海口双子塔-南塔结构整体稳定与关键构件计算长度系数研究

海口双子塔-南塔位于地震高烈度与强台风区,结构设计存在较大挑战,其整体稳定及构件稳定承载力验算是其中的重要内容。首先采用倒三角分布荷载、风荷载和地震作用三种荷载分布形式计算了结构的弹性等效侧向刚度,并据此得到了结构的刚重比和P-Δ效应的影响,结果表明,结构具有较好的抗侧刚度和整体稳定性能。使用MIDAS Gen软件进行了结构整体屈曲分析,进一步印证了结构具有良好的整体稳定性能。通过弹性屈曲计算了巨型柱及RCFT中柱的屈曲临界荷载,并使用欧拉公式反算了计算长度系数。     

梅花形布桩桩筏基础抗冲切性能研究

梅花形布桩是一种常见的布桩形式,具有相同基础面积下布桩较多的优点,但是在GB 50007—2012《建筑地基基础设计规范》及JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中给出的冲切锥体范围是依据正交布桩的形式,对于梅花形布桩未做明确说明。本文中首先总结了各国规范对于桩筏基础冲切的计算规定,针对某超高层结构巨柱下厚度为5m的桩筏基础,研究了在梅花形布桩时的冲切锥体范围,并与ACI 318-14中规定的冲切锥体范围进行了对比。研究发现,冲切锥体底面呈六边形,且范围较小。为增强基础的抗冲切能力,根据冲切分析结果,在斜裂缝开展处增加了钢筋立柱,进一步分析表明,钢筋立柱能够有效限制斜裂缝的开展。     

海口双子塔-南塔结构抗连续倒塌分析

结构连续倒塌会造成严重生命财产损失,高层建筑在偶然作用发生时应具有适宜的抗连续倒塌能力。采用《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的拆除构件法和附加侧向偶然作用法计算分析了海口双子塔-南塔结构抗连续倒塌性能,结果表明剩余构件的应力比满足抗连续倒塌要求;动力弹塑性计算方法复核验算结果表明,结构因构件拆除而产生的动力效应并不明显,剩余构件均未出现塑性行为。两种方法均表明海口双子塔-南塔结构具有良好的冗余度和抗连续倒塌能力。     

张拉整体高耸结构优化研究

张拉整体高耸结构是一种新型结构体系,是张拉整体在竖直方向上的应用,目前尚未有功能性结构建成。针对一座电视塔的张拉整体高耸结构,采用改进的遗传算法和三级混合算法,依靠有限元分析对结构进行了优化设计。改进的遗传算法能够识别迭代过程中松弛的索,通过自动调整对应编码区的变异率来避免索的松弛,采用非线性求解器对结构的侧向刚度进行优化;三级混合算法包含了模式搜索法、单纯形法和齿行法,采用线性求解器对结构的侧向刚度和自重进行了联合优化,提高侧向刚度的同时减小自重。优化结果表明：这两种优化算法都能够在预应力水平基本不变的情况下大幅提高结构侧向刚度,优化效果良好。     

太阳辐射下张拉整体高耸结构热学及力学性能研究

张拉整体高耸结构是一种新型结构体系,是张拉整体的概念在竖直方向上的应用,尚未有任何功能性结构建成。针对一座功能为电视塔的张拉整体高耸结构,基于ASHRAE晴空辐射模型,模拟了该结构在一天中的非均匀时变温度场分布情况,并计算了结构在该温度场下的力学响应。通过不同的太阳辐射吸收系数取值,研究了索体材料和压杆面漆的选取对于结构热学、力学性能的影响。结果表明,当采用深色压杆面漆时,结构在太阳辐射下索力损失最小。     

预制板现浇混凝土叠合层加固砌体教学楼的抗震性能分析

针对2008年“5·12”汶川地震中砌体结构教学楼大量倒塌这一惨痛教训,总结了实际工程中砌体结构房屋的整体性缺陷以及常用的加固方法;采用通用有限元分析软件ANSYS建立了一个典型砌体结构教学楼(预制多孔板装配式楼盖)的数值模型,施加经修正后的汶川地震波,并利用有限元时程分析方法,分析了使用现浇混凝土叠合层加固前后该砌体结构教学楼在汶川地震波下的响应,重点对比了结构的模态、变形以及应力水平.结果表明:现浇混凝土叠合层可以使墙体的变形得到有效约束,横墙和纵墙的加速度基本一致,墙体变形以及最大应力均得到减小,这说明增设现浇混凝土叠合层是一种有效的加固预制板楼盖的方法.