楼板局部不连续对结构抗震性能的影响分析

结合实际工程的抗震性能分析,探讨罕遇地震作用下楼板局部不连续对结构抗震性能的影响。分析结果表明:对于墙体布置均匀的剪力墙结构,其抗震性能受楼板影响较小;而对于依靠楼板传递水平剪力的框-剪墙结构,楼板对其抗震性能影响较为明显。合理布置结构平面是保证楼板局部不连续结构抗震性能的关键。     

边框框架对板柱剪力墙结构的影响研究

板柱-剪力墙结构属抗震性能相对不利的结构体系。我国现行的抗震设计规范要求板柱-剪力墙结构周边应设置有梁框架。结合中关村环保科技园J03科技厂房工程,对高烈度地区的带边框的板柱-剪力墙结构进行分析,适当加强边框框架侧向刚度后可以有效的提高结构的抗震性能,有效降低抗震墙承担的地震水平作用,减小楼层层间位移角。边框框架会引起重力荷载下局部应力的重分布,设计中应予以重视。     

某带转换层和错层的超限高层结构设计

介绍了三亚某复杂高层住宅的结构设计,该工程为带错层的部分框支剪力墙结构,存在平面扭转不规则、楼板局部不连续和竖向构件不连续等3项超限,采用合适的结构体系并进行合理的布置,对错层剪力墙、转换梁和框支柱等关键构件进行抗震性能化设计,结合计算分析结果判断结构薄弱位置,提出了与之对应的抗震构造措施。     

楼板大面积开洞对隔震结构整体抗震性能的影响分析

为研究楼板大面积开洞对隔震结构整体抗震性能的影响,利用有限元软件ANSYS分别从不同开洞率和不同开洞位置两个方面对隔震结构动力特性、上部结构响应、隔震支座受力变形及开洞楼板周边构件应变进行了分析。结果表明:楼板大面积开洞使隔震结构的周期减小,隔震效果减弱,扭转效应增强,隔震支座位移及拉压力增大,梁板等效应变明显增大;洞口梁板应变突变,且整层梁板应变均有大范围的提高;未开洞楼层由于变形不协调,梁板应变亦发生明显突变。     

带大矩形洞口钢板剪力墙力学性能研究与设计方法初探

钢板剪力墙延性好、耗能能力强,是一种新型的高层抗侧力构件。工程实践中为满足开窗洞和开门洞的要求,需要采用带大矩形洞口的带肋钢板剪力墙作为抗侧力构件的方案。目前国内外对于此类钢板剪力墙尚未见到系统的研究,设计规范中缺乏可操作的具体规定。通过试验研究和数值分析方法对带大矩形洞口钢板剪力墙的受力性能进行了较为深入的研究,结果表明水平边框梁和竖向边框柱的面外刚度对结构的整体性能影响较大,薄钢板剪力墙开洞后刚度有所降低,根据开洞薄钢板墙的力学特点,提出了矩形洞口周边的边框梁和边框柱设计方法。     

基于不同洞口尺寸的轻质BRB耗能剪力墙性能分析

在RC剪力墙中(受拉钢筋应力较小位置)合理的开洞,并内嵌性能优良的防屈曲支撑(BRB),设计为新型轻质BRB耗能剪力墙。首先,采用OpenSEES软件分析了某BRB的抗震性能、并和试验结果比较,验证了BRB采用模型和分析方法的正确性,然后设计了不同洞口尺寸的BRB耗能剪力墙,并对其进行模拟低周反复荷载作用的有限元分析。依据承载力和延性的双指标确定了BRB耗能剪力墙合理的洞口尺寸,和实体剪力墙抗震性能比较,开洞合理的BRB耗能剪力墙具有更好的性能,其承载能力满足实体剪力墙的要求,而其延性、耗能等可提升50%左右,大大改善了剪力墙的抗震性能。     

基于性能的带边框板柱-剪力墙结构抗震设计

板柱-剪力墙结构属抗震性能相对不利的结构体系,我国现行的抗震设计规范要求板柱-剪力墙结构周边应设置有梁框架。结合一栋5层带边框板柱-剪力墙结构的实际工程,采用抗震性能化设计方法,进行罕遇地震下的有限元非线性分析,讨论结构在多遇及罕遇地震作用下的响应,绘制结构层间位移的变化曲线,分析塑性铰的分布情况。结果表明,适当加强边框框架侧向刚度后可以有效地提高结构的抗震性能,有效降低抗震墙承担的地震水平作用,弹塑性位移角满足规范要求,出现的塑性铰都在可修复范围,结构安全可靠。     

某不对称双塔连体结构设计

韩国IT产业园办公楼为一复杂连接的超限高层结构,采用框架-剪力墙结构体系。介绍了本工程结构设计分析情况,首先根据其具体超限情况,设定抗震性能目标。然后进行结构在小震作用下的分析,强调了连体结构的分析过程,包括多道防线分析,剪力墙墙肢受拉分析,连廊及连接体部位楼板的抗震能力、舒适度、连接节点应力等分析。同时通过静力、动力弹塑性分析,验证了结构的大震性能。最终提出了结构的抗震加强措施。     

邯郸文化艺术中心基于性能的抗震设计

邯郸文化艺术中心包括博物馆、大剧院、城规馆和图书馆,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构与钢结构的混合结构。博物馆和图书馆利用多层结构高度形成巨型悬挑钢桁架,将部分楼层整体悬挑。外围钢桁架为空间曲面,结构形式复杂。大剧院上方的椭球形顶盖采用双向正交钢管桁架体系形成双层网壳结构。壳体平面尺寸为108m×85m,高度为22.5m。结构内部空旷,楼板开洞较大,楼板标高复杂,造成楼板不连续。结构刚度分布不均匀。巨型悬挑钢桁架和转换结构造成抗侧力构件竖向不连续。整体结构属于复杂超限工程。针对结构特点,采用基于性能的设计方法,对重点部位制定了性能目标。采取了加厚楼板、设置楼板暗撑、加强墙体约束等抗震加强措施。采用多种程序分析了结构在不同地震水准作用下的弹性或弹塑性响应。补充了楼板应力分析、重要剪力墙应力分析、钢结构稳定分析、防止连续倒塌分析、壳体单独模型分析等。结果表明,结构能够实现设计性能目标,具有良好的抗震性能。     

装配式开洞钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究洞口偏置装配式钢管混凝土组合剪力墙结构的抗震性能,对3片两层单跨缩尺比为1∶3的开洞剪力墙进行了拟静力试验。剪力墙的主要变化参数为洞口位置,洞口偏心率分别为0、30%、60%,对比分析了剪力墙的承载能力、滞回性能、耗能性能及刚度退化等。研究结果表明:洞口偏置导致正负向加载时剪力墙的承载力、刚度、延性以及连梁受力不同;洞口偏心率为0和30%的剪力墙,表现出较好的抗震性能,随着偏心率的增大,剪力墙的承载力、延性及耗能能力均显著降低,刚度退化快;当2个墙肢截面高度相差3倍以上时,含钢管混凝土暗柱的小墙肢会过早出现受拉破坏,为此应避免开边洞情况。     

高层建筑混凝土剪力墙连梁设计实例分析

在高层建筑中,连梁作为剪力墙结构抗震设计中的第一道防线和主要耗能构件,其设计的合理与否直接影响到建筑物抗震性能的好坏。分析剪力墙结构体系的连梁受力和变形机理,结合工程实例分析两种建筑结构类型(剪力墙结构和框架-剪力墙结构),提出连梁计算模型和超筋问题的处理方法。     

某高层建筑厚板转换层抗震性能分析

采用MIDAS/GEN软件建立了某厚板转换层高层建筑的多尺度有限元模型,进行抗震性能分析,其中转换层厚板采用实体单元,剪力墙和楼板采用板单元,梁、柱采用梁单元。分析结果表明:转换厚板无论是在静力工况下还是在中震或是大震作用下X向正应力、Y向正应力和剪应力均在上下剪力墙位置及洞口附近产生较大的应力集中,且超出了材料拉压应力强度值,建议应采取有效的措施对这些应力集中位置进行加强。总体上,厚板转换层可满足"中震弹性、大震不屈服"的抗震性能要求。     

广西国际壮医医院结构设计

介绍广西壮医医院门诊楼和住院楼的结构设计,建筑高度74.2m,采用框架-剪力墙结构,因建筑存在竖向高度不同、平面楼板不连续,通过设置防震缝分离为主楼、裙楼两个结构单元,分别对两结构单元进行优化设计,通过弹塑性计算分析验证结构满足大震下抗震性能设计指标。     

新型装配整体式板-钢框架结构模型振动台试验研究

为了研究新型装配整体式板-钢板剪力墙钢框架结构的抗震性能,对一个非对称体型新型装配整体式板-钢板剪力墙钢框架结构进行了1/4整体模型模拟地震振动台试验,试验得到结构在地震动作用下的加速度响应、位移响应以及应变响应;该结构能够满足抗震规范的要求,加载到罕遇地震时,混凝土板出现了局部微裂缝.不浇现浇面层的装配式整体式预制楼板与工字钢梁连接良好,新型装配整体式空心板表现出较好的抗震性能.本文分析了强烈度地震作用下结构的地震反应、破坏形态,给出了结构薄弱部位的构造设计意见,为同类结构的抗震设计提供了试验依据.     

传统框架及楼板局部设缝框架动力弹塑性时程分析

本文提出楼板局部设缝框架结构,即在框架梁端塑性铰范围的侧向楼板内设置贯穿板厚的通缝,以消除现浇楼板及纵筋对梁端抗弯承载力的贡献,实现"强柱弱梁"的屈服机制。分析了小震和大震作用下,传统框架与楼板局部设缝框架的地震反应,研究大震作用下结构的塑性铰分布,表明楼板局部设缝框架结构能改善其屈服机制,实现"强柱弱梁"的抗震要求,提高结构抗震性能。     

板柱结构改造中楼板开洞问题分析

楼板为板柱结构的重要构件,其开洞影响整体结构的刚度和承载力。板柱楼板开洞可分为仅需要进行局部补强和需要整体分析的两类洞口。本文分析了局部补强洞口对结构水平刚度和楼板竖向刚度及承载力的影响,结果表明,其对刚度的影响可忽略不计,在承载力方面,除需对开洞截面进行加固外,还应对其所在板带的未开洞部位进行适度补强。当洞口尺寸超出了局部补强的条件时,应进行结构整体分析,本文给出了处理原则。最后介绍了一个板柱结构开洞改造的工程实例,供同类工程参考。     

方钢管混凝土框架-中间开洞薄钢板剪力墙的力学性能研究

进行了一榀1/3比例单跨两层方钢管混凝土框架-中间开洞薄钢板剪力墙的低周反复荷载试验,研究了钢板剪力墙中间开洞对方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙抗震性能的影响。利用有限元软件ABAQUS对方钢管混凝土框架-中间开洞薄钢板剪力墙进行了数值分析,研究了钢板剪力墙开洞位置、洞口宽度比、钢板剪力墙厚度以及加劲肋等对其力学性能的影响。结果表明:开洞位置的变化对结构影响很小;增大钢板剪力墙洞口宽度比降低了结构的承载能力和初始刚度;增大钢板剪力墙厚度提高了结构的承载能力和初始刚度;通过在洞口周边设置加劲肋,减小了钢板剪力墙的高厚比,减弱了钢板剪力墙对竖向边缘构件的影响。     

小米移动互联网产业园结构设计

小米移动互联网产业园主体结构形式采用框架-剪力墙结构,连体部分采用钢结构.由于该工程存在扭转不规则、竖向构件不连续、连体、结构局部转换等超限项,因此工程采用性能化的抗震设计方法,按多个软件计算校核,计算结果按多个模型分别计算并采用包络设计,且提出详细的设计措施.对连体结构的强度、支座位移、两侧楼板应力、舒适度以及转换结构的承载力、墙肢拉应力等进行分析,使其能够实现预设的抗震性能目标.采用天然地基变厚度平板式筏形基础加抗浮桩方案,有效控制基础各部分的沉降差异.     

苏州某酒店超限结构设计

苏州某五星级酒店建筑高度79.050m,结构形式为框架-剪力墙结构,主塔楼和裙房之间未设置防震缝,结构存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变及局部穿层柱、V形斜柱4项不规则项。介绍了结构方案、性能目标及整体分析方法,针对酒店设备转换层层高较小的情况,提出了解决措施,并对穿层柱、V形斜柱的受力性能进行了详细的分析,对于V形斜柱顶部的楼板展开了有限元分析。采用YJK和PMSAP两种不同类型的有限元软件对结构进行了小震分析,并进行了弹性时程补充验算;采用SAUSAGE软件进行大震下结构弹塑性动力时程分析,对大震下结构的性能水准展开评估,最后提出了结构构造加强措施。结构可以达到预定的抗震性能指标,抗震性能良好。     

横琴新区文化综合服务中心结构设计

横琴新区文化综合服务中心为大型公共建筑,采用拱形钢桁架-剪力墙结构体系,其结构除存在楼板不连续、尺寸突变、竖向抗侧力不连续等不规则项外,还存在大跨度、大悬挑情况.采用YJK和MIDAS/Gen软件对结构进行整体计算和对比分析,结果表明两种软件计算结果相近,各项指标均能满足规范要求;针对该工程特点及结构设计难点进行补充分析,主要包括关键节点分析、楼板应力分析、温度应力分析、楼板舒适度以及施工模拟分析.结果 表明,该结构设计能实现拟定的抗震性能目标,结构安全可靠;施工图阶段根据分析结果对薄弱部位采取了相应的加强措施,如对节点分析中板件应力较大的地方局部加大板厚,对楼板应力分析中应力较大部位加大配筋等.