弹性楼盖高层框-剪结构地震内力实用计算法

装配式楼盖的水平刚度是有限的,这已为房屋的脉动振型,楼盖实测变形以及房屋的震害现象所证实。本文提出考虑楼盖变形的空间结构力学模型,采取“栅格多质点系”计算简图,对160例8～30层高层建筑进行了地震反应分析,并以刚性楼盖假定的框架地震内力为基数,给出弹性楼盖框-剪结构各种情况下的中央框架地震内力修正系数。从而使目前通用的较简单的适用于框架-剪力墙并联体的“单竖杆多质点系”抗震分析方法,作一简单修正后,即能反映楼盖变形对框架地震内力的影响。     

半刚性楼盖房屋的抗震空间分析

建筑震害调查和结构实测数据表明,某些工业与民用建筑的屋盖和楼盖平面内的抗推刚度是有限的,地震时产生了显著的水平变形。对于此类半刚性楼盖房屋,用于计算水平地震作用的振动模型不能再沿用仅适用于刚性楼盖或柔性楼盖房屋的串联质点系。给出了半刚性楼盖房屋的抗震空间分析方法,为计入楼盖水平变形对质点水平地震作用数值和构件地震内力的影响,对于单向地震输入和双向地震输入,分别提出串并联质点系和双向串并联质点系振动模型,以计算结构的二维振型或三维振型以及相应的构件地震内力。可供《建筑抗震设计规范》修订时参考。     

高低跨厂房平扭耦联地震反应分析

本文分析研究了高低跨厂房在地震作用下的结构反应。阐明了高低跨厂房的地震反应是平动——扭转相耦联的地震反应,并指出研究这一地震反应时,必须考虑地震对厂房的纵向作用和屋盖系统的剪切变形。本文从这个观点出发,建立了高低跨厂房的平扭耦联地震反应运动方程,推导出相应的计算公式,同时,对此进行了分析、讨论。     

弹性楼盖内框架砖房的抗震简化计算

内框架砖房具有造价低、施工简便等优点,常用于百货商店、餐厅和轻工业厂房。现行抗震设计规范中所列的地震内力计算公式,关于楼盖变形对框架地震内力的影响,是按静力变形条件确定的。本文采取空间结构力学模型,运用振型分解原理和反应谱理论,进行振动分析,并选取多种楼盖刚度、横墙间距、内外柱截面尺寸,利用电子     

装配式楼盖高层建筑抗震设计

在高层建筑设计中,为了保证楼板刚性的假定,往往要求在装配式预制楼盖上铺设有一定厚度的整浇面层。实际上据实测分析不设整浇层的预制装配式楼盖亦有一定的剪切刚度。本文以不设整浇面层的空心楼板的实测刚度为基础,以“串并联多质点系”为力学模型,用振型分析方法,对8～30层楼房进行空间结构地震内力分析。分析表明水平地震力作用时,楼板所承受的剪力较小,远低于一般预制楼板的现浇接头的抗剪强度,由于楼板水平变形在框剪体系中引起框架剪力的增值也不大,因此建议在高层建筑中,如符合本文所设条件亦可以在预制装配式楼盖上不设整浇面层。     

全装配式桁架梁组合楼盖平面内刚性性能分析及评估

基于全装配式桁架梁组合楼盖的缩尺模型试验，采用Midas/Gen有限元软件对其进行了分析模拟，通过与试验研究结果的对比，验证了有限元分析模型的准确性。在楼盖刚性假定的基础上，对试验楼盖在楼层水平力作用下的平面内受力变形性能进行了模拟分析。研究结果表明：考虑楼盖平面内刚度与假定楼盖理想刚性两种情形下，该全装配式桁架梁组合楼盖的整体位移偏差较大，而柱端剪力偏差较小；美国规范（ASCE/SEI 41-13）评估法不适合该类楼盖的刚性性能评估；建议综合考虑楼盖整体位移与柱端剪力在考虑楼盖平面内刚度与假定楼盖理想刚性时的偏差均不超过10%作为全装配式楼盖平面内刚性性能分析评估的指标；基于该分析评估指标，全装配式桁架梁组合楼盖属于非刚性楼盖。     

楼板刚、弹性计算假定对梁式转换高层建筑地震作用效应的影响

论述了楼板刚弹性计算假定对梁式转换结构地震反应的影响。提出楼层地震剪力在抗侧力构件中的分配除按楼盖的刚性、柔性和弹性三种情况考虑以外,还存在另一种分配方式,即转换层上邻近楼层框支剪力墙分配的地震剪力受转换层下部结构落地剪力墙设置的间距和楼板面内变形的影响。建议进行复杂高层建筑结构内力与位移计算时,楼板宜按弹性考虑。     

内框架房屋抗震的空间分析

内框架房屋的脉动振型、强拉变形曲线以及震害规律,进一步证实楼盖的有限刚度和高阶空间振型对震害程度和破坏部位的显著影响。以往采用的“单竖杆多质点系”计算简图未能反映这些特点。 本文提出考虑楼盖水平变形的空间结构模型,建立“多竖杆多质点系”的自振方程,应用反应谱理论求解多阶空间振型的地震反应,给出考虑楼盖空间作用及砖墙弹性和非弹性变形阶段的构件地震内力。通过实例分析说明,计算结果与实测自振特性和震害规律都有着较好的一致性。     

非对称单层厂房剪扭振动地震反应

在海城、唐山地震中大量单层厂房的破坏情况表明,厂房发生侧移和扭转振动的同时,屋盖自身还产生显著的纵向和横向水平变形。一些厂房的实测变形曲线和屋盖动力实验,则进一步给出了屋盖水平刚度的具体数值。为了确切反映非对称单层厂房的实际振动性状,合理确定构件地震内力,本文提出考虑厂房扭转、屋盖变形和围护墙刚度三要素的空间结构力学模型和“串并联多质点系”计算简图,进行双向地面平动分量作用下的三维振动分析。实例计算表明,此方法能较好地反映单层厂房的震害规律。     

新型全预制装配式RC楼盖平面内力学特征研究

提出了一种工业化程度高的新型全预制装配式RC楼盖体系,介绍了其构造特点。预制装配式楼盖受力复杂,且其平面内力学特征对整个结构体系的抗震性能影响巨大。引入了预制装配式楼盖平面内刚度的计算方法,并对新型楼盖的平面内刚度进行了评价。采用基于反应谱理论的振型分析和数值分析相结合的方法对新型楼盖进行了空间结构分析,研究了该新型楼盖的平面内变形特征和破坏模式。在新型楼盖平面内力学特征研究的基础上,讨论了新型楼盖合理的设计方法。结果表明:新型楼盖构造形式能有效地提高预制装配式楼盖的整体性和平面内刚度,模型楼盖在仿8度地震烈度水平荷载作用下,平面内相对挠度较小;用现行规范设计新型楼盖结构存在较大偏差,建议采用考虑楼盖真实刚度的空间振动模型或修正的刚性假定简化方法进行新型楼盖结构的抗震验算。     

弹性楼盖结构柱列在纵向地震作用下有限元模型分析研究

弹性楼盖结构建筑在抗震设计时,考虑水平地震作用的计算方法较成熟,有大量成熟的理论和计算方法,但考虑纵向地震作用影响的处理方法较粗略,对计算系数的取值考虑的比较笼统,没有结合结构概念设计的思想来修正参数。该结构的纵向抗震计算,以往多采用屋盖为绝对刚性或绝对柔性的假定,忽略和掩盖了许多具体的应该考虑的因素。主要对抗震规范介绍的调整刚度分配法进行改进分析,通过STRAT软件建立有限元模型,对规范计算假设和计算方法的分析,结合实结构概念设计思想,提出自己对传统计算方法的改进意见和建议。     

高层建筑组合楼盖面内变形简化分析模型

对钢-混凝土组合楼盖面内变形对高层建筑结构分析的影响进行研究,提出考虑组合楼盖面内刚度的结构简化分析模型。通过算例分析,比较不同长宽比的组合楼板对高层建筑结构分析的影响。研究发现,钢-混凝土组合楼盖的面内刚度受到混凝土楼板尺寸、钢梁尺寸和钢梁位置的影响,对于不同的情况要分别计算。考虑组合楼盖的面内变形后,高层建筑中各榀抗侧力结构的侧向位移不再都相同,抗侧刚度较小的抗侧力结构的位移将比抗侧刚度较大的大,组合楼板面内变形的影响,随着楼板长宽比L/B的变化而不同,当L/B≤3时,忽略楼板弹性,即采用刚性楼板假定,误差均在5%以内;而当L/B≥4时,采用刚性楼板假定将产生较大的误差,此时应考虑组合楼板的面内变形。分析方法物理概念明确,计算结果合理可信,是分析带组合楼盖高层建筑结构的一种有效方法,可为结构设计中评价组合楼盖的隔板性能提供参考。     

某细腰平面超高层住宅地震作用下受力分析

结合某细腰平面超高层住宅工程案例,对该类结构地震作用计算过程中楼盖假定的适用性、CQC反应谱法及弹性时程直接积分法计算结果的差异、结构阻尼比对细腰构件内力的影响以及细腰程度限值影响因素等进行了对比分析,探讨了常规分析方法对细腰部位构件受力分析的不足之处,得到了各因素对计算结果的误差范围。最后通过动力弹塑性非线性分析方法校核了工程案例细腰部位在大震作用下的表现。分析结果表明,非细腰部位可采用分块刚性楼盖假定的CQC反应谱法,细腰部位可采用弹性时程分析方法进行分析和设计;常阻尼模型能偏安全地考虑高阶不利振型对细腰的影响;大震下细腰损伤严重,增加连接板能适当改善细腰处的构件损伤。     

胶合木框架梁柱半刚性连接计算

胶合木结构梁柱在受力时具有明显的半刚性特性,本文在经典力学假定条件下,根据半刚性连接理论给出了在任意荷载作用下胶合木结构半刚性连接框架梁柱单元杆端刚度矩阵和弯矩计算公式;通过sap2000采用上述弹簧单元对中加某胶合木框架结构进行了数值模拟。结果表明在柔性系数μ为0.41~0.82时各构件计算内力与原设计内力基本一致。建议在实际计算时,应考虑框架半刚性连接,并给出相应内力计算方法,为今后木结构设计计算考虑半刚性连接提供依据。     

边支承双向板与柱支承双向板的界定条件

建立了考虑板、梁、柱协同工作的楼盖结构三维有限元分析模型;对具有不同梁板刚度比、板区格跨度比的31个现浇混凝土楼盖结构模型进行了弹性有限元分析,同时用弹性薄板理论计算了这些楼盖结构模型中板的内力和挠度;将两种方法的计算结果进行比较,研究了梁、板刚度比变化对板内力和变形的影响。研究结果表明,梁板刚度比变化对板内力和变形有较大的影响;综合比较弯矩和挠度计算结果,提出将αl2/l1≥5作为弹性内力计算时边支承双向板与柱支承双向板的界定条件。     

砖混结构房屋在地震作用下的空间分析

本文采用弹性支承的连续深梁模型模拟分析了其楼屋盖和砌体墙组成的空间体系的水平地震作用的传递方式,提出了用楼盖刚度及板墙跨高比/Hw划分的三种楼盖形式:刚性楼盖、半刚性楼盖和柔性楼盖,并得到了水平楼层地震作用在砌体墙上的剪力分配方法。     

建筑砌体结构构造布置与抗震设计

1砌体房屋抗震计算分析 确定多层砌体结构房屋的计算简图,应考虑以下几点: (1)将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行抗震验算. (2)地震作用下结构的变形为剪切型. (3)房屋各层楼盖水平刚度无限大,仅做平移运动,因此各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同.     

楼板大开洞设计浅探

目前，多高层建筑采用楼板大开洞以形成中厅或天井的设计已逐渐增多，由于楼板大开洞，楼板水平传力途径受到影响，刚度发生突变，形成了薄弱层，则常规设计中，楼板给对刚性的假定不再成立，这在地震区设计中，属非规则结构，应引起特别重视。对此类结构应把开洞楼房分为各个独立的楼板块，假定每个楼板块在自身平面内刚度无限大，简化了复杂的内力与位移计算。设计计算中，应遵循三水准的要求，按二阶段步骤进行。第一阶段设计，弹性阶段，计算出水平地震作用内力及变形，构成截面承载力，对局部构件内力过大时，可采用塑性变形内力重分布…     

内廊式装配楼盖多层砖房地震剪力分配探讨

内廊式装配楼（屋）盖砖房地震剪力按墙体刚度及从属面积分配。《建筑抗震设计手册》（文献2）推荐从属面积分别接走道两侧墙体取值,忽略了地震作用方向对建筑物变形的影响。本文通过对典型计算单元在反复两个地震剪力作用下,楼盖水平变形变化规律和变形特征分析得出,楼盖水平变形的曲线形状和位移大小,与楼层地震剪力作用方向密切相关,楼层地震剪力的分配必须同时考虑墙体布置平面尺寸和楼层地震势力作用方向因素影响。     

半刚性楼盖空间结构变-扭振动分析

实测数据表明,多种类型楼盖的水平刚度是有限的。对于非对称空间结构在水平干扰下的振动分析,应该考虑屋盖和楼盖水平变形的影响,采用“水平变形-扭转”耦联振动理论,以取代习用的“平移-扭转”振动理论;并采用“串并联质点系”或“立体质点系”作为结构振动分析的力学模型,以取代“串联刚片系”力学模型。本文提出的振动新理论,既适用于房屋结构,也适用于其他结构。