新北京中心三期塔楼结构抗震设计

新北京中心三期塔楼地下4层,地上57层,建筑高度275.0m,采用斜交网格圆钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系。介绍了结构设计的方案比选过程,对斜交网格外框架与竖直网格外框架体系、钢筋混凝土内筒和钢支撑内筒体系以及楼盖方案进行了综合比选。介绍了结构体系关键构件的设计方法,对斜交网格钢管混凝土外框柱的计算长度进行了计算分析,并应用于整体结构分析和构件设计中。对斜交网格外框柱X形交叉节点进行了研究和分析,并提出了钢管混凝土柱X形相贯节点的构造做法。     

斜交网格结构体系在罕遇地震作用下的动力弹塑性性能研究

斜交网格体系没有传统意义上的梁和柱, 只有双向交叉的斜柱, 并由它们组成筒体。这种体系侧向刚度大, 并以斜向轴力形式传力, 有效地克服了二阶弯矩的产生, 弥补了梁柱体系抵御水平荷载的不足, 使得建筑内部布置更为自由。此类结构可视为支撑框筒体系, 不同于一般框筒结构, 其外筒由双向交叉连续环绕建筑外表面的斜杆组成, 克服了传统垂直柱受水平力过大需加斜向支撑的弱点。本文采用ABAQUS软件对这类结构直接进行罕遇地震下的动力弹塑性分析, 研究不同大小核心筒的斜交网格体系在罕遇地震作用下的力学性能。     

黄金湾旅游综合体游客服务中心结构分析与设计

黄金湾旅游综合体游客服务中心建筑形体较为复杂,结构设计存在较多难点。从主次斜交杆偏心连接对结构整体指标的影响进行切入,然后对钢杆件承载力二阶分析、压弯扭构件设计、悬挑部位楼板拉力状态、楼盖舒适度及节点受力性能分别进行阐述。在建筑内环区域处设有玻璃采光顶,支承于结构首层楼面处,为获取良好的通透性与轻巧性,结构方案设计采用了索撑腹杆+四边形单层网壳体系,并对此进行了尝试性计算分析。针对设计难点所采取的技术策略,确保了结构设计的安全性。     

上海强生古北花园H型高层住宅结构设计

针对强生古北花园中 4号楼H型住宅楼结构抗震设计中存在的明显扭转效应问题 ,采用SATWE和PMSAP两种程序进行了正交和斜交两个方向的抗侧力计算分析 ,并且对结构布置作了针对性调整 ,使结构的各项计算结果基本符合建筑抗震设计规范的规定 ,达到抗震设防的要求。     

高层斜交网格结构体系的性能研究

“斜交网格”体系由双向交叉连续环绕建筑外表面的斜杆构成,替代了传统上的垂直柱与斜向支撑的组合,同时承受结构的垂直和水平荷载。斜交网格的刚度较大,能承受很大的水平荷载,因而内框架可能设计成无支撑抗弯刚架,为建筑内部的布置提供很大的自由度。通过静力、弹性反应谱和静力弹塑性等分析方法,对构成这一结构的基本元素——平面斜交网格、斜交网格筒体结构和斜交网格外筒与各种内核结构的组合体系的基本静动力特性进行了分析,并与传统的结构体系进行了结果对比,归纳出这一结构的基本受力性能,可为此类结构的深入研究和设计实践提供参考。     

装配式斜交密肋标准化墙体构件受剪承载力研究

标准化部品部件是提高装配式建筑部品部件生产效率、降低工程成本、促进装配式建筑规模化发展的主要手段。充分考虑装配式建筑预制构件标准化问题,进行构件优化,逐步形成通用构件,便于无订单情况下也可持续性生产,从而降低摊销成本。标准化斜交密肋复合墙构件是用H型钢代替钢筋作为结构骨架,并采用斜交肋格形式的一种新型密肋复合墙体,其具有刚度大、承载力高、抗震性能好及节约材料等优点。本文在试验研究的基础上,通过数值模拟,对该墙体的受剪承载力进行研究,分析了型钢斜交密肋复合墙的受剪承载力影响因素。结果表明:模拟结果与试验结果吻合良好,影响型钢斜交密肋复合墙的受剪承载力因素较多,其中,截面含钢率对墙体受剪承载力的影响最大。通过研究装配式型钢斜交密肋复合墙的受剪机理,结合受剪承载力影响因素分析结果,提出了型钢斜交密肋复合墙偏心受压下的斜截面受剪承载力公式,并给出了公式的适用条件。通过受剪承载力公式计算结果与试验值对比可知,本文提出的型钢斜交密肋复合墙的斜截面受剪承载力公式合理,适用性良好。     

湘江财富金融中心T1,T2超高层塔楼结构设计

湘江财富金融中心T1塔楼结构高度324m,T2塔楼结构高度255m,两座塔楼均为超限高层,建筑要求由结构外框柱形成巨型斜交网格,结合幕墙变化达到建筑设计立面效果。结构设计结合建筑特点采用了较复杂的多重抗侧力结构体系,通过多种计算程序对结构整体进行了弹性和弹塑性计算分析、结构抗震性能化设计、外框柱稳定分析、关键节点有限元分析等,主体结构能达到设定的性能目标要求,结构体系具有有效的耗能机制和良好的抗震性能。     

基于增量动力分析(IDA)方法的斜交网格结构抗震性能分析

斜交网格筒体结构和传统密柱深梁结构不同,其筒体由斜柱与水平梁围成,是近年来抗震研究中的新型结构,在国内外工程中也有着广泛的运用。现有关于斜交网格结构的研究存在静力和单一动力分析,为反映斜交网格结构的真实响应,并消除选取单一地震带来的偶然性,选取多条地震动参数,对两种结构进行增量动力分析(IDA),进一步对两种结构的动力研究提供了依据。结果表明:斜交网格外筒结构在每一次地震调幅计算下的最大层间位移角均小于密柱深梁外筒结构,并更晚进入屈服,且能表现出更好的抗震性能。     

宁波国华金融大厦超高层斜交网格体系设计

宁波国华金融大厦塔楼建筑高度206. 1m,是一座5A甲级写字楼。塔楼采用斜交网格外框架-核心筒双重抗侧力体系,周边钢梁仅在节点层与斜交网格刚接,在其余楼层铰接。重力支承系统包括横跨在核心筒与外围斜交网格之间的钢梁以及钢梁支承的钢筋桁架组合楼板。主要研究了该塔楼的结构体系及特点、结构构件的性能目标、斜交网格节点的设计、整体指标的控制、弹性时程分析的地震效应以及结构主要抗震构造措施。结果表明,相对传统的框架-核心筒结构体系,斜交网格外框架-核心筒结构体系中斜交网格外框架承担的剪力和倾覆力矩均较大,可视为筒中筒结构体系。     

高层斜交网格结构地震损伤评估方法探析

高层斜交网格结构具有较大的抗侧刚度,是近年来产生的一种新型建筑结构体系。然而目前该类结构在地震作用下的抗震性能研究尚属探索阶段。为了对高层斜交网格结构在地震作用下的损伤性能进行定量评估,提出该类结构基于构件、楼层和结构整体三个层次的地震损伤量表征方法。通过PERFORM-3D软件对一高层斜交网格结构进行罕遇地震弹塑性时程分析,运用所提出的方法得出该结构的损伤分布规律和地震损伤表征量,该方法可用于高层斜交网格结构的地震损伤评估。     

半整体式桥台无缝化斜交桥的抗震性能分析

为了掌握半整体无缝斜交桥的动力特性和地震响应特点,采用MIDAS/Civil建立了湖州贯边桥的有限元模型,进行了动力特性分析,并运用反应谱法和地震时程法对无缝化斜交桥进行了地震响应分析。结果表明:梁端台后土对桥梁的约束作用随斜交角的增大而逐渐减弱;主梁梁端台后土的作用对桥梁结构是有利的,可以有效约束桥梁纵飘;在进行地震安全性分析时,用反应谱法所得的墩底内力和墩顶位移均大于时程分析法;在进行半整体无缝斜交桥的工程设计时,应以垂直于盖梁方向输入地震动计算固定支座所产生的墩顶位移来控制桥梁的抗震安全性;所得研究成果为半整体式桥台无缝化斜交桥的抗震设计和研究提供了可参考资料,对该桥型的实际工程应用和发展起到了推动作用。     

大跨度斜交高层连体结构的静力弹塑性分析

对某大跨度斜交高层连体结构进行倒三角形侧向力作用下的静力弹塑性分析,对该结构在罕遇地震下的安全性进行评估,找出结构的薄弱部位并采取加强措施。     

超长斜交梁钢屋盖温度效应控制措施探讨

以实际工程为背景,介绍了超长斜交梁屋盖的结构形式,讨论了此类结构在温度作用下的特性,在已有分析成果[6]基础上,针对斜交梁钢屋盖的特点,探讨了控制温度效应的措施,并运用通用有限元软件ANSYS建立分析模型,以季节温差作为温度荷载,进行相应措施下的温度应力分析,以期为此类屋盖梁系的深入研究和设计提供指导。     

半刚性连接梁柱钢框架的二阶效应分析

基于大位移小应变理论,并结合常用的单元转角位移方程推导出半刚性连接梁柱的几何增量刚度矩阵,提出了一种针对半刚性梁柱节点连接钢框架的二阶效应的分析模型,运用该分析模型可求解出半刚性连接梁柱的大位移小应变增量杆端力—位移方程。编制了考虑二阶效应算例分析程序,计算结果表明:在进行半刚性框架的内力分析时采用该增量刚度方程可以充分考虑二阶效应的影响。     

斜交角对公路连续斜交梁桥地震反应的影响分析

以标准跨径的两跨公路连续混凝土斜交桥为研究对象,建立动力有限元计算模型,分别进行了常遇地震影响下的反应谱分析和罕遇地震影响下的非线性时程分析,探讨了斜交角变化对连续斜交桥地震反应的影响,并得到了影响规律。     

无侧向支撑钢结构变电构架的二阶效应分析

针对无侧向支撑的两跨人字形钢结构变电构架,进行了考虑结构二阶效应的受力性能分析。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同存在对变电构架受力性能的影响。通过分析对比斜向、水平及竖向荷载作用下的二阶弹性、一阶弹塑性和二阶弹塑性3条荷载—位移曲线,得到了这种变电构架的二阶效应特点及影响因素:在斜向和水平荷载作用下,虽然受材料非线性的影响更大,但受到二阶效应的影响较早;在竖向荷载作用下,则受二阶效应的影响更大,而塑性效应的影响不很明显。     

梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用

根据剪力-柔性梁格理论,对斜交桥施工过程进行MIDAS/CIVIL建模分析,并将其结果与桥梁施工阶段分析中常用的梁单元法模型进行比较。结果表明,梁格法在挠度、内力等方面的分析更符合工程实际,分析结果更精确。     

Second-Order Elastic-Plastic Analysis of Multistory Building Frames by Marching Technique

In two previous papers, second-order elastic analysis of multistory building frames by marching technique [1] and elastic-plastic analysis of rectangular frames [2] have been dealt with. The algorithms described in those two papers are now combined into an efficient computer program for conducting the elastic-plastic analysis of multistory building frames by marching technique. With this program, the response of a multistory building frame, subjected to uniform loads on the beams and lateral loads at the floor levels, may be traced from the service load condition to proportionate overloads until collapse through sequence of formation of plastic hinges. Because & am spans are not divided into elements in the analysis, plastic hinges are assumed to remain at the same locations once they are installed on them. Consequently, moments in beams may later exceed slightly the plastic moment capacity. It is believed that the algorithm is useful to form a basis for further investigations, such as considerations for more than the two essential second-order effects, or for effects of semirigid beam-to-column connections and of axial force on the plastic moment capacity.     

预应力混凝土斜交连续箱梁的非线性分析

基于CB壳单元,采用层状模型模拟预应力混凝土结构,考虑材料和几何双重非线性效应,有效地模拟了三跨连续斜交箱梁的开裂、屈服和失效的全过程。结果表明,CB壳单元模型对于预应力混凝土箱梁的非线性分析有良好的适应性,对箱梁开裂后的使用性能评估有实际应用价值。基于非线性计算分析了箱梁在开裂后的刚度及裂缝的位置和发展情况,探讨了混凝土和预应力钢筋在斜交箱梁开裂后的应力发展规律,得出了若干有益的结论。     

斜风下大跨度悬索桥颤振稳定性研究

为确保斜风作用下大跨度悬索桥的抗风稳定性,采用考虑静风效应和全模态耦合影响的斜风下大跨度桥梁三维精细化颤振分析程序,以润扬长江大桥南汊悬索桥为工程背景,在0°和±3°初始风攻角下,分析了斜风下成桥状态和加劲梁从跨中向两侧桥塔对称架设全过程的颤振稳定性,并揭示了斜风作用和静风效应对成桥和施工状态大跨度悬索桥颤振稳定性的影响。结果表明：悬索桥成桥和施工状态的颤振临界风速随着风偏角的增加呈现波动起伏变化特征,且主要在斜风情况下达到最低值;斜风作用和静风效应不会影响悬索桥施工期颤振稳定性的演变规律,但会显著降低悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性;斜风作用使得成桥和施工状态颤振临界风速的最大降幅平均值分别达到了8.0%和19.6%,而斜风和静风的综合效应则进一步劣化悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性,最大降幅平均值分别达到了11.5%和22.4%,因此大跨度悬索桥成桥尤其是施工状态的颤振稳定性分析必须考虑静风和斜风综合效应的不利影响。