框筒结构中角柱刚度对结构内力分布影响的研究

本文针对筒体结构的受力特点，通过ＴＢＳＡ对１２个不同长宽比和角柱刚度的框筒结构的计算，分析了角柱刚度变化对筒体结构内力分布的影响特征，提出了相应的建议，可供设计人员参考。     

梁条单元的构造及框筒角柱内力的计算

本文根据角柱在框筒结构中的特殊作用构造了梁条单元，推导了梁条的单元刚度矩阵和角柱内力的计算公式，并将这些改进应用在框筒的平面应力有限条法中，获得了令人满意的角柱主要内力计算结果。     

高层框筒结构底部几层无梁独立角柱抗震设计若干问题

高层框筒结构底部几层无梁独立角柱在水平地震作用下的受力复杂。设计中可以采用增强边跨无梁框架的刚度、考虑双向地震动的作用、合理计算角柱的侧向刚度和采取相应的构造措施等方法增强角柱的抗震性能。实例计算结果表明,正确的设计可以使独立角柱在罕遇地震下具有足够的承载能力。     

带转换层筒体结构的刚度和剪力分布突变

研究讨论了带转换层筒体结构的刚度和剪力分布突变问题。通过对十种筒体结构转换层附近结构刚度和剪力分布突变的计算分析，指出带转换层筒体结构在转换层附近产生刚度突变和剪力分布突变，其主要影响因素是转换层上部外筒的刚度和转换层设置高度，并提出抗震设计中应限制转换层上、下结构等效刚度比等概念。     

钢筋混凝土筒中筒结构空间工作性能分析

简要介绍了钢筋混凝土筒中简结构的空间工作原理及空间应力分布特征,讨论了影响剪力滞后的几个主要因素,定量地分析了筒中筒结构高宽比、长宽比、角柱刚度、内外筒刚度比等参数的变化对其空间工作性能的影响。     

筒体结构内力与变形的拟平面法

根据筒体结构的受力特点，提出了筒体结构内力分析的拟平面法，并导出了拟平面单元刚度矩阵。采用本文方法，只需对现有平面有限元程序稍作修改，即可对筒体结构进行内力和变形分析，计算值与试验实侧值符合情况较好。     

新型超高层装配整体钢网格盒式“筒中筒”混合结构力学特性及其剪力滞后效应分析北大核心CSCD

筒中筒结构是超高层建筑最常用的结构体系之一.筒体结构在水平力的作用下会产生剪力滞后效应,使柱的正应力分布不均匀,严重影响结构的空间整体性和受力均匀性.本文介绍一种新型的空间钢网格盒式"筒中筒"混合结构,并以一简化模型为例,引入剪力滞后系数对其剪力滞后效应进行分析,研究剪力滞后横向与纵向的分布情况,与常规筒中筒结构进行对比,并讨论墙架设置、角柱刚度对新结构体系剪力滞后效应的影响.     

新型超高层装配整体钢网格盒式“筒中筒”混合结构力学特性及其剪力滞后效应分析

筒中筒结构是超高层建筑最常用的结构体系之一.筒体结构在水平力的作用下会产生剪力滞后效应,使柱的正应力分布不均匀,严重影响结构的空间整体性和受力均匀性.本文介绍一种新型的空间钢网格盒式"筒中筒"混合结构,并以一简化模型为例,引入剪力滞后系数对其剪力滞后效应进行分析,研究剪力滞后横向与纵向的分布情况,与常规筒中筒结构进行对比,并讨论墙架设置、角柱刚度对新结构体系剪力滞后效应的影响.     

支撑筒角部钢柱抗拔锚固设计试验研究

大连国际会议中心的筒体采用"钢管角柱-钢桁架暗支撑架混凝土组合核心筒"。该结构各核心筒均根据建筑的需求开设了洞口,且整个结构质量、刚度分布不均,筒体受力较为复杂。在核心筒的抗震设计中,如何保证筒体角部钢管柱柱脚与混凝土基础具有良好的共同工作性能,保证结合部位的锚固性能,是其关键技术之一。对这部分钢管柱进行抗拔试验研究,以确保在地震作用下整个筒体以及结构的安全。试验表明,混凝土基础中配置竖向抗拔钢筋和水平分布钢筋均能有效提高抗拔柱的锚固承载力。     

带水平加强层的框架-筒体结构受力机理分析

水平加强层能够有效地减小高层框架．筒体结构在水平荷载作用下的侧向位移,但加强层的设置能引起结构竖向刚度的突变和结构内力的重分布。通过对四种不同加强层设置情况的框架-筒体结构进行详细的计算与分析,研究水平加强层在改善结构受力状态、减少结构侧移、提高结构整体抗侧刚度的作用机理,为高层框架．筒体结构的设计提供了相关建议。     

轴压比对方钢管混凝土柱受力性能的影响

以BASE试件为基础设计了3个具有不同轴压比的ZY试件并进行了非线性有限元分析,研究表明柱轴压比不能太大,把柱的轴压比控制在0.5以内为佳,在方钢管的底部和底角部存在应力集中现象,对方钢管的底部应加大刚度,柱底角部应加强施焊。     

长细比对方钢管混凝土柱受力性能的影响

以基本试件(BASE)为基础设计3个不同长细比的ZG试件并进行非线性有限元分析,采用在钢管和混凝土之间加入粘接单元的方法。分析得知:柱长细比是方钢管混凝土柱设计的主要影响因素。柱长细比越大,柱承载力越低,因此长细比可适当减小。此外,在方钢管的底部和底角部存在应力集中现象,应力集中区域大约在柱高1/3范围内。对方钢管的底部应加大刚度,柱底角部应加强施焊。混凝土压碎破坏多发生在柱底部,因此在管内混凝土的施工过程中,要保证混凝土柱底浇筑密实。     

故宫太和殿一层斗拱水平抗震性能试验

故宫太和殿斗拱含溜金做法,是明清斗拱的最高形制。为更好地保护古建筑,以故宫太和殿一层平身科 、柱头科、角科斗拱为对象,采取静力试验方法,研究了明清溜金斗拱的水平抗震性能。基于上述斗拱的实际尺 寸,制作了1∶2缩尺比例模型,含不同类型斗拱各1座。分别考虑荷载从横向、纵向作用于各斗拱,开展了低周 反复加载试验。基于试验数据,获得了各斗拱的力-水平侧移(F-u)滞回曲线及骨架曲线,并在此基础上对比研究 了各斗拱的延性系数、耗能性能、刚度退化等抗震参数,提出了斗拱水平刚度简化计算模型。结果表明：太和殿 一层斗拱在水平荷载作用下具有较明显的滑移特性和较差的恢复力。斗拱在不同加载方向上的受力状态不同。随 着u值增大,F值表现为先增大、后减小,最后趋于稳定的过程。对于不同斗拱而言,各斗拱极限承载力Fm大小顺 序为：Fm(角科)>Fm(柱头科横向)>Fm(平身科横向)>Fm(平身科纵向)>Fm(柱头科纵向);延性系数μ大小顺序为： μ(柱头科纵向)>μ(平身科纵向)>μ(柱头科横向)>μ(角科)>μ(平身科横向);耗能能力S大小顺序为：S(平身 科纵向)>S(柱头科横向)>S(角科)>S(平身科横向)>S(柱头科纵向)。与其他2种斗拱相比,角科斗拱的水平刚度退 化不明显。太和殿一层斗拱的水平刚度值简化计算模型可用3线段表示,各阶段的水平刚度值依次减小。     

芯钢管连接的钢管混凝土半连通角节点试验研究

提出一种芯钢管连接的钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的新型节点形式。在钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接区,局部间断钢管混凝土柱的外钢管,设置芯钢管连接上下钢管混凝土柱,使钢筋混凝土梁中的钢筋直接伸入节点,节点混凝土与梁中混凝土成为整体,简化了节点构造,保证了节点刚度。通过半连通角节点模型试验,研究了节点试件的破坏过程、破坏形态、节点区各组成部分的荷载-应变关系。研究表明,芯钢管混凝土对节点强度、刚度有重要作用。试件破坏是由梁和柱的破坏引起,直至试件达到极限状态,节点尚未破坏,证实了这种节点的可行性,且满足"强柱、弱梁、节点更强"的抗震设计原则。     

考虑隅角点承托刚性影响薄壁曲线箱梁的空间计算分析

根据薄壁曲线箱梁受载行为 ,为曲梁力学行为的特点 ,考虑其隅角处承托刚性的影响 ,将曲线箱梁板件视为曲线板梁 ,隅角处承托视为曲线梁元 ,由此提出了考虑隅角承托刚性影响薄壁曲线箱梁空间计算的曲线板梁有限单元法     

地震作用下不同混凝土柱端叠层橡胶支座的应力和变形分析

近年来,在基础隔震中将叠层橡胶垫放置于地下室混凝土柱顶的串联隔震形式被大量应用,这样有利于地下空间利用,然而,在地震作用下,叠层橡胶支座既承受竖向重力荷载又承受水平和竖向地震作用,同时还受下端约束的影响,在这种情况下,叠层橡胶支座的受力与变形必然受到影响。针对这个问题,对三种串联隔震体系进行了有限元模拟。对比计算结果表明,混凝土柱刚度对于叠层橡胶支座的应力和变形影响较为明显,刚度越大叠层橡胶支座下端转角越小,达到塑性应力时位移越大。     

非对称十字形配钢型钢混凝土矩形截面柱抗震性能试验研究

为适应型钢混凝土(steel reinforced concrete, SRC)框架结构在边柱、角柱部位不均匀受力的特征,并简化施工、避免大量型钢开孔和钢筋焊接,提出非对称十字形配钢SRC矩形截面柱构造。开展7根非对称十字形配钢SRC矩形截面柱和1根对称十字形配钢SRC矩形截面柱的低周往复加载试验,分析配钢形式、剪跨比、轴压比和体积配箍率等主要设计参数对柱抗震性能的影响。结果表明：不对称配钢形式使SRC柱的正、负向承载力不对称,正向加载(型钢内缩侧受压)比负向加载先达到峰值荷载;在相同含钢率下,非对称十字形配钢SRC矩形截面柱可达到与对称配钢形式相近的抗震性能;剪跨比的增大使柱的刚度衰减率降低,延性增加,耗能能力提高;增大轴压比,柱刚度退化加剧,延性降低,耗能能力减弱;提高体积配箍率将改善柱的耗能能力和延性。     

Experimental study on seismic behavior of steel reinforced concrete rectangular column with unsymmetrical cross-shaped steel section

为适应型钢混凝土(steel reinforced concrete, SRC)框架结构在边柱、角柱部位不均匀受力的特征，并简化施工、避免大量型钢开孔和钢筋焊接，提出非对称十字形配钢SRC矩形截面柱构造。开展7根非对称十字形配钢SRC矩形截面柱和1根对称十字形配钢SRC矩形截面柱的低周往复加载试验，分析配钢形式、剪跨比、轴压比和体积配箍率等主要设计参数对柱抗震性能的影响。结果表明：不对称配钢形式使SRC柱的正、负向承载力不对称，正向加载(型钢内缩侧受压)比负向加载先达到峰值荷载；在相同含钢率下，非对称十字形配钢SRC矩形截面柱可达到与对称配钢形式相近的抗震性能；剪跨比的增大使柱的刚度衰减率降低，延性增加，耗能能力提高；增大轴压比，柱刚度退化加剧，延性降低，耗能能力减弱；提高体积配箍率将改善柱的耗能能力和延性。