沈阳友谊时代广场3#塔楼超限高层结构设计

沈阳友谊时代广场3#塔楼结构高度186.70m,为框架-剪力墙结构,属B级超限高层建筑。塔楼结构长宽比达到3.02,高宽比达到6.86,导致结构扭转效应明显,且多处采用了加腋框架梁、宽扁式厚板暗梁、钢板连梁、超短柱等复杂构件,增加了结构设计难度。采用性能化抗震设计理念有针对性地对关键部位采取了相应的加强措施,如控制墙柱轴压比、约束边缘构件上延至墙肢轴压比0.3的楼层、T形墙端部沿全高设置约束边缘构件、增加走道处楼板暗梁板厚及配筋。同时,通过动力弹塑性时程分析考察了整体结构的抗震性能,计算结果表明:该结构的抗震性能均能达到设计的预期目标。     

组合钢板剪力墙的抗震性能研究进展

组合钢板剪力墙是由钢板和混凝土板组成的新型抗侧力构件。本文介绍了组合墙的各种形式。总体上将组合墙分为单层钢板组合墙和双层钢板组合墙。前者可分为现浇混凝土组合墙和预制板组合墙,后者有Bi-Steel(双钢板)组合墙和双层压型钢板组合墙两种形式。本文对每种形式组合墙的抗震性能作了仔细讨论,重点回顾了预制板组合墙的改进措施,包括混凝土板边设缝、预制板设大孔径螺栓孔、采用低屈服点钢材、钢板开圆孔以及去除钢板与竖向边缘构件的连接,形成两边连接组合墙。还讨论了两边连接组合墙的改进方法,包括设置面外支撑、钢板开竖缝、大宽厚比开缝钢板和大高宽比Ⅰ型钢板。最后总结了组合墙的发展趋势。     

钢框架-组合钢板墙核心筒结构的抗震性能分析

组合钢板墙是一种适用于高层建筑的新型抗侧力构件。对钢框架-组合钢板墙核心筒结构在多遇地震和罕遇地震下的抗震性能进行分析,研究结构在罕遇地震作用下的破坏顺序和破坏模式,并与基本自振周期相近的钢框架-混凝土核心筒结构的抗震性能进行对比,以考查组合钢板墙对钢框架-核心筒结构抗震性能的影响。分析结果表明,在多遇地震作用下,钢框架-组合钢板墙筒体结构和钢框架-钢筋混凝土筒体结构的抗震性能相差不大;在罕遇地震作用下,钢筋混凝土核心筒很快发生塑性损伤,随即刚度严重退化,而组合钢板剪力墙中的钢板先屈服,可以减缓核心筒的刚度退化,提高核心筒的延性,从而改善钢框架-核心筒结构的抗震性能。     

华润深圳湾综合发展项目“柏宁花园”结构设计研究综述

华润深圳湾综合发展项目"柏宁花园"具有建筑平面狭长,长宽比、高宽比大的特点。在土地资源宝贵的城市中心区,为了满足人们对高档住宅南北通透的品质需求,该项目采用X向墙少的钢筋混凝土剪力墙结构抗侧力体系。该结构体系有效的满足了结构规范要求,根据抗震规范的"两阶段三水准"设计原则,设计中采用多套软件对结构在多遇地震下的响应进行计算分析,并对关键构件的抗震性能进行了验算。罕遇地震下结构的动力弹塑性分析结果表明,结构满足大震不倒的性能目标。     

单面外包混凝土组合钢板剪力墙的混凝土板厚需求

外包混凝土组合钢板剪力墙抗剪承载力高、抗侧刚度大、耗能能力强,是一种有效的高层结构抗侧力构件。该构件利用钢筋混凝土板对钢板提供的侧向约束,使得钢墙板屈曲晚于剪切屈服。延性设计要求钢板进入剪切屈服后要有一定的变形耗能能力,混凝土板需达到一定的厚度才能保证钢板发生弹塑性屈曲。因此混凝土板厚需求是组合钢板剪力墙设计中的一个关键问题,但前人对于这方面的研究并不是很多。考虑栓钉间距、混凝土板厚度、钢板厚度、混凝土强度等级、墙板高宽比的变化对单面外包混凝土组合钢板剪力墙进行了弹塑性分析。基于有限元计算结果,提出了单面外包混凝土组合钢板剪力墙在层间侧移角小于0.4%时钢板不发生屈曲的混凝土板厚需求计算公式。     

不同耦联比的钢框架-联肢钢板墙抗震性能分析

联肢钢板剪力墙是用连梁将两片钢板剪力墙连接起来形成的一种新型抗侧力体系.联肢钢板墙通过连梁与墙肢的相互作用,抵抗倾覆弯矩的能力和抗侧刚度得到提高.连梁是影响联肢钢板剪力墙抗震性能的关键构件,耦联比是衡量墙肢相互作用的重要参数.因此提出以耦联比为控制指标的设计方法,分别以20％、40％和60％的耦联比设计了3个20层的钢...     

超高层核心筒薄型钢板剪力墙施工分析

超高层结构在核心筒中设置钢板剪力墙是近几十年来发展的一种新型抗侧力结构体系。钢板剪力墙综合了钢框架支撑体系及钢筋混凝土剪力墙抗侧力体系的优点,具有偏心支撑的结构性能。钢板剪力墙主要承受水平力作用,竖向力作用完全由周边框架柱承担,完全符合第一道抗震防线低轴压比的抗震设计要求,是非常理想的抗侧力构件。但在钢板剪力墙的施工过程中,由于工序交叉、作业面狭小,施工时不可控因素较多。针对超高层核心筒薄型钢板剪力墙施工进行分析。     

半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙抗震性能研究

在半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙体系中,半刚性框架和内填钢板均具有很好的延性和耗能性能,两者协同工作进行抗侧以防止结构在地震作用下破坏。为深入研究半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙的力学性能,采用ANSYS有限元分析软件对结构进行数值分析,并考察框架节点形式,内填钢板高宽比、高厚比,柱轴压比和肋板刚度比等一系列参数对结构滞回性能的影响。根据内填钢板中心点在循环荷载作用下的面外变形,研究半刚性框架-大高宽比钢板剪力墙的屈曲性能和受力机理。     

国际期刊导读

考虑非线性侧移的钢板剪力墙设计 近几年来,加劲钢板剪力墙结构作为一种很有潜力的抗侧力结构不断涌现,但关于此类结构的抗震规范却仍基于弹性设计方法。为满足设计过程高效性和可靠性的要求,提出了一种基于性能的抗震设计方法。对钢板剪力墙的抗震设计方法基于非线性目标侧移和预选屈服机制。该方法很简捷,能得出更先进的设计标准。以不同钢板长宽比和不同允许侧移条件下某4层结构为例,通过强震下的非线性时程分析,对该方法进行检验。结果表明：实际的非线性侧移与目标侧移非常接近。将峰值处的位移图与所选屈服机制进行了对比。基于上述试验,还需对该方法进行修正。     

钢板剪力墙的发展及应用范围

本文总结国内外关于钢板剪力墙结构大量的理论和试验研究,指出钢板墙结构完全符合三水准,二阶段的抗震设计要求,是非常理想的抗侧力构件。     

Study on dynamic response of large and small aspect ratio isolated buildings

An experimental study of a large aspect structure, 1:4 scale five‐storey steel frame, is presented. Seismic responses of the test model to the unilateral and bilateral excitations are compared. The effects of aspect ratio on the maximum acceleration, the storey drift of the superstructure, the maximum displacement and the vertical load of the isolation system are investigated. A comparison of the large aspect ratio isolated building with the small aspect ratio isolated building showed significant difference of the effects of aspect ratio subjected to disparate earthquake ground motions. Experimental results reveal that the aspect ratio is an important factor influencing the axial load action on isolators and the tension stress of the lead‐rubber bearings. The superstructure flexibility of the large aspect ratio building‐isolation system and the effects of the axial force variation of the lead‐rubber bearings should be carefully considered for design. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

路堤荷载下双向增强复合地基荷载分担比及沉降计算

针对路堤荷载下双向增强复合地基受力变形特性,以单桩有效影响范围内的路堤与复合地基为分析对象,引入大挠度环形薄板考虑加筋垫层的“柔性筏板效应”与“拉膜效应”,同时通过假定桩土相对位移模式,考虑地基成层性,从而建立了路堤、水平加筋体、桩体、桩间土协调变形三维模型,获得了路堤荷载作用下双向增强复合地基的荷载分担比及沉降计算方法。采用某工程试验数据对该计算方法进行验证,同时分析了路堤高度、桩帽宽度、筋材抗拉模量对中性点位置、桩土差异沉降以及复合薄板中面最大拉应力的影响,结果表明该方法所求得的荷载分担比及沉降与实测值较为接近,证明了其合理性。     

体内张拉成形空间网格结构垂跨比和矢跨比影响分析及试验研究

为进一步明确体内张拉成形空间网格结构受力性能,以垂跨比和矢跨比为外形设计参数,根据结构张拉成形后的矢跨比和垂跨比组合的不同,建立12个体内张拉成形空间网格结构计算模型;选用ANSYS有限元程序,通过理论分析详细的研究垂跨比和矢跨比对结构轴力、弯矩和应力的影响特点;设计制作了2个跨度为4.8m的体内张拉成形空间网格结构模型,进行张拉成形和静载试验,进一步研究其影响特点,对理论分析结果进行验证。结果表明:体内张拉成形空间网格结构的垂跨比及矢跨比是影响结构成形及受荷性能的重要参数,结构成形阶段以弯曲应变为主,受荷阶段以轴向压应变的增加为主,合理的矢跨比和垂跨比组合可以明显改善结构受力性能。     

矢跨比和垂跨比对张弦立体桁架性能的影响分析

本文简要介绍了张弦立体桁架结构特点和受力机理，利用ANSYS有限元程序对一个100m跨度的张弦立体桁架进行了受力分析，详细阐述了矢跨比和垂跨比对该结构变形性能、受力性能和用钢量的影响，给出了设计的建议矢跨比和垂跨比，为此类结构的设计提供了参考．计算表明，结构的矢跨比最好大于0．12，而垂跨比最好大于0．1，这时结构的受力和位移都在比较合理的范围内．但矢跨比和垂跨比对纵向位移和支座反力的影响不明显．     

苏州第四纪沉积土动剪切模量比和阻尼比试验研究

通过深入分析苏州第四纪土的海相、陆相沉积环境及土层分布特征, 对苏州第四纪土 311 个原状土样进行了土的动剪切模量比和阻尼比试验研究 ,结果发现：海侵作用和土层深度对苏州第四纪各类土的动剪切模量比、阻尼比与剪应变幅值关系曲线的影响有明显差异,深度 0 ～ 30 m 的海相黏土动剪切模量比和阻尼比曲线分别低于和高于陆相黏土的曲线,深度 30 ～ 100 m 的海相黏土动剪切模量比和阻尼比曲线分别高于和低于陆相黏土的曲线;土 层深度对海相黏土、粉质黏土和海、陆相粉细砂的动剪切模量比曲线 以及对海相黏土、粉质黏土和陆相粉细砂的阻尼比曲线的影响较为明显;对黏土、粉质黏土、粉土、粉细砂按土层深度 0 ～ 30 m 和 30 ～ 100 m 以及淤泥质土、中粗砂不区分土层深度,给出了苏州第四纪各类土的动剪切模量比和阻尼比曲线经验关系的拟合参数值及其平均关系曲线推荐值。     

特细砂混凝土性能研究及应用

对特细砂混凝土有关性能研究分析,并在工程实践中应用实施,低砂率、低坍落度、低水泥用量、高粉煤灰掺量以及通过改进操作工艺,明显改善特细砂混凝土的物理性能,体积稳定性和经济性。     

钢筋混凝土材料阻尼值的实验研究

通过对18个试件进行不同柱纵筋和箍筋配筋率的钢筋混凝土材料阻尼值的实验，得到了不同配筋率对钢筋混凝土材料小变形情况下阻尼值的影响规律，具有很重要的实际应用价值。     

南京新近沉积土动剪切模量比与阻尼比的试验研究

通过对南京淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉质粘土与粉砂互层土、粉土、粉砂和细砂等6类新近沉积土120个原状土样、历时4 a的试验研究,给出了南京6类新近沉积土的动剪切模量比G/Gmax和阻尼比D随剪应变幅值γ变化的平均曲线的拟合曲线及其参数的推荐值。为便于一般工程借鉴,给出了该6类新近沉积土的G/Gmax–γ和D–γ试验曲线的典型值。该成果有利于加深对南京新近沉积土动力特性的认识,并对该地区一般工程建设场地的地震安全性评价工作具有借鉴和参考价值。     

Identification of damping ratio and its influences on wind‐ and earthquake‐induced effects for large cooling towers

Standard 5% damping ratio for high‐rise concrete structures is generally used for dynamic analysis under the action of wind and earthquakes in the existing cooling tower regulations and researches. But considering the unique configuration and material attributes of large cooling towers, the actual damping ratio must be far smaller than the recommended. However, only a few field measurements of damping ratio for large cooling towers have been conducted; neither are there thorough investigation into the qualitative and quantification of wind and seismic effects under different damping ratio. To fill this gap, field measurements of a large cooling tower standing 179 m in northwestern China was performed and acceleration vibration signals at representative positions of the tower under ambient excitation were obtained. The vibration signals were preprocessed combining random decrement technique and natural excitation technique. Three pattern recognition methods (auto‐regressive and moving mean model, Ibrahim time domain, and spare time domain (STD)) were applied to analyze the frequencies, damping ratios, and modes of vibration for the first 10 order modes. Following the line of thought of modal combination, the equivalent synthetic damping ratio was derived. Under 5 damping ratios (0.5%, 1%, 2%, 3%, and 5%), a comparative analysis on the dynamic responses of the cooling tower to wind and single seismic loading by using full transient method was performed. On this basis, the patterns of influence of damping ratio on wind‐induced vibration, wind vibration coefficient, and time history and extrema of seismic responses were extracted. Finally, different combinations of dead weight, wind, temperature in winter, sunshine duration, and seismic intensity and those of accidental seismic effects (8 working conditions) were considered, using equivalent synthetic damping ratio and standard damping ratio. Thus, the most unfavorable working conditions were identified under actual and standard damping ratios for the large cooling tower. Our research findings provide reference for determining the value of damping ratio in large cooling towers and deepening the understanding on the influence mechanism of damping ratio.     

C60高性能混凝土配合比设计及应用

根据目前C60高性能混凝土的水胶比低、粘度大、泵送阻力大等缺点,通过采用混凝土"双掺"技术,提高混凝土的初始坍落度及扩展度,控制坍落度和扩展度的经时损失,降低混凝土拌合物粘度。配制出的C60高性能混凝土具有大流动性、良好的工作性和可泵性能较好,工程实际应用效果良好。