双层球面网壳屋盖结构的摩擦摆层间隔震研究

为了深入研究摩擦摆(FPS)隔震网壳结构的抗震性能,将这种隔震装置用于双层球面网壳结构的层间隔震。首先介绍了FPS支座的减振原理,建立了层间隔震网壳结构的运动方程。通过层间隔震双层球面网壳屋盖模型在三向地震作用下的时程分析,全面考察了屋盖结构、支承结构和FPS支座的地震响应。研究结果表明,FPS支座有利于保护整体结构,可有效地应用于球面网壳屋盖结构的层间隔震。     

大型摄影棚屋盖网架与支承框架协同工作分析

对于大型摄影棚结构,合理考虑屋盖结构和支承结构协同作用是结构设计的关键.以某大型摄影棚结构为研究对象,利用SAP2000软件建立了屋盖网架固定铰支座模型、等效弹性支座模型和整体结构模型,并对其进行了静动力对比分析,讨论了下部支承结构对上部屋盖网架受力的影响.分析结果表明,固定铰支座模型与整体结构模型的应力差值较大,将下部支承结构简化后的等效弹性支座模型在静载和单独竖向地震作用时可代替整体结构模型进行分析,考虑水平向地震作用和三维地震作用时应采用整体结构模型.     

北京大兴国际机场航站楼中心区屋盖钢结构设计的关键问题

为满足北京大兴国际机场航站楼少柱、大空间的建筑需求，提出一种以可独立承载的大型子结构单元为基础、支承体系与屋盖结构一体化的巨型网格结构。并就结构设计中的关键问题，进行了竖向承载能力、水平抗侧能力、防连续倒塌、抗震性能研究及竖向地震作用分析，结果表明：以若干独立承载的大型子结构单元为基础构建的体系可大幅提升结构的承载能力和抗倒塌能力；两个支撑筒或支撑框架与C形柱组成三角形支承结构，承载力可提升300%以上；子结构之间的屋盖结构对巨型网格结构的传力机制影响较大，应考虑子结构独立模型和整体模型进行承载力包络设计；当支承构件承担的地震剪力小于其承担的重力荷载比例时，应对支承构件承担的地震剪力进行调整，以提高支承构件的抗侧能力；针对构件和支承系统层面的抗连续倒塌分析可有效评估不同构件和C形柱的重要性等级；采用静力法计算大跨屋盖的竖向地震响应偏小，应采用振型分解反应谱法或动力时程分析法进行复核；采用基础与层间结合的超大平面隔震技术可有效提高巨型网格结构的抗震能力。     

北京大学体育馆钢屋盖预应力桁架壳体结构分析的几个关键问题

本文介绍了2008年奥运会乒乓球比赛馆———北京大学体育馆预应力桁架壳体钢屋盖结构分析的三个关键问题:初始态预应力度的确定、地震作用下屋盖的地震响应分析以及屋盖的极限承载力分析。所有问题均采用非线性有限元分析,其中屋盖的极限承载力采用弹塑性非线性有限元进行分析,同时考虑了几何非线性和滑动支座滑动引起的支承条件的非线性变化。分析结果表明,预应力拉索和滑动支座的积极应用,使屋盖结构成为自平衡体系,提高了屋盖结构的效率,减小了下部支承结构的设计难度;屋盖的极限承载力取决于支座立柱、中央刚性环和屋盖支撑的强度和刚度。     

风雨操场建筑屋盖与基础隔震效果对比

为研判和比较风雨操场混合结构屋盖隔震与基础隔震两种隔震技术的优劣,选取某中学多层的风雨操场作为研究对象,借助有限元软件SAP2000对两种隔震模型进行动力弹塑性时程分析,分析其水平及竖向地震响应.结果表明:基础隔震与屋盖隔震均能减弱下部框架的地震响应,但基础隔震对框架的隔震效果要优于屋盖隔震,屋盖隔震对上部网架的隔震效...     

风雨操场建筑屋盖隔震效果分析

为研究橡胶支座隔震装置在网架结构屋盖中的隔震工作机理及隔震效果,选取某中学风雨操场作为研究对象,借助有限元软件对屋盖隔震模型在不同地震动下进行动力弹塑性时程分析,得出其水平及竖向地震响应。分析结果表明:在整体结构的基本设防目标不降度的情况下,该类隔震布置方式可以改变风雨操场建筑结构的抗震性能,不仅显著降低了上部网架本身的地震反应,也有效降低了下部框架结构的地震响应。     

张弦空间结构与下部结构静力相互作用分析

根据国内张弦结构项目屋盖的关键受力构件布置方式与支承边界平面水平投影线的组合进行了屋盖结构分类,从屋盖支座设置方式和索初始预拉力入手,分析了张弦桁架结构屋盖在不同支座形式时不同索初始预拉力对下部支承结构的作用力及屋盖结构的力学响应。分析表明,为充分实现张弦屋盖的自身控制功能,降低张弦桁架空间屋盖与下部支承结构的静力相互作用影响,应从屋盖结构总体系的层面综合考虑进行张弦桁架空间屋盖结构的布置,合理确定索初始预拉力,从而正确选择结构静力设计计算模型。     

屋盖结构柱顶隔震技术的研究

根据屋盖结构的特点,提出柱顶隔震技术;随之,建立串联弹簧模型理论用于初步确定隔震垫参数,再使用非线性动力时程分析法进行详细设计。算例表明,屋盖隔震技术不仅大大降低了屋盖本身的反应,也有效保护了柱和基础等下部结构,而且屋盖侧移和隔震垫变形正常,因此柱顶隔震技术应用于屋盖结构是可行的。     

罕遇地震下大跨张弦屋盖的隔震分析

结合克拉玛依市科技博物馆大跨度张弦屋盖,运用非线性基本理论对空间张弦结构采用隔震措施后的三维地震反应进行了研究。地面地震输入经竖向钢筋混凝土构件传导后具有放大效应,隔震支座对水平地震作用有较大改善。罕遇地震下的竖向振动对空间张弦结构有较大影响,拉索、框架单元及楼板壳单元的应力较之重力荷载状态均有较大提高。非线性时程分析表明,单元应力仍在弹性范围内,空间张弦结构采用隔震措施后在罕遇地震下是安全可靠的。     

河北北方学院体育馆结构弹塑性动力响应分析

为研究大跨弦支穹顶空间结构中上部钢结构屋盖-下部混凝土结构组合体系协同工作性能,以河北北方学院体育馆为研究对象,分别建立体育馆弦支穹顶屋盖单体模型和考虑下部混凝土结构整体模型,通过对两种模型自振特性及小震、中震、罕遇地震和极罕遇地震下的动力响应对比分析,研究下部混凝土结构对上部钢屋盖结构工作性能影响.结果表明:考虑下部...     

摩擦摆隔震高层框架-剪力墙结构振动台试验研究

为了研究摩擦摆隔震高层结构的抗震性能,提出了摩擦摆隔震设计的具体流程,并设计了一栋12层的摩擦摆隔震框架-剪力墙结构。为考察其隔震效果,制作了相应的缩尺模型并进行振动台试验。基于试验结果,研究上部结构的楼层响应和摩擦摆隔震支座的位移响应,对比分析剪力墙下摩擦摆及框架柱下摩擦摆滞回性能的区别。研究结果表明：通过摩擦摆隔震,该框架-剪力墙结构实现了9度多遇地震弹性,设防地震、罕遇地震甚至超罕遇地震可修;结构的楼层响应显著降低,摩擦摆完全起滑后,地震强度越大,摩擦摆的隔震效果越好,且摩擦摆隔震支座具有良好的自复位能力;在9度罕遇地震作用下,剪力墙下摩擦摆发生了竖向提离抬升,对摩擦摆的滞回性能产生影响。     

Shaking table test study of high-rise frame-shear wall structure isolated by friction pendulum bearings

为了研究摩擦摆隔震高层结构的抗震性能，提出了摩擦摆隔震设计的具体流程，并设计了一栋12层的摩擦摆隔震框架-剪力墙结构。为考察其隔震效果，制作了相应的缩尺模型并进行振动台试验。基于试验结果，研究上部结构的楼层响应和摩擦摆隔震支座的位移响应，对比分析剪力墙下摩擦摆及框架柱下摩擦摆滞回性能的区别。研究结果表明：通过摩擦摆隔震，该框架-剪力墙结构实现了9度多遇地震弹性，设防地震、罕遇地震甚至超罕遇地震可修；结构的楼层响应显著降低，摩擦摆完全起滑后，地震强度越大，摩擦摆的隔震效果越好，且摩擦摆隔震支座具有良好的自复位能力；在9度罕遇地震作用下，剪力墙下摩擦摆发生了竖向提离抬升，对摩擦摆的滞回性能产生影响。     

西安丝路国际会议中心隔震技术应用研究

随着建筑复杂程度的不断增大及隔震技术应用的推广，有必要对大跨复杂结构隔震设计过程中的关键问题进行研究。以西安丝路国际会议中心为工程背景，介绍了隔震设计在大跨复杂结构中的应用。该建筑结构地上部分采用巨型钢框架结构，地下部分采用混凝土框架-剪力墙结构，在地下室顶板以下柱顶布置隔震支座形成隔震层，隔震层混合使用“橡胶隔震支座+弹性滑板支座+黏滞阻尼器”。通过隔震层的选型与布置及计算分析，认为采用地下室顶板以下柱顶布置隔震层的方式具有适用性，隔震设计满足规范各项要求。结合结构特点，对隔震结构扭转控制、超长钢结构采用隔震设计时温度效应的影响、隔震层在地震作用下的自复位能力、双支座布置误差控制及弹性滑板支座水平度控制要求等问题进行了分析，并针对各专项问题提出了相应的解决方法和控制措施，为类似工程设计提供参考。     

弹性滑移支座在高层隔震建筑中的应用研究

介绍了弹性滑移支座的基本构造、工作机理和力学性能;进行了弹性滑移支座和天然橡胶支座混合隔震和叠层橡胶支座隔震算例的对比分析,说明只要合理布置结构、设计好隔震层的恢复力特性,高层建筑采用隔震技术也可能达到较好的隔震效果;最后介绍了弹性滑移支座在日本两个典型高层隔震建筑中的应用实例.     

隔震技术在大跨度复杂建筑中的应用现状及关键问题

大跨度建筑一般为公共类型建筑，具有人流密集、重要性高、体型复杂等特点，对其抗震性能要求高，降低地震作用的需求大。同时结构高宽比一般较小，隔震技术的适用性强。对隔震技术在大跨度建筑中的应用现状进行梳理，将其划分为高位支承隔震和低位支承隔震两种类型，其中高位支承隔震又分为屋盖支承隔震和连体支承隔震两种，并总结其应用特点；对隔震技术在大跨度复杂建筑中应用的关键问题进行探讨，包括扭转控制、温度效应、抗风设计、边界约束条件、体育场馆类建筑中隔震层在比赛场地处的布置等，为相关工程应用提供参考。目前，隔震技术发展较为成熟，应用于大跨度复杂建筑中，可有效降低地震作用，提高结构抗震性能，是未来大跨度复杂建筑结构抗震设计可行的发展方向。     

摩擦摆隔震-悬挂复合结构体系的减震效果分析

为解决采空区范围内建筑沉陷变形和结构抗震差的问题，提出了摩擦摆隔震-悬挂复合结构体系。依据拉格朗日方程得出了体系的运动方程，并采用MATLAB语言编制了龙格-库塔法(Runge-Kutta)的求解程序。以一幢5层的摩擦摆-隔震悬挂复合结构体系为例探讨了其减震效果。结果表明：在计算摩擦摆隔震-悬挂复合结构体系的地震动力反应时必须考虑接触面滞滑效应的影响，滞滑效应会降低体系的减震效果；除顶层的鞭梢效应外，一般楼层层间位移减震效果可达70%~80%；楼层加速度减震效果显著，第4~5层的加速度减震效果均达到约90%，而且不受所输入地震波特性的影响；摩擦系数、楼层阻尼器阻尼系数对减震效果有明显的影响，而吊杆长度、滑道半径对减震效果的影响较小。     

基础滑移隔震体系的地震反应谱

本文在分析建筑物基础滑移隔震体系动力学特性的基础上 ,研究了滑移隔震结构反应谱的一般特征。对大量地震反应谱进行了统计 ,探讨了滑移隔震结构反应谱的统计特征。并通过工程算例 ,验证了滑移隔震结构采用反应谱分析的可行性与可靠性。     

徐州某建筑结构的动力特性及地震反应分析

本文运用有限元分析软件对一高层建筑进行结构动力特性分析,建立高层建筑结构的三维计算模型,计算了该建筑物的固有特性;并采用时程分析法进行了地震反应分析,分别计算了四种地震波作用下顶层水平位移的时程曲线、水平位移沿楼高的分布曲线以及顶层加速度的时程曲线。计算结果表明,利用ANSYS软件建立三维模型,能较好的进行结构的抗震分析,并且为抗震设计人员提供可靠的依据。     

摩擦滑移隔震结构的剪力影响系数及水平地震作用计算

根据《建筑抗震设计规范》和《建筑工程抗震性态设计通则(试用)》要求,提出了滑移隔震结构中多层砌体结构房屋上部结构剪力影响系数的概念,并推导了水平地震作用标准值的简化计算方法。     

滑移隔震结构与相邻建筑物的碰撞分析

采用非线性Hertz-damp碰撞模型,推导了滑移隔震结构(P-F和R-FBI)考虑相邻建筑物碰撞的动力方程,研究了碰撞对隔震结构和相邻建筑物的影响,并进行参数分析。分析结果表明:碰撞对基础滑移隔震结构的地震响应有明显的放大效应,在一定范围内,防震缝宽度、摩擦系数以及碰撞刚度对结构的碰撞反应有着显著的影响。