超高层建筑空间巨型框架的地基、基础、上部结构共同工作的简化振动分析

为超高层建筑空间巨型框架建立了一种新的简化计算模型——半无限大弹性地基-空间杆系-层模型,它由半无限大弹性地基、巨型文克勒弹性地基梁和巨型剪切型弹性地基柱组成（二级框架柱考虑其轴向刚度作为巨型梁的文克勒弹性地基;二级框架梁、柱考虑其弯曲刚度作为巨型柱的剪切型弹性地基）,可同时考虑基础结构和上部结构的刚度变化以及地基的弹性变形.算例计算结果表明,新的简化振动分析模型是合理、可行的,可为超高层建筑巨型框架的整体动力特性分析提供一种可行的简化方法,对此类结构的抗震设计具有指导意义.     

超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明：新的简化方法是合理的、可行的.     

超高层建筑巨型框架与其基础地基共同工作的简化分析

对软土地基上的超高层建筑空间巨型框架提出了一种新的简化分析方法.将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向刚度,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的文克弹性地基,把巨型梁按文克弹性地基梁来处理,然后将巨型柱和巨型文克弹性地基梁组成空间巨型框架,在考虑了地基的弹性变形后,用矩阵位移法进行位移和内力计算.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的.     

空间巨型框架结构与地基基础共同工作的自由振动简化分析

采用由巨型柱和巨型弹性地基梁组成的空间巨型框架,将其与基础结构建立在具有半无限大弹性地基等效刚度的弹性地基模型上,建立三维分析模型,将整个建筑物的质量分配到巨型梁所在的楼层上,在考虑了地基的弹性变形后,采用空间杆系一层的简化分析模型进行动力分析．为弹性地基上的空间巨型框架结构的动力分析找到一种合理并可行的简化算法．     

弹性地基上空间巨型框架结构的自由振动分析

针对弹性地基上的空间巨型框架结构的动力分析,提出了一种简化的算法,即将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向变形,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的弹性地基,把巨型梁按照巨型弹性地基梁处理,然后将巨型柱和巨型弹性地基梁组成空间巨型框架;在考虑了地基的弹性变形后,用一种简化的空间杆系——层模型对其进行动力分析.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的.     

巨型框架结构简化分析再探

将超高层建筑巨型框架中的二级框架柱的轴向变形沿巨型框架梁单元作连续化处理,作为巨型框架梁单元的弹性地基, 并在此基础上考虑二级框架梁柱弯曲变形产生的剪切刚度,沿巨型框架柱单元连续化处理后作为其剪切型地基,推导了单元刚度矩阵和等效结点荷载. 计算了算例,并与不同计算方法的结果以及精确计算结果进行了比较. 计算结果表明与精确解相比计算精度相当高,说明此方法抓住了问题的本质,与精确解相比具有同样的精确度.     

地基基础刚度变化对超高层建筑自振特性的影响

近年来我国地基基础技术不断发展,各种新技术、新工艺不断开发和推广应用.随着地基基础技术不断发展,我国超高层建筑逐渐兴起,而在结构的选型上,由于巨型框架结构有很强的优越性,所以在超高层建筑结构中得到了很好的应用.鉴于此,以超高层建筑空间巨型框架结构为例,把超高层建筑空间巨型框架结构与其基础等效连续化为一个半无限大弹性地基上的加劲薄壁筒组合体,用半解析法对其进行了自由振动分析计算;讨论了地基基础刚度变化对超高层建筑结构自由振动特性的影响,得出了一些很有价值的结论.     

一种分析地基与上部结构相互作用的简化方法

为了研究一个结构体系的地基与上部结构的相互作用,以超高层建筑空间巨型框架结构体系为例,提出了一种简化分析方法.介绍了如何简化地基、上部结构、地基与基础的接触,并用算例计算结果证明了该方法的有效性、定量处理地基与基础接触问题的简洁性,以及程序化分析的便捷性.     

考虑地基基础影响的巨型框架半解析静力分析

根据刚度等效原理,将超高层建筑空间巨型框架的上部结构与基础等效连续化为一个加劲薄壁筒体,以此作为空间巨型框架结构的简化分析模型,并用半解析法对受静力作用的空间巨型框架结构进行了分析计算.计算结果表明,这种简化分析方法是合理的,与不考虑地基基础对上部结构影响的模型相比,这种简化分析模型也更接近空间巨型框架结构的实际受力情况,因此,可以用于初步设计阶段或整体性能评价阶段对空间巨型框架结构的简化分析.     

地基基础刚度变化对超高层束筒结构的影响

以超高层束筒结构为例,将超高层束筒结构与其基础等效连续化为一个半无限大弹性地基上的加劲薄壁筒中筒组合体,并以此三维模型,用半解析法分析计算了该结构地基基础刚度变化对其上部结构的影响.计算结果表明,地基基础刚度变化对超高层束筒结构的顶端侧移、层间侧移、上部结构的翘曲位移,地基和基础结构底部应力的影响是非常显著的.     

钢-混凝土组合巨型框架柱抗震研究进展

为促进钢-混凝土组合柱在超高层巨型框架结构中应用,在简要介绍采用钢-混凝土组合巨型柱的巨型框架结构基础上,从型钢混凝土巨型柱和钢管混凝土巨型柱两个方面综述了钢-混凝土组合巨型柱抗震关键技术研究及应用,指出了该类钢-混凝土组合巨型柱若干有待深化研究的技术问题.分析表明:巨型框架结构是一种受力性能优越的高效抗震体系,中国已建成和在建的标志性超高层建筑大多采用了钢-混凝土组合巨型柱框架结构,相关研究主要集中在弹塑性有限元分析和模拟地震振动台方面;复杂截面钢-混凝土组合巨型柱,经合理设计后具有较好的抗震性能,具有普适性的受力性能理论计算方法及合理抗震构造是亟待深化研究的关键技术问题.     

超高层建筑结构优化过程中的环境成本计算

近年来中国大陆掀起了超高层建筑的兴建热潮。超高层建筑体量巨大,其碳排放和能源消耗对环境有显著影响。在评估和优化超高层建筑的全生命周期环境成本时,提出了一个全新的全生命周期模型。新模型有两大特征：首先,同时考虑了建筑材料的空间分布与时间特征;其次,把单尺度生命周期概念拓展到多尺度生命周期概念,以从更多角度来研究碳排放情况。建立了一个基准超高层建筑模型来阐释对新模型的应用。根据初步研究结果,应用新方法可以选择出更优化的结构设计方法,以最大程度减少碳排放量。     

刚伸臂在钢管混凝土高层框简结构体系中的工作性能

目前在高层建筑中常采用框筒结构体系，为了增加结构的刚度而在体系中增设刚伸臂。分析了刚伸臂的作用有：增大了整个体系的抗弯刚度，减小了建筑物在水平力作用下的位移；同时增加了框架柱参与整体抗弯的比重。针对天津市通信楼工程，分析了设置刚伸臂及不同刚度的刚伸臂时，位移和内力的变化；以及刚伸臂设置的合理位置。对深圳市赛格广场大厦工程也进行了分析。获得的主要结论有：1．采用平面模型分析刚伸臂的作用时误差较大，应采用空间模型；2．刚伸臂设置数量随建筑物高度而异，200m左右的高层宜设三至四道，300m左右的宜设四至五道，设置位置应和技术设备层相结合；3．对钢管混凝土框筒结构体系，设少量刚伸臂时，不宜设于顶层。以上结论可供高层建筑中采用框筒结构体系时参考。     

巨型钢框架结构等效模型研究

对人字型支撑和十字交叉型支撑的巨型钢框架结构的等效方法进行了研究。采用连续化的数学模型，特巨型柱、巨型梁视为空间连续体，研究了其等效刚度的计算方法，并进一步建立了与原杆系模型相对应的等效模型。应用等效模型和原杆系模型进行了弹性静、动力的分析与对比，结果表明两者吻合较好。     

楔形H型钢构件参数分析及简化计算方法

楔形构件是轻型门式刚架结构体系中经常采用的构件形式,其变宽度腹板的局部屈曲作用不容忽视.本文采用双重非线性有限元法对其进行了较大规模的全过程分析,以构件的荷载-位移曲线为研究对象,重点考察了腹板宽厚比、腹板楔率以及构件长度系数等参数对楔形构件局部屈曲作用的影响.并以弹性力学理论为基础,对参数分析所获得的结果进行了归纳拟合,提出了估算H型钢楔形构件腹板局部屈曲临界应力的简化计算公式以及可以不考虑楔形腹板局部屈曲作用的宽厚比限值.