高层建筑结构扭转耦联振动自振特性的超元法

提出了高层建筑结构扭转耦联振动自振特性简化计算的超元法,将纵横向各片抗侧力结构简化处理成一根等效柱,空间协同分析时,采用超元法(每个单元由多根杆组成)计算等效柱的侧移刚度矩阵,即得各片抗侧力结构的侧移刚度矩阵,从而组集整个结构的侧移刚度矩阵和扭转刚度矩阵,然后,代入扭转耦联无阻尼自由振动方程,用现有数值分析方法可方便求出结构的自振特性.该法自由度成数倍减少,不论是框架、框-剪结构,还是剪力墙结构,计算侧移刚度矩阵具有统一算式,计算简便.     

高层建筑结构考虑扭转简化分析的超元法

提出高层建筑结构考虑扭转简化分析的超元法,将纵横向各片抗侧力结构均简化处理成一根等效柱。空间协同分析时,采用超元法(每个单元由多根杆组成)计算等效柱的侧移刚度矩阵,自由度成倍减少。不论是框架、框剪结构还是剪力墙结构,计算侧移刚度矩阵、内力和位移时,都具有统一算式,计算简便。     

高层框架与箱形基础的整体计算——半解析半残数法

本文提出一个简便方法:将地基视为弹性半空间体,用解析法求出地基的刚度矩阵;同时将框架连续化,求出其等效刚度;然后根据整体结构的微分方程,用最小二乘配点法进行计算。文中分别研究了以下三种计算模型:①不考虑框架刚度;②只考虑框架的剪切片刚度;③同时考虑框架的剪切刚度和柱的轴向刚度。并附算例以资比较。     

高层框架-简体结构弹塑性分析方法的改进

采用杆系-层间模型,提出多阶变刚度框架-简体结构的连续-离散化方法,推导出框架-筒体结构的单元刚度矩阵和整体刚度矩阵.编制了考虑框架与筒体协同工作,并且能够分析每根杆件的结构动力时程分析程序,程序中考虑了简体空间作用、P-△效应等,该程序已应用于一些高层建筑的结构分析.     

框支剪力墙结构简化分析的超元法

提出高层建筑框支剪力墙结构简化分析的超元法 ,即在通常的假定下 ,对上部剪力墙部分经连续化处理以后 ,简化为等效柱 ,底层框架部分在柱顶转角、侧移相等的假定下 ,视为等代柱 ,整个结构视为一个悬臂柱 ,然后按楼层划分成超级单元 ,用矩阵位移法分析。该法结构自由度很少 ,计算十分方便     

高层建筑结构侧移刚度矩阵计算方法的探讨

本文发展了高层建筑结构侧移刚度矩阵计算的几种方法,通过算例,对几种方法的计算误差、计算机耗时、占用计算机内存等进行了讨论.     

高层建筑结构考虑楼板变形计算的超元法

提出高层建筑结构考虑楼板变形计算的超级单元法,即将每片抗侧力结构视为一根等效柱,楼板视为深梁,整个结构可按固定在地面上的十字交叉梁系,用矩阵位移法进行空间整体分析,自由度很少,计算简便.     

钢框架-支撑体系二阶分析的高效非迭代方法

通过一定的等效原则 ,将结构的二阶效应转化为结构的负刚度 ,并通过合成法将框架 -支撑体系等效为一根剪切型悬臂柱和弯曲型悬臂柱的并联等效模型。使用该等效刚度并联模型只需按一阶方法分析可得二阶分析结果 ,避免了常规方法的反复迭代 ,计算速度快 ,所需机时少 ,且具有较高的计算精度     

高层建筑框架、框-剪结构分析的传递矩阵法

本文介绍的传递矩阵法以单根竖杆为计算单元,楼层为循环单元,杆底端的内力和变形为未知量.用逐层传递的方式,反映了结构刚度、几何约束以及荷载等沿高度不连续的变化。用它分析高层建筑框架和框-剪结构,建筑层数增加只是增加计算过程中的传递次数,未知量数始终保持不变。从而提高了计算机的分析能力。     

巨型钢框架结构的二阶实用分析

采用连续化概念和刚度等效原则 ,建立巨型钢框架结构的等效模型 ;考虑结构的二阶效应用一列假想竖向受载刚性杆与其并联 ,从而得到二阶简化计算模型。该模型可用于该类结构的非迭代二阶分析计算。最后用一个工程实例检验了该方法的实用性与可靠性     

徐变影响混合结构施工期竖向变形计算

研究了钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系在施工期间的竖向变形问题。在分析中提出采用龄期调整的有效模量法(AMME)考虑施工期混凝土徐变的影响,并利用超级有限元-有限元耦合理论进行施工过程的模拟。算例计算结果表明,施工完毕时核心筒混凝土的徐变占到该层总变形值的38%~43%。由于混凝土的徐变,外钢框架与核心筒竖向变形差异值仅为只考虑弹性变形差异值的21%。徐变增加了外框架柱的轴力。对于连接外钢框架与核心筒的框架梁,徐变还使连接核心筒一端的支座负弯矩减小,而对于连接外钢框架柱一端弯矩则是增加。     

异形柱框-剪结构中剪力墙刚度变化对柱内力的影响

利用异形柱框架 剪力墙结构协同工作的基本微分方程 ,给出异形柱框架楼层剪力与框 剪结构刚度特征值的关系 ,分析在中高层异形柱框架 剪力墙结构设计中 ,改变剪力墙的弯曲刚度对异形柱框架楼层剪力的影响 ,并通过算例说明调整剪力墙数量和优化剪力墙抗侧刚度时异形柱内力 (剪力和轴力 )的变化情况。     

楼梯参与结构整体工作的计算分析

本文给出楼梯参与结构整体计算的方法,分析了梯板、梯柱和梯梁在抗震结构中的作用,比较了楼梯布置在不同位置对结构的不同影响。计算结果表明在框架结构中楼梯及其周边构件将承担更多地震力,是结构设计应加强的部位,因此整体分析应考虑楼梯构件的刚度。在剪力墙结构中,若梯板两端分别支撑在两片墙肢上,则楼梯对剪力墙的影响不可忽视。本文通过某实际工程计算结果比较,说明楼梯构件参与结构整体工作的必要性,可供结构设计人员参考。     

水平荷载作用下洞口对填充墙RC框架结构受力性能影响的非线性分析

在3个单层单跨、开洞率不同的填充墙钢筋混凝土框架水平荷载试验模型分析的基础上,用同样的模拟方法,对设计的19个单层单跨、不同洞口情况的填充墙钢筋混凝土框架模型进行了水平荷载作用下全过程模拟分析。分析结果表明通窗、窗洞左置和门洞右置为不利洞口情况,通窗可导致"短柱效应",使框架柱剪力明显增大,洞口率越高(或窗洞左移、门洞右移)则水平承载力和侧移刚度越低,通窗填充墙框架结构按现行方法设计存在安全隐患而非通窗类洞口填充墙框架结构是安全的。     

顶部无支撑壁板及其上部框架的等效框架计算法研究

本文以送水泵房为分析对象,采用分部计算法、等效框架法、有限元整体计算法对比分析,通过计算分析比较发现在外侧水土压力工况下,上部框架的约束使下部壁板外侧竖向弯矩明显减少,其减小幅度受壁板与框架柱的线刚度比值的控制,并据此得出等效框架计算法中等效宽度的取值方法,以及分部计算法的适用条件.     

填充墙钢筋混凝土框架结构基于位移的改进抗震设计方法

按现行抗震规范设计的底部空框架填充墙钢筋混凝土框架结构,可能无法实现“强柱弱梁”的预期延性破坏机制。为此,建立了填充墙与主体框架协同作用的等效斜撑-框架模型,改进等效单自由度体系阻尼比与刚度的确定方法,提出了填充墙钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法;针对底部为空框架的填充墙钢筋混凝土框架结构进行不同性能目标下的静力推覆分析,实现其“使用良好”、 “修复后使用”和“防止倒塌”性能水平的抗震设计。采用动力弹塑性时程分析方法和能力谱法验证了基于位移的改进抗震设计方法的有效性。分析表明,应用基于位移的改进抗震设计方法,可综合考虑填充墙对主体框架的利弊作用,实现结构性能抗震设计目标。     

装配式轻型钢管混凝土框架-复合墙共同工作性能试验研究

提出了一种装配式轻型钢管混凝土框架-复合墙抗震节能结构。为研究轻型钢管混凝土框架与复合墙共同工作性能，进行了3榀足尺装配式轻型钢管混凝土框架-复合墙试件与1榀足尺装配式轻型钢管混凝土纯框架的低周反复荷载试验。复合墙分为无洞口墙，带窗洞口墙和带门洞口墙。对比研究了结构的承载力、刚度、延性、滞回特性和耗能，分析了轻型钢管混凝土框架与复合墙共同工作机理，提出了结构水平承载力的实用计算方法。结果表明：在合理装配连接条件下，装配式轻型钢管混凝土框架与复合墙共同工作性能良好；装配式轻型钢管混凝土框架-复合墙结构比纯框架结构水平承载力高，耗能能力强，刚度退化快，变形能力好；复合墙洞口面积及洞口类型对结构性能有显著影响，门窗洞口降低了结构水平承载力和初始弹性刚度，而对结构的累积耗能影响不明显；提出的实用计算方法能够较好地计算结构的承载力。     

带PEC柱的钢板剪力墙结构抗震性能试验研究

为了解决薄钢板剪力墙结构中框架柱易发生破坏而失效的问题,将强度高、刚度大的PEC柱引入薄钢板剪力墙结构,作为竖向边缘构件形成PEC-SPSW结构,分别对1榀带H形钢柱、2榀带PEC柱的钢板剪力墙结构,进行了低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究。通过分析该结构的承载力、初始刚度、耗能能力、应力分布及破坏模式,得到了带PEC柱的钢板剪力墙结构具有更好的抗侧刚度、承载力和耗能性能。PEC柱构件对薄钢板有更好的锚固约束作用,从而使得薄钢板充分发挥屈曲后强度作用,带PEC柱的钢板剪力墙结构有更好的发展前景。     

基础隔震结构中上部结构与隔震层的刚度比限值研究

以控制结构变形为目标,将上部结构刚度与隔震层刚度的比值定义为隔震刚度比,作为反映上部结构与隔震层协同变形特点的指标。假定上部结构的地震作用沿高度为矩形分布,在一般结构单质点简化方法基础上提出一种隔震结构动力分析的等效简化方法。进一步分析双自由度等效模型的刚度影响和动力特性,以隔震刚度比的形式解释了结构位移需求、位移分配函数以及隔震刚度比对结构抗震性能的影响。基于抗震性能,推导出结构位移需求与周期关系式、临界隔震刚度比表达式、最大和最小隔震刚度比限值表达式。选取不同结构高度、地震烈度、阻尼条件等计算了上部形式为框架、框-剪、剪力墙结构的三类隔震结构在罕遇地震作用下的隔震刚度比限值。结果表明,一般隔震结构的隔震刚度比限值不宜小于4,低多层隔震结构主要由最小隔震刚度比控制,高层隔震结构在特定条件下需要满足最大隔震刚度比限值。计算结果整理成表格可供设计参考。