通州核心区Ⅱ-05地块超高层结构设计

本工程地下5层,地上42层,为超高层建筑。上部结构采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,外围钢柱通高采用矩形钢管混凝土柱,外框与内筒之间采用钢梁。论文主要介绍了本项目的结构选型、多遇地震反应谱分析、多遇地震时程分析、设防地震作用下的计算分析以及罕遇地震作用下弹塑性动力分析,通过以上计算分析表明,本工程结构体系合理,具备良好的抗震性能。     

基于土-结构相互作用的柱承式混凝土煤仓结构地震响应分析

对柱承式混凝土煤仓结构进行模态分析,得到其振型和频率的特点。同时,基于土-结构相互作用,进行柱承式混凝土煤仓结构的地震反应时程分析,通过输入3种地震波(El Centro波、Taft波和人工波),分析得到不同工况下煤仓结构节点的位移时程和最大位移值,确定出结构的薄弱部位,为柱承式混凝土煤仓结构的抗震设计和鉴定提供参考。     

大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应分析

研究了大跨度钢管混凝土拱桥在同步激励和多点激励作用下的非线性地震响应特性及主要影响因素。采用时程分析法计算了大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应,研究了几何非线性对结构地震响应的影响,探讨了恒载内力和构型、多点激励效应等因素对大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应特性的影响,结果表明结构的几何非线性性质对大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应有较大影响。     

采用不同支柱形式的超大型冷却塔动力弹塑性对比分析

针对超大型冷却塔结构在地震作用下的受力特点,以某电厂拟建冷却塔工程为背景,采用ABAQUS软件对超大型冷却塔结构进行动力弹塑性时程分析,对比了采用钢筋混凝土交叉柱和采用钢管混凝土交叉柱两种结构方案的地震响应。结果表明,采用钢管混凝土柱能有效降低交叉柱损伤,减小结构侧向位移,但塔壳损伤会增大。下环梁与钢管混凝土交叉柱的相交节点作法,尚需进一步研究。     

两层钢管混凝土组合框架结构抗震性能试验研究

拟动力试验方法最早是由日本学者于1975年提出的,它综合了拟静力试验、振动台试验和时程反应数值分析的特点,来实际模拟结构损伤、刚度变化产生的非线性行为,近年来已得到广泛应用。本文通过对一榀由钢管混凝土柱和组合楼盖经由半刚性连接构成的组合框架1/3比例模型的拟静力、拟动力试验和弹塑性地震反应分析,研究此类结构在地震作用下的动力响应、恢复力特性和耗能性能;其中输入的地震波先采用ElCentro波,后采用Kobe波,模拟结构经历不同的地震作用。实测显示:累积损伤导致结构底层刚度的较大弱化,结构基频下降;钢管混凝土柱屈服,角区混凝土开裂,结构呈现较好的变形延性。本文还根据实测结果建立了一个预测组合框架结构在地震作用下弹塑性性能的分析模型,理论计算和试验结果基本吻合;实验和计算表明钢-混凝土组合框架结构具有良好的抗震性能。     

广州某国际金融中心超限高层结构设计

广州某国际金融中心为高度170m的超限高层建筑,采用钢管混凝土柱框架-混凝土筒体结构体系。采用SATWE,ETABS进行多遇地震作用和风荷载作用下结构的计算分析,采用SATWE进行弹性时程分析,采用PUSH&EPDA进行大震下的静力弹塑性推覆分析(Pushover)和动力弹塑性时程分析;同时用ETABS分析了楼板在小震、中震及大震作用下的应力。计算结果表明该结构满足规范的各项要求,并采取了一些构造加强措施,可供同类工程参考。     

武汉火车站多点输入地震反应时程分析

武汉火车站支撑结构东西向长度为258m(屋盖长度约300m),南北向长度为476m,南北向超长。对武汉站采用时程分析法,进行了考虑行波效应的多点输入地震反应分析。对多点输入与单点输入情况下的基底总剪力、扭转效应以及重要构件内力均进行了比较,讨论了不同视波速度对分析结果的影响。针对不同类型构件,给出了考虑多点输入影响的地震作用效应调整系数,并对这些构件进行了在多点输入地震组合工况下的截面验算,计算结果表明全部构件均满足规范要求,不必要因多点输入而采取特殊的构造措施。     

某高层复杂结构常规单元模型与多尺度模型弹塑性时程对比分析

某钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土核心筒结构位于7度抗震设防区域,钢管混凝土叠合柱与钢筋混凝土框架梁采用环梁节点连接,地上结构43层,高度为198.9 m。为研究该超限复杂结构的抗震性能,并探究多尺模型的建模方法,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立结构常规单元模型,之后针对钢管混凝土叠合柱环梁节点建立精细单元模型,将其植入到整体结构模型中完成多尺度模型建模。对两种模型进行7度罕遇地震作用下弹塑性时程分析,结果表明采用多尺度模型可同时获得整体结构在动力作用下的响应以及环梁节点在地震下的细观损伤,证明了多尺度模型建模方法的正确性,也为实际工程应用多尺度模拟技术提供了借鉴。     

首都机场3号航站楼多维多点输入时程地震反应分析

首都机场T3A航站楼南北方向最大尺寸约950m,东西方向最大尺寸约770m,结构在双方向尺度均很大,且结构体型不规则,有必要进行多维多点输入地震反应分析。本文首先介绍了多维多点输入地震反应分析的基本原理。对T3A航站楼采用时程分析法,进行了考虑行波效应的,水平双向多点输入地震反应分析。将多维多点输入结果与多维单点输入结果进行比较,得出结论为多点输入条件下扭转作用显著提高。对本工程而言,在行波速度从250m/s到800m/s的范围内,随波速减小地震反应增大。结构下部框架结构扭转振动呈剪切型分布,且多点输入影响随楼层升高而减小。多点输入影响较大构件一般为边柱、角柱。根据分析结果,对设计提出建议,针对工程不同结构类型和部位给出了考虑多点输入影响的地震作用效应调整系数,本工程地震作用效应调整系数在1.00~2.20之间。本文为大型建筑结构在设计中考虑多点输入影响提出了一种思路。     

合肥新桥国际机场航站楼钢结构多点地震输入响应分析北大核心CSCD

地震地面运动的空间效应对大跨结构的动力响应有很大的影响.通过有限元软件ANSYS建立了合肥新桥国际机场航站楼模型,采用ANSYS中的时程分析模块对结构进行多遇地震下多点输入和一致输入的时程分析.选择了合理的视波速来考虑行波效应的影响.将多点地震输入响应分析得到的设计应力与一致输入进行了比较.结果表明,多点输入下设计应力比一致输入下设计应力增大的构件占有很大的比例.因此,在大跨结构的设计过程中,多点输入下的地震分析是必不可少的.应该应用构件的设计应力比来调整一致输入地震响应的结果.     

高强超薄壁冷弯型钢低层住宅抗震设计方法

结合国内外已完成的冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体静力和动力试验研究成果,提出了冷弯薄壁型钢复合墙体的骨架曲线和恢复力模型。基于已经完成的屈服强度550 MPa高强超薄壁冷弯型钢足尺结构模型振动台试验,对结构在多遇和罕遇地震作用下的抗震分析方法进行了对比。结果表明：多遇地震作用下结构的弹性分析可采用底部剪力法、反应谱法和弹性时程分析法;罕遇地震作用下结构分析可采用静力非线性（推覆）分析和非线性时程分析法。依据GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》的基本规定,提出了低层冷弯薄壁型钢龙骨体系结构的抗震设计实用方法建议。     

Seismic analysis of a super high-rise steel structure with horizontal strengthened storeys

Horizontal strengthened storeys are widely used in super high-rise steel structures to improve the lateral structural rigidity. This use has great effects on the seismic properties of the entire structure. The seismic properties of the Wuhan International Securities Building (a 68-storey super high-rise steel structure with three horizontal strengthened storeys) were evaluated in this study. Two approaches, i.e., mode-superposition response spectrum analysis and time-history analysis, were employed to calculate the seismic response of the structure. The response spectrum analysis indicated that transition parts near the three strengthened storeys were weak zones of the structure because of the abrupt change in rigidity. In the response spectrum analysis approach, the Square Root of Sum of Square (SRSS) method was recommended when the vertical seismic effects could be ignored. However, the complete quadratic combination (CQC) method was superior to SRSS method when the vertical seismic effects should be considered. With the aid of time-history analysis, the seismic responses of the structure were obtained. The whiplash effect that spectrum analysis cannot reveal was observed through time-history analysis. This study provides references for the seismic design of super high-rise steel structures with horizontal strengthened storeys.     

采用新型组合墙体的冷弯薄壁型钢结构抗震性能研究

本文介绍了一种用于冷弯薄壁型钢结构的新型组合墙体,并研究了该墙体结构的抗震性能。通过弹塑性时程分析,比较了采用不同组合墙体的3种冷弯薄壁型钢结构在8度和9度罕遇地震下的位移和内力反应。初步分析结果表明,由于新型组合墙体具有较好的抗剪性能,采用该墙体的冷弯薄壁型钢结构可以在抗震设防烈度较高的地区使用。     

维护板对轻钢框架结构体系抗震性能影响分析

通过建立带维护板的6层轻钢框架结构模型,对其进行了模态分析和地震响应弹塑性时程分析,计算得到动力时程分析结果中结构的顶点位移、最大层间位移等数据,并以此分析了维护板对轻钢框架结构体系抗震性能的影响.     

南京四方现代艺术博物馆钢结构抗震分析

南京四方现代艺术博物馆钢结构体系采用三点支承结构形式,上部质量较为集中,形状很不规则.本文对该馆钢结构部分进行了多遇和罕遇地震下的反应谱和时程分析,并探讨了类似不规则建筑如何进行抗震分析,以使分析结果切实有效地指导实际工程设计.     

某带顶部钢架建筑的动力特性及静力弹塑性分析

对某带顶部钢架的高层建筑进行分析研究,阐明建筑物的动力特性与顶部钢架的关系,并通过对结构的静力弹塑性分析,研究顶部钢架对该结构弹塑性性能的影响。     

组合梁刚度对组合框架的抗震性能影响分析

为研究钢-混凝土组合框架梁的刚度对组合框架抗震性能的影响,通过某多层钢结构工程实例,采用有限元软件ANSYS分别建立了纯钢框架、组合梁框架及其不同阻尼比下的框架计算模型,进行了纯钢框架与组合框架在不同阻尼比下的多遇地震反应谱分析及弹性时程分析。实例分析结果表明:考虑钢框架的组合作用后,结构整体自振周期变短,说明结构整体刚度变大,地震层间位移变小。虽然组合框架整体刚度的增大使地震力有所加大,但由于组合结构阻尼比接近混凝土结构阻尼比,组合框架无论是结构侧向位移还是地震力均小于纯钢框架,因此组合框架是一种良好的结构形式。     

悬挂结构在双向地震耦合作用下的抗震性能分析

将空间核筒悬挂结构简化为考虑节点转动影响的串并联多质点系平面模型,建立其振动微分方程。编制MATLAB程序,得到结构水平和竖向自振特性,并用时程分析计算水平和竖向耦合地震波激励下结构的动力响应,与单维地震波激励相比较,结构部分构件响应有明显差异。通过对计算结果的分析,可以更全面地掌握核筒悬挂结构的抗震性能,对悬挂结构进一步的抗震研究和设计具有参考价值。     

钢筋混凝土框架顶部钢结构加层的抗震性能的时程分析

采用钢结构加层后，结构的整体质量、刚度、周期、阻尼比等都发生了较大的变化，应进行结构的整体分析。结合具体的工程实例，采用有限元软件ANSYS，对某4层钢筋混凝土框架结构办公楼顶部加2层钢框架结构进行抗震性能的时程分析，计算结果可为加层结构的抗震设计提供参考。     

天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能分析

对天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能进行了分析,采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法分别计算多遇地震下结构的内力和变形,从地震波的加速度谱和功率谱两方面分析了比较结果,将反应谱结果考虑一增大系数后进行结构校核。采用弹塑性时程分析法进行了罕遇地震作用下的分析。分析结果表明,结构的变形和强度均满足要求,抗震性能良好。