章丘全民健身中心健身馆结构设计与分析

章丘全民健身中心健身馆的造型新颖别致、结构体系复杂,对其主体结构设计和钢结构屋盖整体稳定性的研究可为类似项目提供参考和借鉴。文章围绕健身馆结构设计中的关键技术问题,分析了独立模型和总体模型中屋盖杆件受力的差异,研究了初始缺陷和荷载分布形式对结构整体稳定性的影响,探索了在温度荷载作用下超长混凝土结构的受力特点,并采用有限元软件对大跨度楼盖进行了舒适度分析。结果表明:下部结构主体刚度对屋盖杆件内力有一定程度影响;考虑初始缺陷分布后,屋盖的屈曲因子为8.0,满足规范最小限值4.2的要求,而且考虑活荷载不同分布时的屈曲系数差值7%,说明屋盖稳定性能对于荷载分布形式不敏感;温度荷载作用下最大拉应力出现在降温工况下首层室内外交界处,拉应力最大值为2.5 MPa;采用调频质量阻尼器可有效降低楼盖的竖向加速度,其减振率50%。     

装有粘滞阻尼器框架结构厂房减振设计

介绍了粘滞阻尼器的计算模型和计算分析方法,对有设备振动的多层框架结构工业厂房模型通过安装粘滞阻尼器来消能减振,根据结构中设备振动位置和最大位移位置设计出3组阻尼器布置方案,利用有限元通用软件ANSYS14.0对结构进行动力时程分析,并对得到的不同布置方案的减振效果进行比较。结果表明,阻尼器布置在闪蒸罐周围与最大变形处时消能减振效果相当,都能很好地控制振动,并验证了对于这种全钢结构工业厂房,附加粘滞阻尼器是一种有效的消能减振方法。     

某异形拱人行桥通行舒适度及其控制研究

综合对比了国内外规范对于人行桥通行舒适度的规定,并以一座异形拱人行桥为研究背景,利用大型通用有限元分析软件Midas civil建立背景工程的有限元模型;参考德国人行桥设计规范中的舒适度评价方法对人行桥进行舒适度评价,并利用调谐质量阻尼器对人行桥进行减振设计.通过对背景工程进行舒适度评价和减振设计,得到一些实用设计分析有益的结果,分析结果表明:本工程在一般的正常使用情况下振动舒适性满足要求;当桥面上行人密度过大,行人交通荷载繁忙的极端状况下时,振动舒适性不能满足要求;采用TMD消能减振装置后,桥梁结构的动力响应均达到建议的峰值加速度范围以内,满足振动舒适性要求.     

大跨预应力混凝土楼盖的双向加速度分布规律及舒适度分析研究

大跨预应力混凝土楼盖刚度低、阻尼小、最小频率接近人走动和跳跃的频率,在人行激励下,很容易不可避免地发生共振,使人产生不舒适感.本文在总结分析楼盖竖向峰值加速度、各控制点的加速度时程曲线在楼面内双向分布的基础上,建立了大跨预应力混凝土楼盖整体结构的有限元分析模型,对选定的楼盖方案在三种人行激励工况下的动力响应进行了分析.同时,通过楼盖内加速度分布曲线,对该方案楼盖的舒适度进行了评估.计算结果表明,加速度基本上是关于楼盖的形心轴对称变化,呈抛物线分布;楼盖的初始状态对楼盖振动的峰值加速度有很大影响,可能导致振动初始阶段楼盖峰值加速度加大,为大跨预应力混凝土楼盖结构舒适度的深入研究及减振隔振设计提供了参考.     

组合减震装置在连体结构高空连廊中的应用

为了保证高层连体结构连廊在地震作用下的使用安全以及减小连廊和主体结构之间的相互作用,在某复杂高层的连廊与主体结构连接处设置了铅芯橡胶支座和速度型粘滞阻尼器的组合减隔震装置．对连体结构进行在多种地震组合作用下的动力时程分析,计算结果表明该支座和阻尼器的组合装置对连廊和主体结构具有良好的减震消能作用,并且增设了本隔震装置后连体结构的各项指标均能满足抗震设计的要求．     

可控式TMD-DTLCD混合调频系统的减振控制策略

工程振动使结构物的固有频率发生偏移,导致被动控制装置调谐质量阻尼器(TMD)、调谐液体阻尼器(TLD)或调谐液柱阻尼器(TLCD)的减振效果明显下降.鉴于此,提出了可控式TMD-DTLCD混合调频系统(Controllable TMD-DTLCD Hybrid System,简称CTDHS)的概念,并以被动控制的形式研究了本系统应对结构物频率发生偏移情况下的减振控制策略.介绍了本系统各参数的设置方法,TMD、TLCD以及结构-CTDHS系统的运动方程,并通过算例中CTDHS与普通TMD对结构减振效果的对比,证明了CTDHS的优越性以及减振策略的有效性.     

大跨度楼盖结构自振频率与人致振动舒适度关系研究

对大跨度楼盖结构的竖向基频与其人致振动响应之间的关系进行了研究。首先基于单人共振模型,给出了楼板人致振动响应的近似计算方法。然后考虑人群荷载在板上均匀分布,得到了各种边界条件下楼板的竖向自振频率与人致振动响应之间的关系。并以长沙南站高架候车层49m大跨度楼盖结构为例,通过调整支撑桁架的高跨比,得到了不同自振频率下楼盖结构的人致振动响应,并给出了满足舒适度要求的楼板竖向自振基频的限值。结果表明:当楼盖结构的竖向自振频率大于3.3Hz时,其人致振动舒适度一般能满足要求;在楼板的人致振动分析中,可根据刚度等效的原则通过增加混凝土板厚来考虑楼板装饰面层等非结构构件对结构动力特性的影响。     

某大跨度悬挂板MTMD 减振控制

大跨度悬挂楼板动力特性复杂,在行人荷载下容产生较大的竖向振动,不能满足舒适度的要求。针对某大跨悬挂板舒适度问题,根据大跨悬挂板的模态特性,设计了多调谐质量阻尼器减振系统的加装位置及参数,并综合考虑了连续行走、连续跑动、连续跳跃和小组结伴行走等不同行人荷载工况。分析结果表明,大跨悬挂板在无控状况下产生了较大的竖向振动响应,其竖向加速度响应超过了舒适度设计限值要求,而在悬挂板1 阶竖向振型最大加速度响应节点1311 位置附近加装MTMD 后,在共振工况下楼板振动最激烈位置减振效果达到43.8% 以上,确保了大跨悬挂板在共振状态下也满足舒适度要求。     

1000kV大跨越输电线路钢管塔风振响应及振动控制研究

采用Davenport风谱模拟作用在大跨越输电线路钢管塔空间节点上的随机脉动风激励,并建立1 000 kV大跨越钢管塔的Ansys有限元模型,分析其动力特性和风振响应特征.基于钢管塔的动力分析结果,选取了调谐质量阻尼器减振、粘弹性阻尼器减振、粘弹性阻尼器与调谐质量阻尼器组合减振的三种控制方案,并评价了不同方案的减振效果.结果表明,单独采用质量阻尼器进行风振控制的效果略优于单独采用粘弹性阻尼器的方案,但优势并不显著,罕遇工况下易造成动力放大效应.调谐质量阻尼器与粘弹性阻尼器联合控制方案中,由于控制扭转的调谐质量.     

粘弹性阻尼器混凝土框架结构消能减震分析

粘弹性阻尼器是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置,本文介绍了粘弹性阻尼器的构造样式及组成材料,建立三种不同阻尼器形式的框架结构,阐述消能支撑的减震工作原理,以时程分析法对装有三种不同形式粘弹性阻尼器框架结构的地震反应进行了分析,对比了中心支撑、偏心支撑与纯框架结构的顶点位移及加速度等.结果表明:设置粘弹性阻尼器中心支撑的混凝土框架结构消能减震效果明显.     

大跨预应力混凝土楼盖结构选型研究

大跨预应力混凝土楼盖结构形式多种多样,不同的楼盖结构,需要选择不同受力性能的结构形式.以郑州国际会展中心展览部分大跨预应力混凝土楼盖为研究对象,分别讨论了主次梁结构、次梁承重结构以及井字梁结构3种结构形式5种不同的结构布置方式,并对其进行了分析计算.针对各结构布置方案的受力特点,通过对5种不同布置方式的预应力筋用量、结构内力以及变形的分析,结果表明,对于此类双向跨度相差不大的结构,井字梁方案较优.该结论为正确选择结构布置方案,优化楼盖结构方案提供依据.     

水电站半地下厂房后浇带方案的机组振动响应复核

针对赤道几内亚吉部洛电站半地下厂房,采用后浇带设计方案,厂房不存在变形缝,4台机组为一整体结构,形成了超过50 m的大跨度混凝土高边墙和楼板,超出了厂房设计规范的最大允许跨度.为了验证这种大跨度结构在机组运行过程中是否会产生过大变形,影响结构安全与人员健康,采用谐响应分析法对此厂房结构3台机组和4台机组同时运行工况的厂...     

高层结构屋顶构架风振控制设计与研究

以合景大厦为工程背景,介绍了屋顶构架风振控制设计,并给出了基于弯曲错动耗能的阻尼片的试验性能分析及屋顶构架控制的数值计算结果.分析结果表明:增加阻尼材料厚度和钢板厚度均可增加阻尼片的耗能能力;在结构中布置阻尼片可以有效地降低屋顶构架及结构顶层的动力响应,能够较好地改善屋顶构架的层间相对位移,满足结构舒适度要求.构架层间位移角最大控制效果为41.4%,构架顶点位移响应最大值控制效果为13.9%,结构顶点加速度响应最大值控制效果为38.3%.在本工程采用的耗能减振技术,具有明显的技术经济效益.     

大跨空间结构动力响应模糊控制

针对大跨空间结构动力灾变主动控制问题,设计了一种超磁致伸缩作动器.介绍了主动控制系统的工作原理,并建立了受控系统的空间状态方程,采用遗传算法对大跨空间结构主动控制作动器的布置位置进行了优化设计.分析了模糊控制系统的基本结构及模糊控制器的制作原理和方法,并设计了标准模糊控制器.应用MATLAB软件对大跨空间网架结构振动进行了模糊控制分析,结果表明,超磁致伸缩作动器具有良好的作动效应,利用遗传算法有效地提高了主动控制优化设计效率,同时实现了对结构的整体优化,模糊控制能够有效地降低大跨空间结构的振动反应,是一种较好的结构振动控制方法.     

大跨度预应力结构体系等代框架计算模型研究

对等代异形柱框架模型分析大跨度预应力住宅结构体系的相关问题进行了研究.分别采用纤维模型梁柱单元和壳单元模型对大跨度预应力结构在竖向和水平作用下的受力性能进行了大量的对比分析,并同大型结构试验结果进行了对比,确定了等代框架模型的参数.结果表明,等代框架计算模型是可行的,尤其是对于非线性分析,具有较高的分析效率和精度.     

大跨度楼盖结构在运动荷载下的振动性能

为研究人员运动荷载下大跨度楼盖的振动特性,以内蒙古伊旗全民健身体育中心大跨度张弦梁楼盖体系为背景,采用生物力学测力平台进行人员行走、跑步、跳跃、起立等运动荷载实测和相关分析研究.考虑可能出现的各种运动荷载工况,对大跨度张弦梁楼盖区振动开展有限元分析和现场实测.分析表明:行走、跑步及跳跃荷载工况下,人员动力放大系数分别约为1.2、2.4及4.9,大跨度楼盖在人员运动荷载数值模型激励下,所得有限元分析结果与现场实测竖向加速度峰值及理论计算值吻合较好.     

大跨装配式混凝土结构横隔板效应分析

办公楼等大跨装配式混凝土结构的强震响应很大程度上取决于楼/屋盖的连接结构构件性能、连接节点构造措施、以及由其控制的楼盖横隔板,应提出大跨装配式混凝土结构楼/屋盖及其连接构件的合理设计方法.基于线性参数化分析,考虑了9种板-板连接、5种墙-墙连接及3种板-墙/梁连接共135种不同刚度连接组合下模态分析,评价了节点连接刚度...     

大跨中承式钢管混凝土拱桥的自振特性及稳定性

对一大跨中承式钢管混凝土拱桥分别进行了自振特性分析及稳定性分析,研究了设计荷载、拱肋矢跨比、拱面内倾角对大跨中承式钢管混凝土拱桥自振特性、弹性稳定性及弹塑性稳定性的影响。研究表明,降低拱肋矢跨比或将拱面内倾均可有效改善大跨钢管混凝土拱桥的横向面外刚度,提高结构的面外振动频率,并使结构稳定性呈现不同的变化规律。综合考虑自振特性及弹性稳定性两种分析结果比单纯依靠自振特性分析结果评价结构参数取值更合理。本文讨论的360m跨度中承式钢管混凝土拱桥矢跨比宜在1/4附近取值,拱面内倾角度不宜超过10°。