上海某社区文化中心钢结构设计

介绍了某社区文化中心的钢结构设计,该工程具有扭转不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则和竖向抗侧力构件不连续的特征,属于特别不规则多层超限钢结构。为满足多遇及罕遇地震下的承载力和延性要求,采用不同分析软件对此超限结构进行小震反应谱分析、小震弹性时程分析及大震弹塑性分析,结果表明结构各项整体指标满足规范要求,结构布置合理并具有良好的抗震性能。     

昆明巨和齐泰城商业综合体裙房结构设计

昆明巨和齐泰城商业综合体裙房为高烈度地区的大型商业综合体建筑,结构体型较为复杂,存在扭转不规则、楼板不连续、局部不规则(穿层柱),属特别不规则结构。采用PKPM,ETABS,SAP2000软件进行多遇地震、设防地震、罕遇地震下的结构计算分析,并对结构进行Pushover分析。计算结果表明,通过多种软件计算分析以及采取有针对性的加强措施,结构能够实现预定的性能设计目标,保证了结构的安全及抗震性能。最后,对钢结构设计过程中的周期折减系数、组合梁设计进行了探讨。     

上海电影博物馆主楼超限高层结构设计

上海电影博物馆主楼采用框架-剪力墙结构，在5层通过钢结构连廊与电影艺术研究所相连。该工程为平面和竖向均特别不规则的超限高层建筑，从概念设计着手，合理布置竖向抗侧构件，针对不同的超限情况采取了相应的技术措施。采用SAT-WE、PMSAP程序对结构进行多遇地震作用下的计算，各项计算指标均满足规范要求。对结构进行了弹性动力时程分析补充计算和罕遇地震作用下静力弹塑性分析，计算表明，结构能够抵抗大震水准的地震作用，钢结构连廊滑动支座的设计满足连廊罕遇地震作用下的位移要求。     

某多层钢结构展览馆结构分析

某多层钢结构展览馆由于建筑外形和功能要求,北区采用中心支撑-钢框架结构体系,结构存在多项不规则情况.采用了性能化设计方案,对于结构内庭侧,利用幕墙龙骨形成的空间网格结构作为竖向传力构件,并对其进行稳定性全过程分析,计算结果表明结构稳定性满足要求;对结构进行罕遇地震作用下静力弹塑性分析,发现结构自身具有较好的抗震性能;主要节点多尺度分析表明,节点在大震下基本处于弹性工作状态.     

海原博物馆上下部结构协同工作性能研究

为探讨大跨空间结构中采用上部钢结构.下部混凝土结构组合体系的钢一混凝土结构的共同工作模式,以拟建工程海原博物馆为算例,分别建立仅上部钢结构模型和钢一混凝土结构整体模型,并分别对两模型进行了静力分析、小震作用弹性分析、大震作用动力弹塑性时程分析.此外,在罕遇地震下,还探讨了混凝土结构的弹塑性性质对整体结构的影响.结果表明...     

上海市川沙体育馆结构设计北大核心CSCD

上海市川沙体育馆为装配整体式混凝土框架结构,屋顶采用钢桁架结构。地下2层,地上4层,结构高度为22.7m,其平面和立面均不规则,属于特别不规则的建筑结构。针对不规则情况运用多种软件进行了整体弹性反应谱、弹性时程、罕遇地震动力弹塑性时程分析等,确保结构在地震作用下安全性。同时介绍了类似体育馆的复杂不规则结构在诸多限制条件下,如何既能确保结构安全性同时又满足预制率要求的预制构件拆分方案,以及预制混凝土空心外挂墙板的应用。另外补充了大跨度转换构件的设计、楼板舒适度的分析以及大跨度钢结构屋盖的布置,可供类似工程参考。     

不规则空间网状钢结构弹塑性动力时程分析

以某不规则空间网状结构为研究对象,利用有限元软件SAP 2000建立弹塑性分析模型。按目标反应谱进行选波的方法,选取2组天然地震波及1组人工地震波,根据三维三向地震波激励的输入原则设置12种工况,并对不规则空间网状钢结构在罕遇地震作用下的弹塑性动力时程进行分析。结果表明:结构的整体刚度较大,在9度罕遇地震作用下最大位移值小于位移限值。结构出现的塑性铰较少,主要分布在相对较薄弱的中心圆环处,少数构件出现轻微损坏。结构达到预定的抗震性能目标,具有良好的抗震能力。     

大跨度钢-混凝土混合结构协同工作性能分析

以宁夏宁东新城体育馆工程为背景,建立了仅单独考虑上部钢结构和下部钢筋混凝土结构单体模型及考虑上下部混合结构协同作用的整体模型。通过对各模型结构的静力分析、模态分析、多遇地震反应谱分析及罕遇地震弹塑性时程分析,探讨考虑协同作用与否对各单体模型工作性能的影响。结果表明:对于上部钢结构,应考虑下部钢筋混凝土结构的放大作用,否则会使结构偏于不安全;对于下部钢筋混凝土结构,考虑上部钢结构作用后,在静载和多遇地震作用下,结构的位移及内力有一定程度的减小,但在罕遇地震作用下,结构的地震响应和塑性损伤有明显的增大,设计时应予以考虑。     

特别不规则体型高层钢结构地震模拟振动台试验研究

通过对一特别不规则体型高层钢结构进行了1/12整体模型地震模拟振动台试验,测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其在7度多遇、7度基本、7度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应等,并根据试验结果和相似理论,推导、分析了原型结构的地震反应。最后对原型结构的抗震设计提出了一些改进建议。     

新钢规抗震性能化设计在某钢结构体育馆设计中的应用

北京樊家村劳动力安置用地项目8#楼为大跨钢结构,具有薄弱层和穿层柱等不规则情况。介绍了其钢结构设计的难点、遇到的部分问题、性能化设计思路、结构计算方法等。按照《钢结构设计标准》(GB50017—2017)第17章中承载力等级-延性等级相互对应的设计思路进行结构的性能化分析,对结构中耗能构件、非耗能构件和关键构件在设防地震中的承载力和其在罕遇地震中的破坏程度进行验算。经计算,各结构构件的承载力均满足性能化设计要求,并且结构在罕遇地震下的变形也满足大震的位移要求。     

土结相互作用对质量不规则钢框架抗地震倒塌性能的影响

对4种钢结构体系进行振动台实时动态子结构试验研究,包括规则钢框架(R-SMRF)、不规则钢框架(Ir-SMRF)、 土结规则钢框架(R-SMRF-SSI)和土结不规则钢框架(Ir-SMRF-SSI)。研究发现,附加的设备质量和地基土会对低层钢框架结构抗地震倒塌性能产生影响,结构的倒塌模式为侧移性倒塌。在小震作用下,设备鞭梢效应导致结构顶层的加速度响应增大;在中震作用下,结构中损伤发展,因此设备质量甚至会降低结构的加速度响应;相比之下,地基土增大的自振周期总是降低结构的加速度响应。随着震级增加,结构的位移响应增强,结构的损伤和残余变形增大,最终大震结构发生底层侧移性倒塌。地基土减小上部结构的位移响应,具有减震作用;而设备质量增大结构的位移反应,对结构抗地震倒塌不利。     

方正金融中心主塔楼抗震性能研究

方正金融中心主塔楼结构高度为230.800m,采用带加强层的框架-核心筒结构体系,是存在多个不规则项的超限高层建筑。外框架由圆钢管混凝土柱与实腹钢梁组成,核心筒采用钢板组合剪力墙。采用基于性能的抗震设计方法,对主体结构进行了不同地震水准作用下的结构弹性与弹塑性分析。计算结果表明,该结构具备较好的承载和变形能力,能够满足不同地震水准作用下的抗震性能目标。通过大震作用下的弹塑性分析,找出了结构潜在的抗震薄弱部位,并提出相应的抗震加强措施。为类似超高层建筑的结构设计提供经验与参考。     

保利国际广场带斜撑超高层框剪结构静力弹塑性分析

保利国际广场是带斜撑的超高框架-剪力墙结构体系,属于不规则的结构。采用静力弹塑性分析法对结构在地震作用下的受力特点进行了全过程分析。计算结果表明,结构在小震作用下,所有构件未屈服,最大层间变形为1/1250;结构在大震作用下,有一部分杆件已经屈服,最大层间变形为1/155,满足规范规定的变形要求,但部分边角部位的墙和柱出现拉力,应采取必要的抗震措施予以加强。     

Nonlinear time history analysis of China Pavilion for Expo 2010 Shanghai China

The peculiar building style and special structural system of the National Hall of China Pavilion for Expo 2010 Shanghai is a long‐span and large cantilevered steel–concrete hybrid structure with a shape of an inverted trapezoid in elevation and local discontinuity of floor slabs in plan for esthetic and functional considerations. Because of these characteristics, the building is classified as an irregular and complex structure. To investigate the seismic behavior of the structure, a refined finite element model was established by using NosaCAD. To simulate the nonlinear behavior of the members, the fiber section model was chosen for compression‐flexure frame members, and nonlinear flat shell element was chosen for tube wall. Nonlinear analysis was carried out to study the seismic behavior of the structure under the minor and major earthquakes at the level of intensity 7. With the analysis, the deformations, internal forces and damage states of the structure were investigated. Analysis results show that there is no damage on structure under minor earthquake, the structural system has sufficient capacity and ductility to resist major earthquake, and seismic performance objective of no damage under minor earthquake and no collapse under major earthquake can be reached. The deformation of the structure is less than the limit of the Chinese code. The order and distribution of damages on components of the tubes are reasonable, which can dissipate some dynamic energy. Finally, weak points were identified, and some corresponding suggestions were put forward to improve the overall seismic performance of this structure. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

某超限高层结构设计分析及加强措施

本工程为高层住宅楼,结构高度为48.60m,剪力墙结构,是具有平面凹凸不规则、扭转不规则、侧向刚度不规则、局部不规则和塔楼偏置等不规则项的超限高层建筑。设计分析时采用YJK软件进行小震弹性分析、弹性时程分析和楼板应力分析计算,采用Midas Gen软件进行了小震下计算复核,采用PUSH程序进行大震作用下的静力弹塑性分析。计算结果表明,采取相应加强措施后结构设计指标均满足规范要求,能达到预定的抗震性能目标,结构具有良好的抗震性能。     

地震作用下钢筋混凝土框架结构的动力分析

根据《建筑抗震设计规范》的抗震设计原则,对建筑平面不规则的钢筋混凝土框架结构进行了水平地震作用下的动力分析,得出结论：结构不仅可以满足多遇地震下维持在弹性状态,而且可以满足罕遇地震下进入弹塑性状态,不发生整体倒塌。     

空间管桁架屋盖结构抗震性能分析

通过有限元软件SAP2000对某体育馆的钢管桁架屋盖进行分析研究,着重对其自振特点进行分析,进而研究屋盖整体结构在地震作用下的抗震特性,结果表明：钢管桁架屋盖结构的自振特性比较复杂,高阶振型是抗震分析时需考虑因素之一,水平地震作用下屋盖结构反应不明显,结构具有较好的刚度。     

国家体育场大跨度钢结构罕遇地震性能分析

采用杆端塑性铰模型、动力弹塑性分析法和静力弹塑性分析法对国家体育场大跨度钢结构罕遇地震作用下的性能进行了分析。三维动力弹塑性分析的输入包括4组地震记录和1组人工地震波;静力弹塑性分析包括单向、双向和三向推覆共12种工况。结果表明,罕遇地震作用下,国家体育场大跨度钢结构最大位移小于其限值;主结构的塑性铰主要出现在桁架柱,数量很少,且屈服程度较轻;次结构的塑性铰数量少,极少数铰的强度下降至残余强度;结构的整体刚度没有下降,承载能力未达到最大。国家体育场大跨度钢结构设计达到了预定的抗震设防性能目标。对静力和动力弹塑性分析两种方法的结果进行了比较,探讨了静力弹塑性分析合适的加载模式,为大跨度钢结构的静力弹塑性分析提供了参考。     

平面不规则结构多方向的抗震性能分析

对工程实例进行了动力弹塑性时程分析,探讨了平面不规则结构在不同方向罕遇地震作用下的地震反应,提出对平面不规则结构进行多方向抗震设计的观点,对塑性铰的发生及分布情况作了论述。     

带高位大跨钢桁架转换层建筑结构动力分析

根据一栋带高位大跨钢桁架转换层建筑结构实际工程,建立了考虑楼板面内弹性变形高精度有限元空间质点系计算模型,进行了采用Ritz法求解技术的模态分析、单点加速度响应地震反应谱分析和时程分析。结果表明,转换钢桁架产生局部振型,形成结构薄弱环节,结构主振周期对应着地震力贡献最大的振型;转换钢桁架位置较高及其相邻层质量悬殊,使得高振型对结构动力特性影响显著;结构竖向刚度的非连续性改变了层地震力的分布,转换层及其上部结构层间位移角突变,主体结构与钢桁架平面外变形差异较大;地震波的频谱特性引起主体结构对El Centro波地震响应最强烈,而转换钢桁架局部对人工波地震响应最强烈。