基于多尺度结构整体模型的钢管混凝土节点抗震性能分析北大核心

提出了一套快速有效的多尺度计算操作流程,并采用通用有限元软件ABAQUS通过有限元精细化模型与宏观模型之间的界面连接方法分析研究,对一个复杂高层建筑结构植入钢管混凝土精细化节点模型进行弹塑性动力时程分析,多尺度模型和宏观模型计算结果的对比分析表明,多尺度节点对相邻结点位移的影响较小,对相邻杆件内力存在一定影响。多尺度计算能够在并不显著增加计算时间的情况下更为详细地反映复杂受力构件在整体结构中的抗震工作机理。     

襄阳东津站屋盖稳定分析

襄阳东津站站房为线上式高架站房,屋盖结构跨度大、局部有起伏曲面。为此,以屈曲模态作为初始缺陷和以重力荷载代表值下的位移分布作为初始缺陷进行全过程弹塑性稳定分析。结果表明,屋盖结构具有较高的极限承载力,且屋盖结构极限承载力对初始缺陷不敏感。     

襄阳东津站多点激励地震响应分析

襄阳东津站站房长度超过300m,属于超长结构。采用时程分析方法,利用ABAQUS软件对结构进行小震弹性和大震弹塑性多点激励与一致激励的对比分析,考察行波效应对结构的影响。分析结果表明,小震弹性阶段,考虑行波效应后结构角柱、边柱及斜撑内力有所加大;大震弹塑性分析阶段,考虑行波效应后结构损伤程度未见明显加重,仅个别构件损伤略微加大。分析结果为结构设计中考虑行波效应的影响提供了依据。     

某高层复杂结构常规单元模型与多尺度模型弹塑性时程对比分析

某钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土核心筒结构位于7度抗震设防区域,钢管混凝土叠合柱与钢筋混凝土框架梁采用环梁节点连接,地上结构43层,高度为198.9 m。为研究该超限复杂结构的抗震性能,并探究多尺模型的建模方法,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立结构常规单元模型,之后针对钢管混凝土叠合柱环梁节点建立精细单元模型,将其植入到整体结构模型中完成多尺度模型建模。对两种模型进行7度罕遇地震作用下弹塑性时程分析,结果表明采用多尺度模型可同时获得整体结构在动力作用下的响应以及环梁节点在地震下的细观损伤,证明了多尺度模型建模方法的正确性,也为实际工程应用多尺度模拟技术提供了借鉴。     

合肥华润中心动力弹塑性分析

以合肥华润中心为例,采用Perform3D软件对结构进行了罕遇地震下弹塑性分析,并检验了结构抗震安全性,计算结果显示结构具有较好的弹塑性工作性能,满足大震不倒的设防要求。     

某超高层建筑结构弹塑性动力时程分析

某工程是存在多项基本不规则项的复杂超高层建筑,文中采用弹塑性动力时程分析法,分析结构在罕遏地震作用下的变形特征、构件内力及剪力墙、连梁、框架柱及框架梁损伤等非线性动力响应;研究结构在罕遇地震作用下的整体抗震性能,找出薄弱部位和构件,为施工图设计中采取有针对性的加强措施来实现"大震不倒"的设防目标提供设计依据。     

新疆某超高层住宅楼动力弹塑性分析

为了解新疆某高层住宅在罕遇地震下的弹塑性行为,研究构件的损伤及屈服情况,判断结构的薄弱部位及薄弱构件,并对抗震设计提供建议。通过Midas-Building建立三维数值模型,对结构进行动力弹塑性时程分析。分析结果表明:结构最大层间位移角满足1/100限值的要求,大部分连梁出现损伤,主要受力剪力墙塑性损伤较小,结构无明显的薄弱部位。该工程虽属于高烈度区的超高层建筑,但通过合理的结构布置和相应的构造措施,能达到设计规定的抗震设防目标。     

深圳证交所大厦弹塑性动力分析

深圳证交所大厦的结构总高度为236.95m,为超B级高度的超限高层建筑,存在侧向刚度不规则、竖向体型不规则和抗侧力构件不连续等3项结构不规则。为评估结构在罕遇地震作用下的性能,基于ABAQUS程序和混凝土塑性损伤模型,利用自行开发的前处理转换程序和材料用户子程序,对结构进行弹塑性动力时程分析,给出了在罕遇地震场地波和ElCentro波作用下结构变形、关键构件的塑性损伤以及结构整体弹塑性反应。结果表明:采取抗震加强措施后的结构能满足"大震不倒"的抗震性能要求。     

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。     

某车站雨棚铸钢节点有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式目前已经广泛应用于大跨空间结构中,利用ABAQUS分析软件,对某车站雨棚铸钢节点进行有限元分析,模拟出该节点的实际工作状况,得到节点在设计荷载作用下的应力大小及其分布规律。分析结果表明:本工程铸钢节点在设计荷载作用下处于弹性状态,可以满足设计要求。同时也为铸钢节点的进一步研究和分析提供依据。     

轴力和弯矩共同作用下铸钢空心球节点承载力的有限元分析

对铸钢空心球节点在不同的轴力和弯矩组合作用下的承载力进行了弹塑性有限元分析,得出了节点的塑性发展过程及极限承载力;并基于冲切面剪应力破坏模式推导了轴力和弯矩共同作用下的铸钢空心球节点承载力计算公式。     

青岛北站拱脚支座节点的有限元分析

作为结构的重要传力构件,选择安全、实用的支座节点是结构设计的关键,为此对青岛北站的拱脚支座节点进行有限元分析。由于该节点复杂,目前对这种复杂的异形截面钢柱脚的承载力还未有明确的计算依据,因此采用ABAQUS对该柱脚受力性能进行分析。分析结果表明:青岛北站的拱脚支座节点的设计安全可靠,在各种荷载工况下可以安全有效地发挥作用,为同类大跨空间结构的支座节点设计提供了参考。     

青岛北站撑杆式预应力钢压杆的极限承载力分析

结构的屈曲分析可分为特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。简要阐述结构特征值屈曲分析和非线性屈曲分析的的基本理论,利用ABAQUS对青岛北站中的预应力钢压杆进行特征值屈曲分析和考虑材料非线性和几何非线性的非线性屈曲分析,对比两种分析方法所得的极限承载力的差别,同时在非线性屈曲分析中,分析在不同的初始缺陷和不同的初始预应力的条件下预应力压杆极限承载力的变化,所得结论可为同类大跨空间结构预应力压杆的设计与计算提供参考。     

西安铁路北客站钢结构安装质量控制

西安铁路北客站项目工程结构形式为钢骨混凝土框架结构,结构形式虽然简单,但由于承载较大,钢柱安装完毕以后内部浇筑混凝土。若构件安装就位不准确,将会造成不可挽回的损失。结构连接形式均为焊接,工程所用板材以厚板为主,施工时间跨越冬季,对焊接有较高的要求。介绍预埋螺栓安装的模板定位方法,钢柱、钢梁的安装质量控制方法,焊接的防护措施和预后热处理方法。通过采用上述质量控制措施,钢柱钢梁的安装控制项目均满足GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的要求,单项工程一次交验合格率达到100%。     

基于混凝土弹塑性模型的栓钉连接件承载力 分析方法

目前采用ABAQUS软件对栓钉连接件承载力进行分析时,混凝土一般采用损伤塑性模型来模拟,但该材料模型需要确定损伤因子等一系列参数,在实际应用中较为繁琐且收敛性较差。为了扩大有限元方法的应用,提出以弹塑性模型作为混凝土的材料模型。在验证有限元模型的正确性后,分析混凝土强度等级和栓钉直径对承载力的影响,并与国内外规范进行对比。研究结果表明:采用混凝土弹塑性模型对栓钉连接件承载力进行分析在多数情况下是可行的;混凝土弹塑性模型中的弹性模量的取值不同于实际的弹性模量,需根据峰值应力和应变来确定;英国BS 8110规范中对混凝土极限强度的定义偏于保守;依据GB 50017—2017《钢结构设计标准》计算的栓钉连接件承载力基本处于AASHTO LRFD规范和Eurocode 4规范计算结果之间;规范中规定的当连接件发生栓钉剪断破坏时的承载力与混凝土材料性能无关是偏于不合理的。     

多角度钢结构铸钢节点的研制

上海新国际博览中心是采用典型的树状钢结构建筑新理念 ,使用铸钢节点作为树状结构的连接节点的大型现代化场馆。这些铸钢节点形状复杂、要求高、质量大 ,制作难度大。主要介绍铸钢节点的设计、铸造技术要求、标准的选用、铸造及质量控制等技术 ,为今后大型现代化场馆选用铸钢节点树状钢结构建筑提供借鉴     

基于“织补城市”理论的铁路站点区域城市更新

为满足空间缝合以及城市各方面协调发展,提出“织补城市”的理论。基于“织补城市”的理论指导,结合黄村火车站实践项目,分析该火车站区域碎片化的特点,总结并提出一系列火车站区域城市更新策略：合理定位区域经济发展方向,调整产业与空间结构;建立完善的交通设施;构建完善的公共设施系统;延续城市脉络,织补城市肌理。以期为未来铁路站点区域城市更新提供一定的参考和借鉴。     

基于ABAQUS的蜂窝门式刚架节点抗震分析

为了研究正六边形孔蜂窝门式刚架梁柱节点在地震作用下的力学性能,应用有限元软件ABAQUS建立数值分析模型,分析了扩张比、第一孔中心距节点域的距离和节点域处是否布置加劲肋3个参数对节点抗震性能的影响,比较了六边形孔蜂窝节点与实腹节点的节点域承载力间的差异。结果表明,蜂窝式节点在抗震性能方面优于实腹式节点,扩张比为1.52、开孔距离为768 mm和节点域布置加劲肋的蜂窝式节点在地震作用下的力学性能更优。