抗震设计中底部剪力系数与基本自振周期

对多层和高层建筑结构抗震设计中底部剪力系数与基本自振周期的关系进行探讨 ,求出质量和刚度沿高度均匀分布的三种类型结构在不同基本自振周期时的底部剪力系数。     

延性自振周期的抗震结构多目标的优化设计

利用抗震结构的多目标优化设计理论，同时考虑延性及结构自振周期，对钢筋混凝土结构造价最低和延性最好的两个目标涵数进行优化设计，并根据GBJ 11－89给出的四类场地的特征周期，计算了钢筋混凝土框架结构的算例，结果表明，在抗震结构优化设计中，同时考虑结构的延性和自振周期有利于结构的抗震。     

高层建筑结构基本自振周期合理范围研究

高层建筑基本自振周期T₁反映了高层建筑质量和刚度分布特性,在结构方案设计阶段,控制基本自振周期在合理范围不仅能自动满足结构的主要设计指标,还能导向更合理的结构设计。通过分析国内837栋高度50 m以上高层建筑统计数据,得出不同设防烈度、不同高度分组高层建筑的基本自振周期的合理范围和分布规律,并基于简化模型推导了基本自振周期与结构高度关系的实用公式。统计数据分析以及实用公式均表明,T₁与结构高度的平方根■成正比,且■随高度增加而增大,随设防烈度提高而减小。高度250 m以上高层建筑基本自振周期合理范围上限值在■左右,其中8度设防区为■、7度设防区为■、6度设防区为■;如果达到或超过■,则结构刚度过柔。     

不同种类填充墙周期折减系数取值的分析

填充墙增大了结构刚度,从而加大了结构承受的地震作用.但目前计算结构自振周期时没有考虑填充墙刚度对周期的影响,而是采用了将动力计算的自振周期乘以周期折减系数的方法来估算填充墙刚度的影响.现行《高层建筑混凝土结构技术规程》给出了周期折减系数的建议值,但没有区分不同填充墙的种类.本文基于结构动力学基本原理,采用刚度等效的方法推算出不同种类填充墙的周期折减系数,给出了目前广泛应用的加气混凝土砌块、普通混凝土空心砌块、轻骨料混凝土空心砌块、粘土空心砌块和横孔连锁混凝土空心砌块的周期折减系数建议值,可供工程设计人员参考.     

框剪结构最优抗震墙量及自振周期计算法

本文对框剪结构做连续化处理,按振型分解法,取前三个振型进行组合,推导出确定最优抗震墙量及自振周期的位移约束条件表达式和结构刚度特征值函数Y_K(λ)。文中还详细地分析了建筑高度、分布质量、框架剪切刚度、容许位移、建筑场地类别、地震参数(烈度,近、远震)、周期折减系数等与结构刚度特征值之间的函数关系;给出了符合我国抗震设计规范的Y_K(λ)及φ_j(λ)函数表。利用此表可迅速、准确地求出最优抗震墙量及前三个自振周期。     

浅谈高层抗震结构电算结果的分析

介绍了高层建筑结构抗震设计电算结果的合理应用,重点从抗震概念设计、结构自振周期、振型数量、振型曲线等方面进行了阐述,指出对计算机的电算结果,应仔细检查,不能盲目采用,以确保结构的安全.     

框架结构周期折减系数取值的探讨

文章以当前国内研究成果为基础,分析了非承重构件刚度及空间分布状况对框架结构自振周期的影响,指出现行规范关于折减系数取值对结构计算结果的影响及其缺陷,并用SAP2000建模进行验算,给出周期折减系数合理取值的建议,以便为今后的抗震设计提供理论依据和工程设计参考。     

大跨排架结构自振周期影响因素分析

以单层厂房排架结构为研究对象,利用Hamilton原理和最小势能原理,分析了竖向荷载和基础埋深对大跨排架结构自振周期的影响,并给出抗震设计时自振周期的修正系数计算公式,为排架结构抗震设计研究提供了一定的理论依据。     

三管塔结构基本自振周期分析及应用

利用空间钢结构系统CAD软件3D3S分析了三管通信铁塔结构的基本自振周期特性,建立不同高度和不同圆形外平台数量的模型进行大量参数分析,计算了在不同参数下三管塔的基本自振周期,并通过3D3S模型计算结果拟合出估算三管通信铁塔结构的基本自振周期的实用计算公式,对实际工程的设计工作有一定参考价值。     

填充墙框架结构自振周期折减系数研究

目前规范针对混凝土空心砌块、加气混凝土砌块等一些新型砌体填充墙材料周期折减系数的取值问题尚未明确规定,但是自振周期折减系数对地震作用下RC框架结构的动力响应有着重要的影响。针对新型砌体填充墙RC框架结构的自振周期折减系数,运用Sap2000有限元软件进行分析研究并探讨了由于框架填充墙材料的不同、楼层层数的不同导致自振周期和周期折减系数的取值不同问题,给自振周期折减系数的取值提出了合理建议,为今后在结构设计中针对RC框架结构周期折减系数的取值大小问题提供有力的参考依据。     

抗弯钢框架结构影响系数研究

结构影响系数主要包括延性折减系数和超强系数。给出了按我国抗震规范设计的几个典型抗弯钢框架结构,采用弹塑性时程分析方法确定了结构的整体能力曲线。考虑了结构层数、跨数等对结构延性和超强能力的影响,给出了在典型地震波作用下的各结构的结构影响系数值。建议在我国的结构抗震设计中,抗弯钢框架的结构影响系数最小值可取4。     

橡胶集料混凝土改善框架抗震性能的计算分析实例

橡胶集料混凝土与普通混凝土相比其独特性主要表现在:阻尼大、弹性模量低、韧性高、变形能力大大高于普通混凝土(极限应变可达0.006)。将普通混凝土框架的横梁用橡胶集料混凝土替换,通过有限元软件计算分析表明:改善后,框架的自振周期增加,地震剪力标准值减小,橡胶集料钢筋混凝土框架有较好的延性,抗震性能有所提高。     

斜拉型悬索结构形式与受力特性研究

将索桁架和斜拉结构进行组合,构造一种新型索结构体系,即斜拉型悬索结构。张拉背索对结构施加预应力,通过找力和找形得到了结构的初始预应力态,在此基础上进行了结构在满跨和半跨均布荷载作用下的静力、动力特性研究及参数分析,并对该新型索结构体系进行了风振响应计算。研究表明：结构静力荷载 位移关系呈非线性双折线,结构刚度的转折点对应于稳定索边段的退拉松弛;结构的低阶振型表现为桅杆的水平振动叠加屋盖的竖向振动,高阶振型中桅杆水平方向参与很少;增大背索截面面积可有效提高结构刚度和自振频率,稳定索、斜拉索面积对自振频率影响不大;背索预应力值对结构的静力特性影响是线性的,在所有索段具有拉应力时,预应力值对结构动力特性基本无影响,若索出现松弛则结构刚度急剧退化,自振频率陡降;桅杆高度增大,结构刚度下降,桅杆高度对结构的低阶振型和频率影响较大;矢跨比对屋盖竖向对称振动的第2振型有影响,而对反对称的第1振型基本无影响;斜拉型悬索结构的风振系数介于1~2之间。     

交错桁架结构动力特性的简化分析方法

根据交错桁架结构质量和刚度分布比较均匀的特点,构造了一个与其质量和刚度分布相近的假想结构,并给出了假想结构各阶频率和振型的简化计算公式;基于矩阵摄动理论,给出了交错桁架结构和假想结构之间质量、刚度、自振频率和振型之间的关系表达式及其系数的计算公式,采用该理论对交错桁架结构自振频率、振型及地震效应进行了算例分析。结果表明:该方法避免了迭代计算,计算工作量小,且可以计算结构的各阶自振频率和振型;用该方法计算的自振频率及振型与精确解吻合较好;高层交错桁架结构采用底部剪力法和采用振型分解反应谱法计算的结构作用效应相差明显。     

筒承式群仓的地震作用分析及试验研究

通过模型试验及计算机分析,对钢筋混凝土筒承式群仓的自振特性及地震作用进行了研究,分析其变化规律和影响因素。提出了筒承式群仓平动自振基频、结构基本振型指数的计算公式及简化设计方法。     

基于风洞试验的苏通大跨越输电塔风振系数研究

苏通大跨越输电塔的结构形式有别于普通的钢结构杆塔,其塔身下部结构采用钢管混凝土、上部结构采用钢管,质量突变大,主要受风荷载控制,并且塔高超出GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》的梯度风高度限制。为此,采用气动弹性模型和刚性模型的边界层风洞试验确定苏通大跨越输电塔的风致响应和气动力,基于试验数据计算不同风向角下的惯性力风振系数、位移风振系数和有效荷载风振系数,并进行对比。并通过有限元分析梯度风高度对惯性力风振系数的影响,同时将有限元分析得到的风振系数分布和加权值与DL/T 5154的风振系数规定作比较。结果表明：上述3种风振系数分布规律并不相同,由其分别确定的等效位移接近于试验值;考虑梯度风高度后,风振系数变小,分布形状影响小;苏通大跨越输电塔的惯性力风振系数加权值小于1.6,且风振系数由下到上不是单调增大。     

低周反复荷载作用下交错桁架钢结构抗震性能试验研究与分析

进行了1∶8缩尺比例钢结构交错桁架的低周反复荷载试验,深入研究了钢结构交错桁架结构的屈服荷载、最大荷载、极限荷载、滞回曲线、骨架曲线及位移延性和耗能能力等抗震性能。通过建立考虑材料非线性和几何非线性影响的有限元模型对试验模型进行模拟分析,规律方面基本吻合。采用有限元方法分析了不同结构高度、桁架形式、底层桁架落地布置、结构空腹节间距、结构高宽比以及桁架跨高比对钢结构交错桁架结构抗震性能的影响。研究表明:桁架落地混合式交错桁架结构的位移延性系数和能量耗散系数比桁架不落地式的分别高9%和17%;随着结构高度增大,空腹节间距增大、高宽比增大和跨高比的减小,钢结构交错桁架结构的抗震性能均有所降低。最后给出了交错桁架结构相应参数的合理取值范围和设计建议,可供工程设计参考。     

新旧荷载规范关于风振系数表达形式的比较研究

采用随机振动理论建立新、旧两种荷载规范中风振系数表达式之间的内在联系，指出新规范计算风振系数的参数与旧规范中的脉动增大系数、脉动影响系数、位置函数的关系；建立新规范的背景分量因子Bz的具体表达式，可适用于各质点质量、受风面积、阻力系数及振型值任意变化的情况；指出新规范计算风振系数时将用10 m高处的紊流度代替旧规范的脉动系数。数值算例表明，新规范的风振系数比旧规范的有所提高，这种提高主要来自于新规范中峰值因子与紊流度取值的提高；新规范与旧规范相比，由等效静力风荷载引起的结构基底剪力，除了D类地貌的有所减小外，其它3种地貌的基底剪力都有所增大。     

基于精煤筛激振频率调试的选煤厂结构减振方法

精煤筛是选煤厂的主要振源,合理调试精煤筛的激振频率,不仅可以减小结构动力响应系数,还可以消除或减小多台精煤筛共同工作时所引起的结构拍振效应,减小结构振动幅值。应用ANSYS有限元程序,对选煤厂结构进行模态分析,根据模态参数,初步制定调频方案,调试过程中,应用传感技术对楼板振动进行全程监测,找出最佳设备频率,在不影响厂房正常生产的条件下,将结构振动控制在最小。