of analysis is presented for preliminary design of outrigger truss‐braced high‐rise shear wall structures with non‐fixed foundation conditions subject to horizontal loading. The method requires the calculation of six structural parameters: bending stiffness for the shear wall, bending and racking shear stiffnesses for the outrigger, an overall bending stiffness contribution from the exterior columns, and rotational stiffnesses for the shear wall and column foundations. The method of analysis employs a simple procedure for obtaining the optimum location of the outrigger up the height of the structure and a rapid assessment of the influence of the individual structural elements on the lateral deflections and bending moments of the high‐rise structure. It is concluded that all six stiffnesses should be included in the preliminary analysis of a proposed tall building structure as the optimum location of the outrigger as well as the reductions in horizontal deformations and internal forces in the structure can be significantly influenced by all the structural components. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

RC框架-剪力墙结构的框架地震层剪力分配

我国《建筑抗震设计规范》与《高层建筑混凝土结构技术规程》关于框架-剪力墙结构地震层剪力分配的规定是依据设计经验提出来的,并没有考虑框架与剪力墙各自抗侧刚度比值的影响,因而较为笼统,明显欠缺合理性。连续化分析方法中框架-剪力墙结构的刚度特征值是表征框架-剪力墙受力和变形的重要指标。本文采用静力弹塑性分析（Pushover）方法和动力弹塑性时程分析方法对刚度特征值为1.0～4.5的8栋框架-剪力墙结构进行了全过程研究,得到了多遇、基本和罕遇地震作用下不同刚度特征值的框剪结构楼层剪力分配,以及罕遇地震下剪力墙刚度退化对楼层剪力分配的影响,并给出了框架层剪力分配公式供设计参考。