地基不均匀沉降对上部框架结构内力的影响分析

在实际工程项目中,地基不均匀沉降常常伴随着结构的倾斜,故本文结合工程实例,提出了考虑倾斜的固定支座模型,并与传统固定支座模型进行对比,得出地基不均匀沉降下,上部结构内力的变化规律,为将来类似的鉴定工程,提供借鉴。     

采动引起的地表变形对框剪结构的影响

利用通用有限元计算软件ANSYS进行分析,采用固定支座模型,人为地给柱脚支座以支座沉陷,以此模拟不均匀沉降.对框剪结构在采动引起的3种不同地表变形作用下进行了计算,得出了结构在不同地表变形作用下,上部结构内力的变化及分布规律.为研究采动影响下地表变形对建筑物的影响提供参考.     

地基整体平面沉降下框架结构分析

为了研究地基发生平面整体不均匀沉降时空间框架结构的内力和变形特点,根据实际工程情况,建立了一个4层典型空间框架有限元分析模型。分别采用固定支座模型和弹性支座模型,给出了框架结构的内力和变形情况,并对两种计算模型的结果进行了对比分析。认为结构变形为整体倾斜变形;结构受到的轴力、剪力和弯矩主要集中在底部楼层;框架梁所受内力以弯矩为主;框架柱所受内力以轴力和弯矩为主。建议采用弹性支座模型进行相关计算分析。     

湿陷性黄土地基不均匀沉降对基础隔震结构的影响分析

为了研究湿陷性黄土地区基础隔震结构不均匀沉降对其减震性能的影响情况,对比分析了不同区域沉降时对隔震层及上部结构造成的改变,并在此基础上通过动力时程分析计算了地震动作用下结构橡胶隔震支座和层间变形的响应。研究结果表明:不均匀沉降发生后,沉降区域及相邻区域支座的变形和内力均会出现较大变化,并使隔震层及上部结构的梁、柱内力重分布,造成部分构件隐性损伤甚至失效;对于发生不均匀沉降的基础隔震结构,地震作用会导致上部结构的层间位移产生不同程度的增大,进而导致上部结构提前进入下一个能力水平范围。     

济南奥体中心体育馆整体结构分析

济南奥体中心体育馆下部采用多层混凝土框架筒体结构,上部采用弦支穹顶结构.弦支穹顶的优化与找力分析采用单独的钢结构模型进行,以改善上部单层网壳的内力分布和水平、降低支座水平推力为优化目标,得到索杆体系的自平衡内力.设计中进一步采用整体总装模型进行分析以考虑下部混凝土结构的影响,校核上部钢结构,进行钢、砼结构连接界面构件设计.通过整体分析还研究了混凝土结构的弹性支承刚度退化对上部钢结构特别是拉索预拉力损失的影响及整体结构中弦支穹顶钢结构地震响应的变化规律.     

地基不均匀沉降时超静定框架应力场的还原及应用

针对发生地基不均匀沉降的超静定框架结构应力场的还原问题,给出了基于结构力学矩阵位移法还原超静定框架结构体系应力场的计算原理。基于包含上部钢框架、独立基础和多维弹性地基支承的整体超静定结构体系的静力平衡条件和变形协调条件,建立了超静定结构的有限元计算模型。以实际监测工程为算例,采用MIDAS/Gen有限元软件计算还原了包含上部钢框架、基础和基底弹簧支座的整体超静定结构第二平衡状态下的应力场; 由实测的钢框柱柱脚位移值反算出基底弹簧支座各方向的弹性刚度,得出整体超静定结构第二平衡状态下的刚度矩阵及位移矩阵,从而求得监测初期和终期上部超静定钢框架结构各构件的内力计算值。最后,对比钢框架各构件内力的理论计算增量值与监测增量值。结果表明:构件各项内力理论计算增量值与监测增量值的相对误差均不超过40%,且构件各项内力理论值与监测值的增量变化方向一致,验证了基于矩阵位移法的超静定框架结构应力场还原方法的合理性和可行性。     

大跨空间桁架与混凝土支承结构体系协同工作分析

上部大跨空间桁架结构与下部混凝土支承结构体系是常见的大跨结构形式。对于此类混合结构体系,现阶段的工程设计大多将上部大跨钢结构与下部混凝土支承结构分开进行设计计算。在对上部大跨钢结构单独进行计算分析时,边界条件采用简化的支座模型以模拟下部混凝土支承结构。然而这样的处理方式无法准确反映结构的实际受力情况,因此,通过整体建模进行此类混合结构的计算分析以揭示其静动力特性非常有必要。本文通过对比武汉银河汇主入口屋盖工程的单独计算结果与考虑下部混凝土支承结构协同工作的整体计算结果,得出考虑协同工作与不考虑协同工作两者在周期振型、支座反力、杆件内力、单元应力和构件位移等方面均存在差异,采用简化的固定支座或铰支座模型不能完全模拟下部混凝土支承结构对上部大跨钢结构的约束作用。论证了对于混合结构体系考虑协同工作的必要性,并对两者产生差异的原因进行了分析。     

寒冷地区软弱土地基板式基础的应用

<正> 板式基础主要用于软弱地基上,以扩大地基受力面积,调整或减少不均匀沉降。板式基础将板假设为倒置的平而楼盖,以纵横隔墙为支座,地基的净反力为荷载,做内力简化分析。不管板式基础或片筏基础怎样分析内力,都是假定上部结构刚度很大,支座     

考虑不均匀沉降对非理想支承梁的受力影响

针对两端存在一定转动刚度的非理想支承梁,为了分析支座沉降时端部转动刚度对该结构受力的影响,建立两端存在转动弹性支承的梁式结构模型。利用结构边界处变形协调条件给出梁式结构的一般力学方程,然后求解得出该方程中的相关系数表达式,并针对多跨梁式结构简化给出了方程中由转动刚度表示的修正自由项,得到在支座移动时的该模型的解析公式。结合数值试验,分别通过一个三跨梁式桥在不同的支座出现不均匀沉降时的数值分析来验证理论公式的准确性和端部不同转动约束刚度的单跨结构在支座移动时其受力变化规律。研究表明:支座移动时,引起该类模型的附加内力,且要考虑模型若由多跨结构简化而来需要修正力法方程的自由项;由于转动支承的存在产生附加内力大小随转动刚度增大而增大,而随着转动刚度的变化,该类结构附加内力大小出现非线性变化。     

上部结构-地基基础协同作用分析及设计优化

在常规的高层结构设计中,一般将上部结构和基础部分分开设计,既分析上部结构时认为基地固定,忽略基础和地基土的变形对其内力的影响。而实际上地基基础-上部结构三者共同工作、协同变形,基础和地基变形会引起上部结构内力的重新分布,上部结构对基础的变形也具有一定的限制作用。因此,设计常用方法与实际情况存在一定的差异。本文以某高层建筑为例,运用MIDAS-GTS软件建立地基-基础-上部结构协同分析模型,计算了三者共同作用时,多种荷载组合情况下的基础沉降量、桩基内力及桩身强度,对比了是否考虑协同分析两种情况下的结构内力分布情况,最后依据桩基础内力分布及沉降特征、建筑与裙房的差异变形量等模拟结果,提出合理的桩长、布桩方式、差异沉降控制措施等优化方案为工程设计提供参考。     

福州某住宅地基不均匀沉降对上部框架结构影响的有限元分析

地基不均匀沉降是常见的建筑工程事故。福州某住宅楼由于受其毗邻工程地下室施工土方开挖与抽水的影响,地基产生不均匀沉降,并造成部分框架梁开裂。为分析地基的不均匀沉降对上部结构受力的影响,用大型有限元分析软件ANSYS对该建筑物进行了数值分析计算,为该工程的加固设计提供参考。     

洞口形状对腹板开洞钢-混凝土组合梁的受力性能影响分析

通过研究洞口形状对腹板开洞钢-混凝土组合梁受力的影响,选择合适的洞口形状以降低开洞造成的不利影响;在已有试验基础上,利用ANSYS对洞口设置在弯剪区段且洞口形状不同的组合梁进行力学性能分析,研究了洞口形状对承载力、变形能力以及内力重分布和传力机制的影响。结果表明：钢-混凝土组合梁腹板开洞会导致刚度、极限承载力下降;非正方形洞口组合梁因洞口形状不同,极限变形有不同程度增强;洞口形状会影响洞口处混凝土、钢梁承担的剪力比例,混凝土占总剪力的46%～59%,而钢梁占总剪力的41%～54%;极限变形与洞口处塑性铰的面积大小有关;栓钉会对周围的混凝土产生一定预压力,对混凝土应力重分布有影响,洞口处混凝土的剪力有明显的剪力差,洞口下方钢梁所承受的剪力大于洞口上方钢梁;洞口形状会影响组合梁内部传力机制,长方形、正方形洞口试件在洞口区域以次弯矩传递力,非长方形、正方形洞口试件在洞口区域以主弯矩传递力;在结构设计时应该考虑洞口位置的偏心、主应力方向与洞口边缘的夹角。     

单层导洞暗挖车站桩基差异沉降对结构内力影响分析

为研究单层导洞暗挖车站桩基差异沉降对结构内力的影响,以北京地铁16号线万泉河桥站工程为背景,通过建立车站平面有限元模型,分析桩基差异沉降加载方式和不同施工工况下桩基差异沉降值对车站结构内力影响.研究表明:两种不同的桩基差异沉降加载方式对结构内力影响差别不大,随着桩基差异沉降值的增加,车站结构内力不断增大.桩基差异沉降对...     

既有混凝土框架结构减震加固有限元分析——用带防屈曲支撑的内嵌钢框架加固

历次地震表明既有混凝土框架结构在地震中表现为承载力不足、难以满足规范全部抗震设防目标。在已完成两榀用内嵌钢框架+防屈曲支撑、一榀纯框架试验模型的基础上进行有限元非线性,以便分析结构内力重分配规律,研究防屈曲支撑与原框架结构的工作性能。得出以下结论:1)有限元模拟与试验结果吻合较好,验证了有限元模型合理性;2)内嵌钢框架与原有框架结构协同工作良好,承担部分竖向力,说明该加固方法不增加原结构竖向负担;3)加固后的整体框架内力重分配规律为向着结构发挥延性的方面发展,对加固方法及需要注意的问题提出了建议,能为今后采用此类方法加固工程起到指导作用。     

扬州体育馆工程比赛馆屋架钢结构卸荷工艺

在扬州体育馆工程中,比赛馆屋架钢结构的安装工程采用脚手架支撑体系,屋架结构完成后为空间结构,因此施工阶段的结构支撑工况与最终结构受力情况不同。为此必须在屋架结构安装完成后,进行受力体系的转换,使屋架结构受力情况与实际受力相同,该文对此卸荷过程进行了介绍。     

位于老采空区上的门式刚架结构抗变形性能分析研究

根据煤矿老采空区地表移动变形规律 ,利用ANSYS软件模拟计算了老采空区“活化”引起的地表变形对门式刚架结构产生的内力影响。通过分析数值计算结果 ,研究了轻钢结构整体变形的特点及其不同部位受附加内力作用的情况。给出了提高轻钢结构整体抗变形性能的保护措施     

内力重分布对桥梁施工的影响研究

介绍了桥梁结构施工中,在施工荷载、温度、混凝土的收缩与徐变、支座、偶然荷载以及人为荷载等因素的作用下,使得结构的内力出现重分布的现象,提出了结构内力重分布现象对施工及桥梁结构的不利影响及可能的控制措施,对工程实践中认识和避免结构内力重分布具有一定的意义.     

跨断层桥梁非一致激励输入模型适用性研究

为研究适用于跨断层桥梁的地震动输入分析模型,以1座跨断层桥梁为例,分别计算了非一致激励位移输入模型和大质量法加速度输入模型的地震响应,探讨了2种输入模型的适用性及模型误差产生原因。结果表明:位移输入模型可考虑永久地面位移对结构地震响应的影响,能够真实反映跨断层桥梁在地面运动结束之后桥墩具有的残余内力和变形,适用于跨断层桥梁非一致激励地震响应分析,而大质量法加速度输入模型对此无法考虑,可能导致不合理也是不安全的计算结果;在运用通用有限元计算软件进行加速度输入模型多点激励分析时,应首先核查与拟输入加速度时程对应的位移时程是否存在永久地面位移,若存在永久地面位移,则建议改为位移输入模型进行计算,否则将可能得到失真的计算结果。     

早拆模留设支撑情况下结构内力重分布研究

针对早拆模技术中,留设支撑后会改变结构内力分布,部分位置还会出现反向弯矩,内力重分布及产生的反向弯矩必然与原设计内力分布不同的问题,对受弯构件的内力弯矩的重新分布情况、产生反向弯矩情况进行了分析,以供早拆模施工分析结构承载能力作参考。     

大面积地面堆载作用下厂房结构安全性的评估

厂房内大面积地面堆载作用下,柱下基础会产生附加不均匀沉降,柱子发生倾斜,从而在厂房结构上产生附加内力甚至危及结构安全。为确保结构安全,结合工程实例分析了大面积地面堆载对厂房结构的影响,介绍了该类厂房结构安全性的检测内容和评估方法。指出改变既有厂房用途时应估计大面积地面堆载对房屋结构的影响,对使用中该类房屋的性能评估时需通过最终沉降量计算判断地基沉降是否已趋于稳定,结构分析时应考虑不均匀沉降和基础转角的影响。