典型扭转不规则建筑的原因分析及改善措施

由于结构设计中控制扭转的重要性,分析了周期比、位移比、偏心率等指标对扭转性能的影响。对长宽比较大、高宽比小、偏心布置等建筑分析了其扭转不规则的原因,通过实例对比,给出了改善抗扭性能的措施建议。对高宽比较大的建筑建议控制偶然偏心下的层间位移角,超高层建筑可对层间位移比大的楼层放大扭矩作用,提高抗扭性能。     

浅议混凝土结构电算结果整体合理性的判断

通过对PKPM电算结果的周期和周期比、弹性层间位移角和弹性层间位移比、刚度比、刚重比、剪重比几个反映结构整体性能的参数的分析,从而对结构整体合理性做出了合理判断。     

基于层间扭转角的高层建筑扭转分析

高层建筑发展迅速,地震作用下高层建筑扭转问题现象明显。目前规范只给出了位移比、周期比的定义,并不能完全控制由结构扭转角产生的不利影响。用公式推导出扭转角参考值,同时用有限元方法建立3个分析模型,通过改变结构刚度布置,对比分析层间扭转角及楼层位移的变化规律,提出在规范中增加层间扭转角作为结构扭转控制指标的建议。     

建筑结构抗震设计扭转周期比控制指标研究

研究扭转周期比作为结构扭转控制指标的有效性。分析了扭转周期比对结构扭转效应的影响,讨论了扭转周期比作为扭转控制指标的合理性。在OpenSees平台上采用基于柔度法的纤维模型,对不同扭转周期比的计算模型进行了弹塑性动力时程分析,分析了扭转周期比作为扭转效应控制指标的有效性。弹性分析表明:扭转位移比能反映结构扭转效应;扭转周期比仅对相对偏心距较小的规则结构起控制作用;对考虑偶然偏心的扭转位移比进行限制后,无须再对规则结构的扭转周期比进行控制。非线性反应分析表明:结构的扭转非线性反应受弹性最大层间位移角的控制最为明显,受扭转周期比控制不明显。建议在有效控制扭转位移比的前提下取消扭转耦联周期比限制。     

框架核心筒内柱优化设计

某框架-核心筒高层建筑,原设计按规范要求设置了四根内柱,影响了建筑使用功能。对该方案进行了内柱优化设计,采用PKPM和Midas Gen两种有限元软件,对优化前后结构的抗震性能进行了反应谱分析,使用satwe对结构进行了中震分析,使用EPDA&PUSH对结构进行了大震弹塑性分析。分析结果表明,去掉4根内柱后,在小震作用下结构的基底剪力减小,层间位移角增大,最大层间位移角,轴压比,剪重比等指标都满足规范要求;在中震作用下层间位移角满足性能目标要求;在大震作用下,结构的最大层间位移角未超过1/100的限值,耗能情况符合抗震设计理念,满足大震不倒的要求。     

Pushover方法在高层建筑结构设计中的应用与研究

为解决高层建筑结构抗震设计问题,以山东省某市安置房小区高层建筑结构设计为研究对象,运用数值模拟的手段对高层建筑物的周期比、结构底部剪力、顶点位移、层间位移角等设计参数进行分析。研究结果表明,随着振动阶数的增加,结构平动自振周期和扭转自振周期均呈现近线性降低,结构的周期比随着振型阶数的增加,呈现不同程度的波动,最大周期比0.61<0.9;随着顶点位移的增加,两种不同计算方法得到的结构底部剪力均呈非线性单调增加并逐步趋于收敛的趋势,非线性计算得到的底部剪力大于线性计算得到的底部剪力;随着楼层的高度增加,层间位移角呈现先增加后降低的抛物线变化规律,层间位移角达到最大值1/1028,小于建筑抗震规范的限制要求。     

某超高层建筑风位移角控制

通过对某超高层建筑进行了风振作用下层间位移角的动力分析和结构的有害层间位移角分析,结合了文献[5]中所提出的允许放松层间位移角限值的相关条件,对该结构进行了适当放宽风荷载作用下的层间位移角限值。并进行了中、大震抗震性能设计,确保地震作用下弹塑性层间位移角满足现行规范要求。对同类工程具有借鉴及参考意义。     

某超大高宽比超高层建筑风振控制研究

根据某超大高宽比超高层住宅建筑提高风振舒适度的需求,拟采用黏滞阻尼器来减小风致振动,通过对阻尼器沿竖向不同部位布置的多个方案进行风振及小震时程分析,对比研究了不同布置方案分别对结构顶点加速度、层间位移角及基底剪力的减振效果,结果表明合理布置的黏滞阻尼器可有效降低顶点风振加速度,也可有效降低小震作用下的基底剪力与层间位移角。     

论高层建筑框剪结构优化设计

为提升高层建筑框剪结构质量,主要从高层建筑框剪结构的优化方面进行分析。以某市的案例为基础,通过对建筑住宅楼建筑相关参数分析,得出高层建筑框剪结构常见的问题,并利用相应的数据,制定高层框剪结构中剪力墙优化措施。此中,建模数据位移比、周期比、轴压比数据为由框剪结构中优化墙体配筋设计、框剪结构中剪力墙连梁优化设计、高层框剪结构中层间位移比及最大位移优化设计、高层框剪结构中剪力墙结构均衡设计提供资料,以保证高层建筑框剪结构的设计优化完成。     

高层建筑平动周期及扭转周期比的控制问题

从分析结构周期与顶点位移、层间位移角的关系出发,论证了控制结构最大层间位移角实际上就隐含控制了相应结构的平动周期值,确定了高层建筑的最大层间位移角限值就没有必要再另行控制结构的平动周期。论述了结构抗扭设计的三个核心问题,分析了单一控制扭转周期比存在的问题。     

某高层住宅层间位移角计算分析

对风荷载较大的海南地区某高层住宅进行了弹性层间位移角计算,提出了风荷载作用下,层间位移角的具体控制措施,对比分析了不同措施下,结构刚度提高幅度以及对建筑功能的影响程度,供类似设计参考。     

既有钢筋混凝土结构抗震鉴定与加固性能分析

为了解决既有钢筋混凝土建筑结构在加层后的抗震性能问题,以山东省青岛市某多层框架混凝土结构为研究对象,提出新增剪力墙加固方案,运用数值模拟方法研究了建筑结构加固前后的抗震性能。结果表明,加固前后楼层结构的振动周期从第3层到第4层时出现陡降,结构加固后振动周期比加固前显著减低;X向和Y向的层间位移角均随着楼层的增加不断减小,且层间位移角从第3层到第4层出现陡降,加固后,X向和Y向层间位移角接近,且远小于加固前层间位移角;X向和Y向的最大层间位移均随着楼层的增加不断减小,且最大层间位移从第1层到第2层出现陡降,加固后,X向和Y向最大层间位移接近,且远小于加固前最大层间位移。     

不规则结构设计中的几个比值控制分析

结合实际工程,对多项不规则结构的周期比、位移比、刚度比、剪重比、层间受剪承载力比、轴压比等几个比值进行了分析,并通过对结构的平面、立面布置调整使得体现结构整体性的几个重要比值得到合理的控制,从而保证了结构的安全性和经济性。     

地震作用下中美规范RC结构层间位移角限值的对比研究

为研究地震作用下我国规范层间位移角限值的合理性,将其与美国规范的层间位移角限值进行对比。基于等位移原理推导中美规范层间位移角限值的对比方法,提出中美规范层间位移角限值富裕度指标β。设计框架、剪力墙、框架-剪力墙和框架-核心筒等80个典型RC结构模型,验证结构在设防烈度地震作用下处于弱非线性。分析结构体系、场地类别和设防烈度对β的影响,结果显示,模型的β值均大于1,说明中国规范层间位移角限值比美国规范更为严格。以β作为修正系数,将四种结构体系的位移角限值统一调整为1/500,重新设计16个模型,采用基于构件变形的抗震性能评估方法,验证层间位移角限值调整后结构在强震下的安全性。建议:多遇地震作用下RC结构层间位移角限值可取1/500。     

媒体重头文章概览

正《土木工程学报》01/2020地震作用下中美规范RC结构层间位移角限值的对比研究为研究地震作用下我国规范层间位移角限值的合理性,将其与美国规范的层间位移角限值进行对比。基于等位移原理推导中美规范层间位移角限值的对比方法,提出中美规范层间位移角限值富裕度指标β。设计框架、剪力墙、框架-剪力墙和框架-核心筒等80个典型RC结构模型,验证结构在设防烈度地震作用下处于弱非线性。分析结构体系、场地类别和设防烈度对β的影响,结果显示,模型的β值均大于1,说明中国规范层间位移角限值比美国规范更为严格。以β作为修正系数,将四种结构体系的位移角限值统一调整为1/500,重新设计16个模型,采用基于构件变形的抗震性能评估方法,验证层间位移角限值调整后结构在强震下的安全性。(韩小雷,张垒,杨光)     

地震作用下中美规范RC结构层间位移角限值的#br# 对比研究

为研究地震作用下我国规范层间位移角限值的合理性,将其与美国规范的层间位移角限值进行对比。基于等位移原理推导中美规范层间位移角限值的对比方法,提出中美规范层间位移角限值富裕度指标β。设计框架、剪力墙、框架 剪力墙和框架 核心筒等80个典型RC结构模型,验证结构在设防烈度地震作用下处于弱非线性。分析结构体系、场地类别和设防烈度对β的影响,结果显示,模型的β值均大于1,说明中国规范层间位移角限值比美国规范更为严格。以β作为修正系数,将四种结构体系的位移角限值统一调整为1/500,重新设计16个模型,采用基于构件变形的抗震性能评估方法,验证层间位移角限值调整后结构在强震下的安全性。建议：多遇地震作用下RC结构层间位移角限值可取1/500。     

高层建筑结构的扭转反应控制

高层建筑结构扭转反应控制是设计中的关键问题,但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中还没有这方面的具体规定。因此,有必要对《高层建筑混凝土结构技术规程》中控制结构地震扭转效应的主要方法进行解说和讨论:限制结构在考虑偶然偏心的水平地震作用下,每个楼层的最大位移和最大层间位移与该层平均位移和平均层间位移的比值(位移比)以及结构以扭转为主的第一振型周期Tt与以平动为主的第一振型周期Tl之比值(周期比);分析位移比、周期比和偏心率之间的关系,并说明计算偶然偏心影响和控制位移比、周期比的必要性和可行性,以及在单塔楼工程设计中的应用;对于多塔楼高层建筑结构,提出了控制扭转效应的设计建议:对上部无刚性连接的多塔楼结构,宜将各塔楼及裙房由裙房顶板处切开分别计算各自周期比;对上部有刚性连接的多塔楼结构,应采用整体结构模型计算并验算整体扭转和平动的周期比。     

考虑结构整体特性的钢筋混凝土框架震后残余侧移响应研究

为了研究钢筋混凝土框架结构震后残余位移及结构整体特性对其影响,首先对3个楼层数不同的钢筋混凝土平面框架结构进行静力推覆分析,得到结构第一模态推覆曲线及相应等效三线形推覆曲线,进而基于等效推覆曲线获得结构整体的屈服后刚度比和下降段刚度比。其次,通过对钢筋混凝土平面框架结构在3个地震动强度水平、22条地震动记录输入下的弹塑性时程分析,分别计算得到最大层间位移角和最大残余层间位移角的平均值、标准差和变异系数,并分析结构整体特性如结构基本自振周期、屈服后刚度比、下降段刚度比等对最大层间位移角和最大残余层间位移角的影响,以及最大层间位移角和最大残余层间位移角之间的相关性。结果表明,最大层间位移角和最大残余层间位移角受结构基本自振周期影响明显,同一地震动强度水平下,两者均随结构基本自振周期的增大而增大。随着结构屈服后刚度比的增大和下降段刚度比绝对值的增大,最大残余层间位移角也增大,其离散性也随之变大。与上部楼层相比,高强度水平地震动下非线性发展较为充分的结构下部楼层的最大层间位移角和最大残余层间位移角的相关性较好。     

高层建筑设备层结构方案对结构抗震性能的影响研究

高层建筑设备层往往给结构设计带来刚度比不满足规范限值的问题.本文以某实际工程结构为研究对象,采用弹性分析方法,分析了两种设备层层高方案对设备层关键构件、结构位移、层间位移角等的影响程度及其相关性,并采用动力弹塑性分析方法对比分析了两种设备层结构方案在罕遇地震作用下的结构位移、层间位移角及破坏模式的差异,探讨了结构刚度比...     

北京学校中学部教学楼消能减震分析与设计

北京学校中学部教学楼采用多层钢框架结构体系,为高烈度区学校建筑,为进一步提高其抗震性能水准,采用了消能减震技术。通过对金属阻尼器、筒式黏滞阻尼器和黏滞阻尼墙等典型减震技术的多方案综合比选,最终确定采用黏滞阻尼墙方案,并给出了适用于中小体量建筑的小尺寸黏滞阻尼墙设计。经计算分析可知,采用该消能减震技术后,小震作用下结构基底剪力和层间位移角的减震效果显著,最大层间位移角远小于规范限值要求;大震作用下结构减震效果良好,弹塑性层间位移角满足既定性能目标,主体结构构件大部分处于不屈服状态,仅个别构件出现轻微损伤,大震下结构抗震性能优越。