带钢桁架水平加强层的高层混合结构抗震性能分析

近年来,混合结构由于施工速度快和成本较低,已经成为我国超高层建筑的首选结构形式。研究它的抗震性能具有重大的社会意义。通过理论计算,深入分析设置水平加强层后,混合结构顶点位移与结构刚度变化的关系。通过一工程算例,对7度罕遇地震下结构的抗震性能指标进行分析,研究表明,混合结构在设置水平加强层后,结构的整体抗侧刚度增大,顶点位移和层间位移角得到有效减小,自振周期也减小。但在水平加强层位置处外框架柱和核心筒的内力发生较大突变,突变的程度会随着加强层设置数目的增加而趋于缓和。因此建议在设计中适当增加加强层的数量,减小每道加强层的刚度,在加强层上下楼层采取加强箍筋配筋等抗震措施。     

高层混合结构中楼盖刚度对结构受力性能的影响分析

通过楼板将两种变形特性完全不同的结构体系连接而成混合结构,在受力性能上与框架结构、筒体结构既具有一定的联系,又有本质的区别。本文以一30层外部为钢框架、内部为混凝土核心筒组成的混合结构为例,采用通用有限元程序SAP2000分别计算了钢框架结构、混凝土筒体结构及混合结构,比较了三种结构体系的受力性能;通过调整楼板型式和板厚,探讨了楼板刚度对混合结构受力性能的影响。结果表明,采用混合结构使得结构变形、内力沿高度方向趋于均匀,受力性能得以改善;采用梁板体系能有效地减轻剪力滞后;随着楼板刚度的增加,结构高阶自振周期增大,侧移减少,层间剪力、楼层弯矩及总钢框架承担剪力、弯矩增加;而钢框架承担总剪力、弯矩百分比减少。     

刚性加强层设置对超高层建筑结构受力性能影响

以具体工程的计算模型为例,通过加强层设置与否、加强层设置数量及位置差异等方式,采用设计软件SATWE对比分析结构的自振周期、侧向位移、剪力分布、柱轴力分布、核心筒倾覆弯矩分布等,探讨刚性加强层设置对超高层建筑结构受力性能影响,所得结论可供同类超高层建筑结构设计提供参考。     

高层混合结构加强层设置方案对比分析

结合一栋49层、高224.8m的超高层混合结构,对比分析了加强层设置方式对混合结构性能的影响。分析结果表明,对于风荷载起控制作用的超高层混合结构宜结合设备层设置多个加强层;加强层刚度越大,内力突变程度越严重;在设置伸臂桁架的同时设置腰桁架对提高框架核心筒结构刚度效果不明显,但能够提高楼层抗剪承载力。     

混合结构竖向荷载下的受力性能

通过一高层混合结构的算例,改变外钢框架与混凝土核心筒之间的刚度比以及在不同的层高设置加强层,对高层钢框架-钢筋混凝土核心筒结构在竖向荷载作用下的受力和变形性能进行分析比较。结果表明,增加剪力墙厚度可以显著的增大剪力墙承担的总轴力,并有效的减小楼层竖向位移;加强层对结构竖向变形的影响很大,合理的设置加强层可有效的减小结构的竖向变形差。     

轴向变形与楼板变形对混合结构受力性能的影响

混合结构是由两种性能有较大差异的结构组合而成,轴向变形和楼板变形是否考虑值得研究。本文通过一外钢框架一内核芯筒混合结构,采用4种计算方案,对比分析了一次加载轴向变形和楼板变形对混合结构受力性能的影响。结果表明,轴向变形对混合结构的受力性能影响较大。考虑轴向变形时,结构自振周期增大,侧移增加,层问剪力减少,楼层弯矩增大,钢框架承担总剪力百分比减少,钢框架承担总弯矩百分比增加。高层混合结构计算中,应该考虑轴向变形的影响。而楼板变形对混合结构的受力性能影响较小,可以忽略不计。     

加强层的设置对高层框架-核芯筒结构受力性能的影响

首先对设置水平加强层的框架-核芯筒高层结构在水平荷载作用下的受力性能进行了理论分析;其次利用有限元软件对加强层设在不同位置的多个模型,进行了水平地震作用下的内力计算和分析,得出了加强层的设置能有效的控制结构的侧向位移,但随之也使得部分构件的内力值突然增大的结论;最后总结出了该类高层结构在设置加强层时结构内力的一些变化规律及抗震性能,为工程设计提供了相关依据和建议。     

雪莲大厦高层混合结构设计

北京雪莲大厦为地上部分36层,建筑总高度146.30m的高层建筑,结构具有以下特点:结构高度高,地震反应大,平面轮廓不规则,在纵横两个方向的框架不正交,不能形成有效的抗侧力体系。为解决这些问题,设计中采取了以下措施:采用由矩形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组成的混合结构体系,并设了两个加强层,有效地加强了结构的刚度,采用矩形钢管混凝土框架则解决了框架不正交所带来的梁柱连接问题。介绍了该工程结构体系的选择,加强层的设计及型钢梁柱节点的处理等,工程实践表明:在高烈度区,带加强层的混合结构体系能够满足结构各项设计要求;矩形钢管混凝土柱可大大减少柱断面,也便于非正交框架体系中梁柱的连接。     

高层混合结构施工过程影响与动力性能分析

我国经济社会的发展使建筑构造得到改变,在市场经济下,高层混合结构施工过程影响与动力性能分析域应用逐渐增加。高层混合结构施工技术高层建筑过程与动力性能分析技术是一项综合性的施工建筑与专项技术相结合,其应用范围十分广泛。     

轴向变形对混合结构受力性能的影响

混合结构是由两种性能有较大差异的结构组合而成,轴向变形不应忽视。本文通过一外钢框架-内核芯筒混合结构,变换结构的高宽比,探讨了一次加载轴向变形对混合结构受力性能的影响。结果表明,轴向变形对混合结构的受力性能影响较大。考虑轴向变形时,结构自振周期增大,侧移增加,层间剪力减少,楼层弯矩增大,钢框架承担总剪力百分比减少,钢框架承担总弯矩百分比增加。高层混合结构计算中,应该考虑轴向变形的影响。     

核心筒厚度对高层钢-混凝土混合结构抗震性能的影响

为了研究核心筒厚度对高层混合结构抗震性能的影响,利用同济大学MTS多高层钢结构设计系统,根据钢一混凝土混合结构抗震概念设计原理,采用典型的平面布置形式建立高层混合结构计算模型,计算在不同地震烈度、不同场地土、核心筒厚度不同时结构的最大楼层平均位移、最大层间弹性位移角.绘出不同情况下模型的最大楼层平均位移、最大层间弹性位移角变化曲线.得到核心筒厚度对高层混合结构抗震性能有较大影响,可为工程实用计算提供可靠的理论依据.     

加强层对筒中筒结构受力性能的影响研究

随着建筑高度的不断增大,建筑高度与结构刚度之间的矛盾愈发激烈,筒中筒结构及带加强层的筒中筒结构因此而产生。本文基于某实际工程若干模型的有限元分析,探讨了加强层的刚度、位置、数量等的改变对筒中筒结构空间受力的影响。结果表明,加强层的合理设置,可以有效地改善结构的剪力滞后效应,使得结构内力朝着有利的方向进行重分布;对于减少结构侧移而言,在筒中筒结构中设置加强层效果明显不如框架-核心筒结构,在筒中筒结构设置水平刚臂的基础上再设置外框圈梁的作用也不如框架核心筒结构显著;加强层的刚度不宜过大,否则容易使得结构产生薄弱层,不利于结构抗震;当沿着结构高度均匀设置加强层时,可以不考虑加强层的最优位置。基于研究结论,提出筒中筒结构设置加强层的建议。     

水平加强层对筒中筒结构空间受力性能的影响

设置水平加强层可以降低由裙梁柔性导致的框筒剪力滞后效应,增强结构空间受力性能,提高结构抗侧刚度。通过对若干算例进行空间有限元分析,讨论了加强层的刚度、布置状况等对外框筒剪力滞后效应、结构抗侧刚度等的影响,并提出了加强层设置的建议。     

加强层对超高层结构抗震性能的影响

采用大型通用有限元软件ANSYS,对超高层结构的8种加强层设置方案,建立有限元分析模型,然后采用时程分析法对不同结构进行水平地震动力分析;比较和总结了不同方案下,结构的周期、位移和地震响应。得到结论:设置一道或两道加强层时效果最好,顶点位移分别减小了14.26%和16.82%,为此类结构的抗震设计提供了一定的参考。     

采用增量动力分析方法确定高层混合结构的性能水准

增量动力分析(IDA)方法是一种基于弹塑性时程分析结果的参数分析方法,能够给出任一性能水准下的结构性能,反映结构在未来可能发生的一系列强震下变化的动态特性、结构的极限变形能力等抗震性能.采用IDA方法对9个不同结构特性的高层钢框架-混凝土核心筒混合结构展开分析,提出了高层混合结构的四个性能水准,并给出了相应的最大层间位移角范围,以作为基于性能设计抗震设计的控制指标.     

转换梁对高层框剪结构受力性能的影响

根据研究需要,建立了四个含有转换梁的高层框支剪力墙结构模型,对模型在竖向静力荷载和风载作用下进行了有限元分析,给出了转换梁随着自身刚度的改变和设置位置的改变,对结构中部分构件的内力和自身竖向位移的影响,为结构的设计提出了相关的参考建议.     

基于监测数据的高层混合结构层损伤评估

判断震后结构的损伤程度是恢复灾区生产生活秩序最迫切的工作之一.本文基于监测数据和数值模拟提出一种高层混合结构层损伤评估方法.并以一高层混合结构为例,讨论了本文方法评估高层混合结构震后损伤程度的实用性.并将分析结果与模拟地震振动台试验的试验现象及基于监测数据的模糊评价结果进行比了较.比较结果表明,该方法能够比较准确地评价...     

带水平加强层的框-筒结构受力分析

对于高层建筑,设置水平加强层,能够非常明显地减小结构在水平荷载作用下的水平位移量,但是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。文中通过对八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,详细剖析了水平加强层减少结构侧移、改变结构受力状态的原因。     

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。