多高层结构的鞭梢效应研究

对具有突出物的多层框架和框剪结构建立了力学模型,探讨了结构产生鞭梢效应的原因,并推导了突出物顶部振型位移和主体顶部振型位移的比值公式。通过实例分析发现,突出物的质量和刚度都影响着突出物鞭梢效应的强弱,特征刚度值是框架-剪力墙结构产生鞭梢效应的另一个重要影响因素。因此可通过适当调整结构的刚度或质量分布使突出物的频率与整体结构的频率的差值增大,对框架-剪力墙结构还可以调整特征刚度比值来减小鞭梢效应。     

高层建筑在强风作用下的鞭梢效应分析

从高层结构的动力特性出发,结合工程结构抗风设计理论,系统地探讨了高层建筑在强风作用下产生鞭梢效应的原因,发现鞭梢效应的强弱跟突出部分和主体部分的固有频率比值有密切联系,当其比值接近1,并与强风的卓越频率接近时,最易发生强烈的鞭梢效应。并通过实例分析可看出调整突出部分的刚度或质量使其频率与主体结构的频率的差值增大是减少高层建筑鞭梢效应最有效的方法,为工程实际结构设计提供一定的参考依据。     

建筑框架结构顶部细长突出物的鞭梢效应研究

在高层建筑物顶部经常会因为某些需要而建造一些细长的突出物,这些细小的突出物在地震作用下经常会发生比主体结构大得多的强烈振动,这种现象称为"鞭梢效应"。本文针对鞭梢效应的影响因素进行讨论,采用ANSYS大型通用软件建立了高层框架结构的数值计算模型,通过改变细长突出物质量和自振周期比较了不同因素对于鞭梢效应的影响程度,为工程设计中如何减小鞭梢效应提供参考。     

建筑物结构加层中“鞭梢效应”的影响

多高层混凝土结构的加层设计与抗震分析,是多高层混凝土结构加层工程中的重中之重。其中涉及鞭梢效应的影响,加层方案的选择,抗侧力结构对加层结构的影响,地震烈度对结构的影响以及不同加层层数的设计等多方面因素,本章针对建筑物加层中鞭梢效应的影响进行讨论,根据对比分析分别归纳出鞭梢效应对于加层结构设计的影响关系,用于对加层的选型和加层的设计提供一些参考。     

高层建筑结构突出物的可靠性分析

文章根据工程结构可靠度理论，分析了高层建筑主体结构和突出物的可靠度和失效概率，并得出有关公式。当主体结构的质量和刚度确定时，结构设计者可以根据可靠度和失效概率值及时调整突出物的质量和刚度，尽量避免鞭梢效应的发生，从而为结构设计提供更可靠的依据。     

层间隔震对结构鞭梢效应管控意义探究

笔者主要针对如何利用层间隔震的方法有效控制鞭梢效应的产生提出了自己的看法和建议,希望可以对鞭梢效应的预防和治理方面有所帮助。     

高层建筑顶部幕墙结构的风振控制研究

在高层建筑的施工中要充分的考虑到主体结构和顶部幕墙结构的相互作用，采用主体结构层模型--顶部幕墙结构杆系模型分析结构的风效应和顶部幕墙的风振鞭梢效应，通过在建筑顶部增设内置式的粘弹性阻尼器来减少风振响应。笔者通过对一栋40层、高173m的高层建筑进行分析研究表明：采用内置式的粘弹性阻尼器支撑顶部幕墙后，可以一定程度上降低高层建筑顶部幕墙的风振响应，从而杜绝或降低在风振效应下的高层建筑顶部玻璃幕墙破裂现象发生的频率，提高顶部幕墙结构的安全性。     

浅议建筑结构鞭梢效应的解决方法

分析了强迫振动下的鞭梢效应和地震作用下鞭梢效应的成因,从调整结构总体刚度与质量分布以及采用基础隔震方法两方面探讨了消除鞭梢效应的方法,从而改善了建筑物的抗震性能.     

软钢阻尼器在钢结构加层中的减震性能研究

基于框剪结构采用钢结构直接加层后,结构的整体质量、刚度、周期等都会发生较大变化,对安装有软钢阻尼器和未设软钢阻尼器的加层钢结构运用有限元软件进行动力时程分析,分析表明:软钢阻尼器可以有效降低直接加层钢结构在罕遇地震下的反应,提高了结构的整体抗侧刚度,层间位移和层间剪力有显著的减小,较好地控制了钢结构直接加层产生的鞭梢效应现象,减震效果明显.     

建筑结构鞭端效应原理分析及控制措施

基于结构动力学对结构鞭端效应的产生原理进行了介绍,并分析了基础隔震对结构鞭端效应的控制机理,为实际工程中控制鞭端效应奠定了基础。     

楼顶钢结构塔楼的抗震分析及设计建议

对高楼顶加钢塔这一结构形式的计算方法进行总结 ,并指出它们的实用范围。通过特例说明当高楼顶钢结构塔楼的基本频率与整体结构的固有频率相同或相近 ,且与地面扰频接近时 ,最易发生共振。经计算分析 ,总结出便于工程应用的简单计算公式 ,可供高楼顶钢塔计算和设计时参考。并结合工程实例 ,给出了高楼加高塔的设计计算建议     

立面开大洞短肢剪力墙-筒体结构的动力试验研究及有限元计算分析

高层住宅结构为满足建筑功能多样化、美观等要求,出现了底部大空间、立面大洞口等特殊效果的短肢剪力墙-筒体结构形式,对该复杂结构体系整体抗震性能的评估,需进行专门的试验研究和计算分析。本文针对具有上述结构特点的某高层结构整体模型,进行了模拟地震振动台试验和三维有限元分析,得到了结构的动力特性,以及在7度多遇、基本、罕遇烈度地震作用下的加速度反应、惯性力分布和位移反应等。结果表明,在地震作用下该结构底部墙肢中仅少数构件出现反弯点甚至不出现反弯点;除结构出屋面部分鞭梢效应明显外,其余部分均可以满足现行规范的抗震设防要求;工程设计中宜改善端部筒体以及转换大梁与筒体连接处的强度和延性。     

中旅城二期南楼超限高层结构设计

位于福州五四路的中旅城二期南楼,其具有高度超限、平面不规则性、8层高位转换和连体设计等的多重超限,对结构设计提出了严峻挑战。本论文介绍此超限结构的抗震和抗风设计,进行了不同力学模型的多种软件静力对比分析、弹性时程分析、中震作用分析、静力弹塑性分析;结构不同部位根据计算分析采用了相应的各种类型的组合构件来满足刚度、延性和冗余度,并对控制结构的扭转效应和计算中部分构件的超筋信息的做了研究处理;同时对型钢混凝土转换结构和连体的设计做了论述,并介绍了其节点的构造设计。     

汇鑫IBC复杂高层连体转换结构方案优化设计

通过对汇鑫IBC建筑采用立面开设通透大洞的复杂高层结构方案的优化设计,着重分析比较了工程重要部位5种局部结构方案对整体结构的周期、位移、层刚度比等指标、构件传力效果以及受力大小的影响关系,以便选用合理的结构方案,也为高烈度地区采用多层连体复杂高层结构方案的设计提供一定的参考。     

西安火车站东配楼复杂连体结构振动台试验研究

西安火车站改扩建东配楼项目由三个平面不规则的单体建筑通过大跨度桁架进行连接,结构质量与刚度分布差异较大,且平动与扭转振动反应的耦联效应显著。为研究不规则连体结构的抗震性能,选取子结构进行了1∶10缩尺模型振动台试验,分析设防、罕遇及超罕遇地震作用下结构的破坏模式、动力特性以及加速度、位移、内力响应,评价连体结构的抗震性能。结果表明：在8度设防地震作用下,结构的自振频率呈线性退化,单体频率下降约20%。在8度罕遇地震作用下,框架梁端形成塑性铰,小三角区角柱首先进入塑性工作状态,各区频率降低超过了57%,实测层间位移满足现行GB 50010—2010《建筑抗震设计规范》要求。在9度超罕遇地震作用下,叠层桁架由于位移过大导致扭转效应显著,连接支座处发生破坏,但结构并未发生整体倒塌。连体结构的薄弱部位于第2层,小三角区侧向刚度较弱,建议在该区增设支撑或剪力墙。采用柔性连接能有效降低大跨桁架的地震作用,但面外扭转效应显著,受竖向地震作用影响较大。     

复杂高层结构设计

东方商务会馆采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,建筑物平面形状为梯形。竖向体形高位内收,引起结构竖向不规则。底层层高较高,引起下柔上刚,存在底部薄弱层。各标准层均设夹层,属复式结构。在结构平面、竖向的框架梁、柱以及剪力墙布置上采取措施,调整竖向不规则的体形对结构受力的总体影响。考虑建筑使用功能改变,对复式结构出现的两种不同结构布置体系分别建模计算和比较,得出考虑后置夹层参与整体结构的共同工作更能符合结构的实际受力特性。在构造上采取加强措施,保证建筑结构在地震和风载作用下具有一定的安全储备。对后置夹层结构布置竖向荷载传力路径尽量直接,以减少对整体结构的不利影响。     

大底盘建筑的结构设计

主——裙楼结构是一种常用的结构形式,由于主楼与裙楼的高度不同,使结构体型复杂,整体刚度不均匀,将影响结构的动力特性和抗震性能。通过对某工程的结构抗震计算分析,掌握了结构地震作用下的反应,确定了结构的薄弱部位,采取了相应的技术措施,并简述了提高高层建筑结构设计质量的体会。