弹塑性动力时程分析软件EPDA

我国现行的一些有关高层、超高层建筑结构设计规范,如《建筑抗震设计规范》(GBJ11-1989)、《钢筋砼高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-1991)、《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ1999-1998)等都对高层建筑结构设计提出了在罕遇地震作用下薄弱层(部件)抗震变形验算要求。正在修订中的抗震设计规范对高层、超高层结构的弹塑性性能要求更为严格。就高层、超高层结构设计而言,迫切需要有简单、实用、而且商品化程度高的弹塑性动力时程分析软件,但到目前为止,国内外在弹塑性动力时程分析软件开发方面,与工程实际需求还有较大距离。近…     

地铁车辆段上盖开发结构抗震性能分析与研究

地铁车辆段上盖物业开发结构存在很多关键性技术问题,如底部结构刚度突变、竖向构件转换、结构超限设计以及抗震性能的分析和性能目标的设计等。重点介绍了上海某地铁停车场上盖物业开发的复杂高层结构设计,为保证此类建筑底部普遍存在薄弱层结构的抗震性能,采用以抗震性能化设计为主,对各抗震设防阶段进行分析,并以室内模型振动台试验进行分析论证。理论计算分析及振动台模型试验结果表明,车辆段及上盖开发结构体系安全可行,可为类似工程设计提供参考和借鉴。     

广州琶洲PZB1301项目振动台试验研究

广州市琶州PZB1301项目为超限高层建筑,平面及竖向均极不规则,结构体系复杂。为了解其结构抗震性能,采用1∶30缩尺试验模型,进行振动台试验。具体研究了结构的动力特性和在经受多遇、设防、罕遇不同水准地震作用下加速度、位移及应变等动力响应,以及模型的受力特点及破坏形态、过程;找出存在的薄弱部位;对结构设计提出改进意见。试验结果表明,该结构设计能达到预期的抗震性能目标。     

侧向刚度不规则的超高层建筑振动台试验研究

一座具有多道加强层的超限高层框架剪力墙住宅建筑,其高度超过了规范的限值,侧向刚度不规则。为研究该建筑的抗震性能,对其进行了1/30模型的振动台试验研究,并建模分析了该结构的抗震性能,包括结构的自振特性、加速度反应、位移反应、扭转作用等。采用试验宏观现象、实测数据和有限元软件等手段分析,结果表明该超高层结构基本满足初步设计目标的抗震设防要求,建议在弱轴方向予以稍微加强,以提高结构弱轴方向的抗震能力,确保地震安全。     

巨型框架振动台试验设计

巨型结构体系是适应高层及超高层建筑发展而出现的一种新型结构体系,但目前针对巨型框架结构的相关研究较少,为了较好地研究巨型框架结构的抗震性能,按照我国工程设计规范设计了一个55层39 m×36 m×201 m高超高层巨型钢筋混凝土框架结构(7度设防、Ⅱ类场地),以此作为振动台试验原型结构,设计制作1/25的缩尺整体结构模型进行振动台试验。主要介绍了该试验模型材料的选择、动力相关系数的设计及试验方案的设计,为今后相关类型的试验提供一定的参考。     

某超限高层住宅整体结构模型振动台试验研究

武汉世茂锦绣长江A2地块的1-3号超高层住宅楼属超限高层建筑工程。为研究在地震作用下的抗震性能,对其进行了缩尺(1/30)整体模型的振动台试验,研究了模型结构的动力特性以及在6度多遇、6度基本烈度、6度罕遇和7度罕遇地震作用下的动力反应。观察裂缝出现和发展情况,研究结构的破坏形式和破坏机理,指出该结构的薄弱部位,并提出设计改进建议和构造加强措施。     

超限高层建筑结构抗震设计分析

新时代的发展背景下,当一系列新的建筑结构设计规范在我国建筑行业实施之后,高层建筑结构对抗震设计的要求更加的严格,以具体定量的结构受力与变形控制指标逐渐代替了过去对建筑结构定性的设计概念,同时,随着我国高层建筑日渐增长,平面、立面和超高层的设计更为复杂,传统的设计方法显然已无法满足超限高层建筑工程结构设计的要求。针对超限高层结构抗震性能目标的设定和选用,及不同抗震性能水准下的结构设计计算进行分析,得出相应的超限处理措施,希望对今后工程有所帮助。     

高层建筑结构的抗震设计分析

近年来,我国城市建筑开始向高层和超高层方向发展。在高层建筑中,由于其层数较多,自身垂直高度较大,这就对高层建筑物结构和性能提出了更高的要求。高层建筑物结构需要具有较好的稳固性和抗震性能,从而确保高层建筑具有较好的安全性。文章从建筑物抗震性能的影响因素入手,对高层建筑抗震设计的基本内容进行了分析,并进一步对高层建筑抗震设计的研究方法进行了具体的阐述。     

超高层钢骨混凝土结构设计及试验研究

介绍了超高层钢骨混凝土结构的设计和特点,制作了1∶20比例的模型,进行了振动台试验。根据试验结果,通过相似关系得到原型结构在地震作用下的动力特性与反应,随着地震作用的不断增强,结构的整体刚度不断递减,从而确定结构的薄弱部位,为超高层钢骨混凝土结构合理进行结构设计提出了参考建议。     

体型收进的框架-核心筒超高层结构模型振动台试验研究

对体型收进框架-核心筒超高层结构进行了整体模型振动台试验。介绍了模型简化设计、试验过程及主要现象,测试了结构在7度小震、中震及大震作用下动力响应,包括结构自振特性、加速度动力放大系数、楼层位移、层间位移角及损伤发展规律。结果表明结构设计合理,能满足规范及抗震设计性能目标的要求。在试验研究基础上,对结构设计提出了改进建议,以进一步提高结构的抗震性能。     

框架-核心筒结构整体抗震性能评价指标研究与应用

在已有的动力弹塑性时程分析和模型振动台试验中发现,受损伤程度和损伤部位的影响,结构各阶振型对应的周期变化(刚度退化)不同。为此,基于动力作用下结构刚度退化,提出了框架-核心筒结构整体抗震性能的评价指标——刚度退化系数及其计算方法,并通过已完成的两个实际工程缩尺模型振动台试验进行验证。试验和计算结果吻合较好,所得的刚度退化系数变化规律一致。利用刚度退化系数指标对5个框架-核心筒模型进行抗震性能评价和比较,结果表明：框架-核心筒结构模型的刚度退化系数随着峰值加速度的增加而增大;在设防烈度及超设防烈度的罕遇地震作用下,单重体系模型的刚度退化系数明显高于双重体系模型,且相同峰值加速度下框剪比越大的模型刚度退化系数越低;双重体系的抗震性能优于单重体系,且框剪比越大的模型,其整体延性和抗震韧性更好。刚度退化系数指标概念明确、计算简便,评价结论与倒塌概率、倒塌储备系数等指标一致,可作为框架-核心筒结构整体抗震性能的评价指标。     

Research and application on overall seismic performance evaluation index of frame-core tube structure

在已有的动力弹塑性时程分析和模型振动台试验中发现，受损伤程度和损伤部位的影响，结构各阶振型对应的周期变化(刚度退化)不同。为此，基于动力作用下结构刚度退化，提出了框架-核心筒结构整体抗震性能的评价指标——刚度退化系数及其计算方法，并通过已完成的两个实际工程缩尺模型振动台试验进行验证。试验和计算结果吻合较好，所得的刚度退化系数变化规律一致。利用刚度退化系数指标对5个框架-核心筒模型进行抗震性能评价和比较，结果表明：框架-核心筒结构模型的刚度退化系数随着峰值加速度的增加而增大；在设防烈度及超设防烈度的罕遇地震作用下，单重体系模型的刚度退化系数明显高于双重体系模型，且相同峰值加速度下框剪比越大的模型刚度退化系数越低；双重体系的抗震性能优于单重体系，且框剪比越大的模型，其整体延性和抗震韧性更好。刚度退化系数指标概念明确、计算简便，评价结论与倒塌概率、倒塌储备系数等指标一致，可作为框架-核心筒结构整体抗震性能的评价指标。     

高层建筑钢-混凝土混合结构设计实例

钢-混凝土混合结构兼有钢结构及钢筋混凝土结构的一些优点,是一种符合中国国情、具有较好综合经济指标的高层建筑形式.沪东造船厂技术中心大楼就是一幢典型的高层钢-混凝土混合结构.本文简要介绍了这一工程的结构设计情况,包括结构布置,结构分析和计算,以及主要的计算结果,并主要介绍了典型的节点构造,包括柱脚构造,梁柱连接,梁墙连接和梁梁连接等.此外,本文还介绍了以沪东造船厂技术中心大楼为模型,进行的振动台试验的概况.     

基础隔震结构中上部结构与隔震层的刚度比限值研究

以控制结构变形为目标,将上部结构刚度与隔震层刚度的比值定义为隔震刚度比,作为反映上部结构与隔震层协同变形特点的指标。假定上部结构的地震作用沿高度为矩形分布,在一般结构单质点简化方法基础上提出一种隔震结构动力分析的等效简化方法。进一步分析双自由度等效模型的刚度影响和动力特性,以隔震刚度比的形式解释了结构位移需求、位移分配函数以及隔震刚度比对结构抗震性能的影响。基于抗震性能,推导出结构位移需求与周期关系式、临界隔震刚度比表达式、最大和最小隔震刚度比限值表达式。选取不同结构高度、地震烈度、阻尼条件等计算了上部形式为框架、框-剪、剪力墙结构的三类隔震结构在罕遇地震作用下的隔震刚度比限值。结果表明,一般隔震结构的隔震刚度比限值不宜小于4,低多层隔震结构主要由最小隔震刚度比控制,高层隔震结构在特定条件下需要满足最大隔震刚度比限值。计算结果整理成表格可供设计参考。     

新版结构规范和超限审查若干问题探讨

新修订的《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)已陆续发布和实施。全国《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2010]109号)也已于2010年修订和实施。在新版结构规范使用过程中,仍发现存在一些感到疑惑的问题或值得探讨的方面,如相邻楼层刚度比计算的问题、框-剪结构中剪力墙数量及设计方法的问题、混合结构框架-核心筒和筒中筒的界限问题、刚重比计算指标与重力二阶效应的问题、"地震安评"的问题、加强层斜撑和相邻楼层受剪承载力比计算的问题、结构扭转不规则和塔楼偏置的问题等,这里一并提出来,供大家讨论。     

中高层砌块砌体结构性态水平分析

基于性态的抗震设计（以下简称PBSD，国内也称为基于功能的抗震设计）理论在实际抗震设计中的广泛应用有赖于对其概念的完善。目前由于对各种结构体系没有一个统一的划分结构性态水平的标准，影响了这一理论的应用。为此，通过一个1／4比例的十层砌块砌体模型结构的振动台试验结果，分析了该模型结构在输入地震动下结构的破坏程度，根据结构的破坏程度及试验过程中模型的动力特性的变化情况，初步确定了该类型结构性态水平的划分方法，并给出相应于每一个性态水平的描述性态的物理量的取值。     

基于试验测量的高层结构整体抗震损伤评估

结构的损伤模型可以从材料、构件和整体三个层次研究。整体结构损伤模型主要以结构整体为研究对象,从结构的整体反应参数变化研究结构整体性能的变化规律,并对在地震作用下结构的损伤、抗震性能进行分析。结构损伤时物理参数的变化,必将引起动力参数的变化。因此可以通过动力测试来捕捉结构动力参数的变化,如:结构损伤前后固有频率、模态振型和阻尼的变化,可以进行结构损伤诊断。结合在同济大学土木工程防灾国家重点实验室做过的几十个模拟地震振动台试验测试结果,统计和总结地震作用下高层建筑结构自振频率与阻尼比的变化规律,提出了一种新的损伤模型与损伤指标。该损伤模型综合考虑了高阶振型、振型参与系数、结构自振频率、阻尼比等影响因素。最后,用该损伤模型和损伤指标对其中3个典型的高层建筑结构模型模拟地震振动台试验数据进行验证,结果表明:该损伤模型与试验现象基本吻合。可对既有工程结构快速准确地进行动力损伤识别与评估。     

框架-嵌入式墙体结构抗震性能研究

为研究框架-嵌入式墙体结构抗震性能,根据原型结构特性与相似理论,设计并制作了相似比为1:3的钢筋混凝土框架-嵌入式墙体结构试验模型,并进行了地震模拟振动台试验,探究此类结构在不同强度、不同种类地震波作用下的动力特性、加速度反应和位移反应等。结果表明:在地震作用初始阶段,框架结构的变形使得墙板与主体框架连接更为紧密,嵌入式墙体的存在使得整体结构刚度增加,随着框架主体结构的损伤,刚度逐渐减小; 加载结束后,结构一层梁端及柱脚处裂缝较为密集,嵌入式墙板四角及插墙凹槽处混凝土出现不同程度的破坏,框架柱插墙凹槽处混凝土损坏较为严重,但墙柱之间仍保持可靠的连接,结构仍保持较好的整体性; 结构各层弹性、弹塑性层间位移角在规范限值以内,结构具有良好的抗震性能; 振动台试验过程中各块墙板间相对振动反应较为明显,在实际工程设计中应对墙角采取构造措施加固,在墙板顶端增设压梁,并在墙板与框架柱凹槽之间增设缓冲带。     

高耸塔台结构地震模拟振动台试验研究及有限元分析

对顶部两层钢框架的高耸筒体塔台结构在地震作用下的动力特性与反应,从模型振动台试验和有限元计算两方面进行了研究。对一个1∶30比例的机场控制塔台模型进行了振动台模拟地震试验,根据试验结果,通过相似关系得到原型结构在地震作用下的动力特性与反应。同时,应用结构有限元分析程序对模型及原型结构进行动力计算,并将两种结果进行比较分析。