钢结构电视塔塔楼在竖向地震作用下的反应分析

多功能钢结构电视塔均有塔楼，塔楼悬挑结构在竖向地震作用下反应较大，本文以青岛电视塔的碟形塔楼为例，采用反应谱振型分解法计算结构的动力特性和塔楼结构在竖向地震作用下的地震作效应，并找出塔楼的竖向地震影响系数，最后得出结论并提出建议。     

竖向地震下双塔楼结构的行波地震反应分析

以北京LG大厦为研究对象,应用通用有限元软件建立计算模型,对该结构进行竖向地震作用下的行波地震反应分析,给出了该结构顶部典型节点的位移和加速度以及双塔楼框架柱位移、层间位移和内力等,并与在一致输入激励下的地震反应进行比较,继而考虑水平和竖向地震同时作用的行波效应对结构地震反应的影响,探讨了这些节点和框架柱的相关物理量在地震行波作用下的变化规律.将双向(水平和竖向)地震作用下的反应与水平地震作用下的反应进行比较,探讨了双向地震作用下竖向地震作用对结构地震反应的贡献.结果表明:行波效应对结构地震反应的改变较大.     

地铁上盖层间隔震结构竖向地震响应

为了考察地铁上盖大底盘-层间隔震塔楼在竖向地震作用下的响应,对大底盘-层间隔震塔楼竖向振型的特点、周期和振型质量参与系数进行了分析。在设防烈度竖向地震作用下,通过振型分解反应谱法和时程分析法考察大底盘-层间隔震塔楼结构的基底剪力、隔震垫反力和转换梁内力,研究塔楼高度、隔震层竖向刚度等参数对大底盘-层间隔震塔楼竖向地震响应的影响。结果表明:大底盘-层间隔震塔楼结构存在塔楼竖向主振型,随着塔楼高度增高,竖向主振型的周期和振型质量参与系数逐渐加大; 在设防烈度竖向地震作用下,塔楼底部竖向地震力与重力荷载代表值之比(垂重比)的平均值为0.35,比非隔震塔楼平均增大4.6%; 隔震垫竖向地震反力与重力荷载代表值下反力之比(反力比)的平均值为0.30; 大底盘转换梁竖向地震下弯矩与重力荷载代表值下弯矩之比(弯矩比)的平均值为0.31; 随着塔楼高度增大,垂重比、隔震垫竖向反力比以及转换梁弯矩比均相应减小。     

悬挑结构竖向地震作用分析及设计要点

近年来随着复杂结构形式的出现,悬挑结构的竖向地震作用分析得到工程设计人员的重视.北京当代MOMA工程的几栋塔楼普遍存在高位悬挑结构,超出规范规定的悬挑尺寸,对竖向地震作用比较敏感.在设计时针对悬挑结构及其对整体结构的影响,采用比较精确的反应谱法和时程分析法进行了竖向地震的计算.对竖向地震作用下各层构件的轴重比、悬挑部分构件轴力的竖向地震效应、悬挑部位的竖向加速度分布等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作了定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计用值.对悬挑部分进行设计时采用中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全.     

地震作用下双塔楼连体结构的有限元分析

运用ANSYS软件对一双塔楼连体结构建立了4种模型,通过对其动力特性和Y、Z向地震作用的分析,得出了结构的各种响应。分析结果表明,楼板刚度和连体连接方式对结构动力特性影响较大。塔楼上部与连体相连处的水平地震反应强烈。连体部分的竖向地震加速度反应尤为强烈,作为结构的薄弱环节在工程设计中应得到足够的重视。     

多方向梁与型钢混凝土梁柱连接节点的性能设计分析

某抗震设防烈度为8度的大底盘裙房多塔结构,塔楼位置不对称。商业东北角入口处,塔楼B的三层位置,有室外人行天桥,人行天桥落在长悬挑梁上,正交方向商业部分有长悬挑梁,斜交方向有商业部分的大跨度框架梁,此梁柱节点为型钢混凝土梁柱节点。采用的竖向振型分解反应谱法、简化竖向地震分析法和考虑竖向地震作用的时程分析方法对长悬挑构件进行地震作用分析。采用ABAQUS有限元分析软件对节点进行了中大震性能设计。分析结果表明:在小震作用下,节点域框架梁和悬挑梁的梁端剪力和弯矩在采用规范竖向振型分解反应谱法和竖向地震简化计算分析时,各截面内力结果差异不大,考虑竖向地震作用的时程分析法计算的底部剪力小于振型分解反应谱法;在中震和大震承载力不屈服性能目标设计下,悬挑梁梁端的剪力和弯矩同小震没有明显变化,但框架梁梁端的剪力和弯矩的显著增大;节点和构件均能满足设定的性能目标。     

大底盘多塔楼隔震结构平扭耦联响应分析

基于大底盘多塔楼的串联刚片体系模型，推导了大底盘多塔楼隔震结构计算简化模型的运动方程。分析了不对称多塔楼在地震作用下采用隔震和非隔震结构的地震反应特性，比较了自振周期，结构位移和结构加速度等的特点。结果表明该结构采用基础隔震可以显著地降低地震的破坏作用。     

高振型对高层建筑顶部钢塔楼地震反应的影响分析

采用基于振型分解的结构动力响应分析方法计算了江苏省电网调度中心顶部钢塔楼在地震作用下各阶振型的地震响应。研究了高阶振型对顶部钢塔楼地震反应的影响,从而分析了高阶振型在钢塔楼地震反应中的影响程度。分析表明,由于顶部钢塔楼的“鞭梢效应”,采用振型分解反应谱法计算塔楼地震反应时需要合理地确定计算振型数以正确地估计塔楼的地震反应。     

连体结构中连体桁架选型和幕墙索网的地震响应分析

两侧塔楼之间有索网幕墙的连体结构的连体桁架需满足两侧塔楼变形协调的刚度要求,并为预应力索网提供有效支承。连体桁架水平刚度对整体结构动力特性的影响较竖向刚度更显著。模态和反应谱分析表明,整体结构地震响应分析可不考虑单层预应力索网的作用;需计算单层预应力索网在罕遇地震作用下的变形和内力,以保证预应力索不出现拉断或松弛的失效状况。     

地震作用下大底盘双塔结构层剪力分布研究

针对地震作用下某多塔结构工程实例中出现的层剪力"内缩"现象,利用SATWE软件构造一个简化的多塔大底盘结构模型,并在模型中重现了该现象。对多塔模型进行了时程分析和反应谱分析,时域上各塔振动的不同步、频域上各塔底部剪力在某些振型下存在相位差是导致层剪力内缩的主要原因。研究了水平地震作用下带裙房楼层的剪力分布,结果表明裙房顶层竖向构件分担的剪力与其抗侧刚度不成比例,两塔之间的柱剪力显著偏大。分析了裙房对塔楼的嵌固作用对塔楼层剪力产生的影响,并解释了塔楼发生剪力突变的原因,提出设计建议。     

北京丽泽商务区鼎兴大厦结构设计

北京丽泽商务区鼎兴大厦由A,B座塔楼和A,B区裙房四部分组成,其中A,B座塔楼结构高度分别为137.4,118.8m。A座塔楼采用由型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组成的框架-核心筒混合结构体系,B座塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,A区裙房与B区裙房在2层设连廊相连。2座塔楼和裙房均采用了天然地基,通过对地基基础进行细致的差异沉降计算,充分利用了较好的地基持力层。针对A座塔楼采用SATWE,MIDAS/Building软件进行弹性反应谱分析,补充了弹性时程分析以及静力弹塑性分析。采用MIDAS/Gen软件计算各层大悬挑结构在竖向地震作用下的反应,提出了结构改进措施和设计思路。对连廊钢桁架的承载力、变形以及舒适度等指标进行验算,结果表明各项指标满足规范要求。最后依据连廊滑动铰支座在设防地震作用下的反力和罕遇地震作用下的位移进行支座设计。     

带裙楼超限高层建筑结构设计

介绍了带多层裙楼的某高层建筑,由于其竖向体型收进,平面开大洞及塔楼偏置等方面属于超限高层建筑,进行结构抗震性能化设计。塔楼地下2层,地上23层,采用框架剪力墙结构。重点介绍了塔楼的结构布置,基于性能的抗震设计及其性能目标实现。通过整体模型在多遇地震作用下的弹性设计,并进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析对结构抗震性能进行评估。分析结果表明结构的抗震性能满足规范及性能目标的要求。     

非对称多塔结构在水平地震作用下的反应

大底盘非对称结构的受力情况比对称结构更为复杂,文章分析了在水平地震作用下大底盘非对称多塔楼结构协同计算与各单塔独立计算时的地震反应,并指出多塔楼协同计算时,应选取足够数量的振型数才能使高阶振型中对地震反应起一定作用的振型考虑进去,以满足结构设计精度的要求。     

竖向地震作用下钢-钢筋混凝土塔式#br# 组合结构抗震性能研究

为研究钢-钢筋混凝土塔式太阳能发电组合结构在竖向地震作用下的抗震性能,对一实际工程的1/18缩尺模型结构进行模拟地震振动台试验。通过观察试验现象和分析试验结果,得出结论为：模型结构竖向前三阶频率分别为18.55Hz、20.12Hz和22.14Hz;结构质心处加速度反应最大,紫铜结构的加速度反应小于混凝土筒体的加速度反应;结构质心处位移反应最大,最大值为4.79mm;强震作用下竖向地震影响对结构起控制作用,同等水准地震作用下水平向地震加速度反应最大值出现时间晚于竖向地震加速度反应最大值;结构塔顶竖向伸缩效应不明显。     

带伸臂框架—筒体结构竖向地震反应分析

采用地震反应谱法计算带伸臂结构在竖向地震作用下的反应,讨论了伸臂的加入对结构竖向地震反应的影响,探讨了适应带伸臂结构的竖向地震反应计算模型和计算方法,结果表明在伸臂框架—筒体结构的顶部,竖向地震有可能起控制作用。规范采用的计算方法偏于保守且简单易行,是适合实际应用的方法。     

考虑竖向地震作用新型三维隔震结构时程分析

竖向地震作用会引起额外的水平力并增大结构的P-Δ效应。本文将竖向地震作用引入到水平运动微分方程中,采用MATLAB求解非线性微分方程,研究了竖向地震作用对水平地震反应谱的影响,并在此基础上考虑竖向位移对新型三维隔震墩水平刚度的影响,进行了新型三维隔震结构非线性时程分析。研究结果表明:考虑竖向地震作用引起的P-Δ效应后,结构自振周期随时间变化,加速度反应谱值减小而位移反应谱值增大;结构高度越小、结构周期越长,竖向地震作用对反应谱的影响越大;考虑竖向地震作用及竖向位移对弹簧水平刚度的影响后,新型三维隔震结构加速度反应减小、位移反应增大,新型三维隔震结构减震系数可以控制在0.5以下。     

带转换层的筒体——剪力墙结构的抗震试验结果分析

通过对广州天秀大厦的有机玻璃模型进行弹性阶段的振动台地震作用的模拟试验,研究了筒体大底盘多塔楼式超高层建筑结构在地震作用下的动力特性和反应.分析和确定相似关系,根据试验结果进行推算,得到原型结构在实际地震作用下的动力特性与反应,与分析结果进行了比较,验证了转换层在大底盘多塔楼式超高层结构中的作用,并围绕转换层对类似结构的结构抗震设计提出了若干设想和建议.     

悬挂结构竖向地震作用动力性能分析

悬挂结构主要包括受压构件与受拉构件，受竖向荷载影响较大。将悬挂结构简化为考虑节点转动的串并联模型，通过计算得到结构的竖向刚度矩阵和相应的质量矩阵，并运用时程分析的方法，进行竖向地震作用下的动力反应分析，从中得出了悬挂结构竖向地震作用下的一些动力特性。最后，从结构可靠度等方面，对悬挂结构的设计提出了一些建议。     

竖向基础隔震框架结构的竖向地震反应分析

对竖向隔震框架结构的竖向地震响应进行了时程动力分析，对比了隔震结构及其相应非隔震结构的动力特性，给出了罕遇地震作用下结构的最大层间轴力、位移等，得到了竖向隔震结构的竖向地震反应明显降低的结论。     

竖向地震作用对不同桥墩形式的连续刚构桥地震反应影响的数值模拟研究

以涪江三桥设计为工程背景,采用动态时程分析方法对三种不同桥墩形式的大跨度连续刚构桥进行了El-Centro地震输入波作用下的地震反应分析。采用两种不同的竖向地震工况进行数值模拟,并分别从主梁位移反应、主梁内力反应以及主墩位移、内力反应四个方面进行分析比较竖向地震作用对大跨度连续刚构桥地震反应的影响,结果表明,竖向地震作用对结构影响较大,抗震分析时不能忽视竖向地震作用。