大跨度混凝土悬挑空腹桁架结构地震响应研究

以某市规划展览馆工程为背景,对混凝土大跨度悬挑空腹桁架结构的地震响应进行详细分析研究。用有限元软件ANSYS和MIDAS,建立了包含框架柱、桁架、楼盖梁板的整体结构的空间力学模型,并对该模型作详细的反应谱分析和弹性时程分析。研究表明:结构X向、Y向布置未出现薄弱部位,双向地震作用耦合性不明显,结构的水平抗震性能良好;悬挑桁架竖向抗震能力较弱,且双向水平地震作用对悬挑端竖向位移的耦合性明显;悬挑桁架根部杆件的内力响应最大,为桁架抗震能力薄弱部位,地震影响不明显;悬挑桁架中部、端部杆件的地震影响显著,内力响应较小;进行抗震分析时,做双向水平地震、三维地震作用分析有其必要性。     

大跨度悬挑混凝土框桁架结构静力弹塑性分析

以遵义市规划展览馆工程为背景,对大跨度混凝土悬挑框桁架杂交结构作详细的静力弹塑性(Push-over)分析研究。结果表明:结构整体性能点位于"小震不坏"与"大震不倒"之间,并且离"大震不倒"仍有一段距离,主体结构仍处于强度上升阶段,具有一定安全储备;观察塑性构件分布情况及出现顺序,得到结构满足"强柱弱梁"要求、耗能机制合理、变形能力良好的结论;地震作用正交方向上的桁架塑性构件主要出现在顶层外围梁的中间部位,在设计过程中应予以加强。     

大跨度混凝土悬挑空腹桁架结构静动力特性研究

以某市规划展览馆工程为背景,对混凝土大跨度悬挑空腹桁架结构的静、动力特性进行详细分析研究。空腹桁架支承于框架柱上,桁架高度8.4 m、悬挑跨度22 m,荷载较大。设计了不同腹杆布置形式的三种结构方案,用有限元软件ANSYS和MIDAS,建立了包含框架柱、桁架、楼盖梁板的整体结构的空间力学模型,其中,桁架的杆件、框架梁和柱用空间梁单元模拟,楼板用三维壳单元模拟。研究表明,三种结构的挠度、杆件内力、结构自振频率及振型等静动力指标均可满足工程要求,其中,具有交叉布置斜腹杆的桁架结构的力学指标较为优异。     

悬挑结构房屋竖向地震抗震性能分析

我国广大村镇地区大量存在着砖混结构房屋,为了扩展房屋的使用面积,通常会在二层以上外墙处设置悬挑.悬挑构件所受的力较复杂,在竖向地震作用下,抗震性能较弱,为了提高抗震性能,在悬挑梁端增设竖向柱,使上下悬挑梁构成整体,通过数值计算,增设的柱能显著提高结构抗震性能,能显著降低由结构失效损失所产生的间接费用,有着较好的经济性.     

极罕遇地震下大底板双塔楼PC隔震结构抗震性能分析

为研究极罕遇地震作用下大底板双塔楼PC隔震结构的抗震性能,采用ANSYS有限元软件对大底板双塔楼RC隔震结构和PC隔震结构进行了有限元模拟.对比分析了罕遇、极罕遇地震作用下两种结构的楼层位移响应、底板应力分布等动力响应和能量耗散情况.结果表明:相比RC结构,PC结构的自振周期和楼层位移响应增大,顶层加速度减小,上部结构塑性耗能增加,损伤严重;极罕遇地震作用下,两结构的隔震层变形显著增大,但耗能能力相对降低,上部结构耗能占比增大,建议在隔震设计时考虑使用较大直径隔震支座;极罕遇地震作用下,两结构塔楼连接位置处的大底板应力峰值均明显增大,故设计时应对塔楼连接位置采取相应的加强措施.     

大型超高钢结构电视塔抗震性能分析

以388 m高河南省广播电视塔为例,研究了大型超高钢结构电视塔抗震性能的分析与评价方法.为评判河南电视塔可能出现的薄弱部位等抗震性能,利用时程分析法对该结构分别进行了多遇地震弹性时程响应分析与罕遇地震弹塑性时程响应分析.同时,为了解河南电视塔刚接模型与铰接模型抗震性能的区别,对该结构两种不同计算模型在弹性阶段的动力行为与弹塑性阶段的非线性动力特性进行了对比分析.研究结果表明:该结构两种分析假定的计算模型均满足小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防要求,刚接模型整体抗震性能略优于铰接模型.     

超大跨度悬挑混凝土框桁架杂交结构静动力分析

遵义市规划展览馆中心悬挑部分22 m墙面采用超大跨度悬挑混凝土桁架结构,使得结构体系悬挑部分超大跨度悬挑混凝土桁架在静力及地震作用下的受力性能成为结构体系安全控制的关键因素。本文首先对主体结构进行静力分析,进行了基于变形性能及受力性能的优化选型,研究了桁架的腹杆布置形式对超大悬挑混凝土框桁架结构体系静力特性影响,随后又通过模态分析得出结构自振特性。分析表明,按选定性能目标优化得到的结构体系经济合理,实现了超大跨度悬挑混凝土框桁架杂交结构在静力及动力作用下性能安全的设计目标。     

空腹桁架结构抗震性能有限元分析

本文主要探讨空腹桁架结构抗震性能的影响因素,总结出一系列规律,对后续的研究工作奠定良好的基础。     

软钢阻尼器加固某大跨度结构减震性能研究

"5.12汶川"大地震后,受影响的部分地区设防烈度进行了调整,设防烈度调整后大部分建筑尤其是公共建筑需要进行抗震加固。以地震时正在修建的某大跨度体育教学训练中心为背景,针对该地区设防烈度提高的特殊性,对其设防烈度提高前、后的抗震性能进行了评估,采用有限元模型对不同软钢阻尼器抗震加固方案进行了动力分析,评价了不同软钢阻尼器加固方案的减震效果。结果表明:(1)软钢阻尼器的设置对于调整结构的水平刚度,增强结构的耗能能力,改善结构的减震性能具有重要作用;(2)软钢阻尼器宜布置在层间位移角较大的楼层,即结构刚度变化较大的相邻楼层;(3)软钢阻尼器的数量及布置方式有优化解等结论,为该工程结构的抗震加固设计提供了依据,同时可供同类建筑结构的抗震加固设计借鉴。     

大悬挑屋盖结构的风振控制设计方法

分析了风振条件下大跨度屋盖结构中悬挑竖向位移的控制方法,指出传统的模态应变能法因忽略阻尼器的耗能刚度部分可能产生较大误差,并对此给出了修正方法。推导了附加消能支撑的竖向控制力、等效刚度和等效耗能因子公式。根据上述方法和公式,对一大悬挑屋盖结构进行了风振控制设计。经实例应用说明,笔者提出的风振控制设计方法方便实用。     

基于构件损伤的某超限剪力墙结构抗震性能评估

采用大型有限元软件ABAQUS对某超限剪力墙结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析.提出了对应不同性能要求评定构件损伤的损伤指标,从结构整体地震响应与主要受力构件的损伤破坏层面上,对该超限剪力墙结构开展抗震性能评估.结果表明:在不同罕遇地震动作用下,结构各楼层最大层间位移角为1/154,小于规范限值,结构整体变形满足预期的性能目标;根据构件破坏状态评估可知,强震下结构部分剪力墙,连梁和框架梁发生了轻微损伤破坏,达到了预期制定的构件性能目标.     

大跨度桁架转换结构的受力性能分析

通过分析在竖向荷载作用下,通过改变上下弦杆截面尺寸来分析对大跨度桁架转换结构的静力性能的影响,分析其内力的变化规律,提出设计建议,供实际工程设计参考。     

浅谈大跨度桥梁结构抗震分析

地震灾害长期以来危害着人类的生产和生活,往往造成大量的经济损失,以及公路桥梁等各种设施的破坏倒塌和人员伤亡。因此,对大跨径桥梁结构的抗震研究具有重要的意义。主要阐述了桥梁地震分析的主要影响因素,包括非线性、结构阻尼、结构与地基相互作用等;同时论述了结构抗震方法的演变和每种方法的优缺点;此外,对抗震方法的发展方向进行了说明和展望。     

单层球面网壳的粘弹性阻尼器减震控制参数分析

通过数值计算方法,分析了粘弹性阻尼器的特征参数对减震效果的影响规律. 考虑阻尼器的等效刚度系数不变而等效阻尼系数改变和等效阻尼系数不变而等效刚度系数改变两种情形,并分别选取加速度峰值为70 gal和400 gal的El-Centro波、Taft波和天津波作用于无控和受控单层球壳, 利用ANSYS进行非线性动力时程分析,得到球壳受控前后的最大节点位移、杆件的最大轴力、最大支座反力以及不同阻尼器参数情形下的减震系数. 结果表明:阻尼器参数决定减震效果的好坏;不同地震波作用下的减震规律有所不同;罕遇地震作用下减震效果更明显.     

安徽地区农居房屋悬挑结构抗震性能研究

在安徽城乡结合部及广大农村地区地区二层、三层外纵墙位于悬挑梁端部的砖砌体房屋大量存在,此类房屋结构的原始设计意图是楼层悬挑出的部分由各层悬挑梁承担.但是在新农村规划的普查工作中发现多数房屋悬挑梁上部墙体出现斜向裂缝,该文采用SAP2000有限元软件对此类典型结构进行了受力分析,以揭示其裂缝产生原因,同时针对该类结构提出...     

某体育馆多层双向不对称大悬挑钢桁架施工技术

针对某体育馆双向不对称大悬挑钢桁架的施工技术进行了探索和实践,分析了该结构施工的技术难点,主要包括悬挑跨度大、结构高度高、卸载要求严、工期要求紧.通过技术难点分析,从支撑系统设计、钢桁架吊装、应力变形监测等几方面进行了重点介绍:支撑系统采用组合式格构钢支承柱和热轧H型钢以提供临时拼装平台;制定合理的吊装顺序以保证结构安全和稳定性;卸载过程采用手动螺旋千斤顶,按分步骤多次循环、微量下降的原则进行;对整个施工过程中主要构件进行监测,以保证施工过程的安全可靠.通过对该施工技术的系统分析,得出该施工技术应用于类似结构的可行性.     

粘滞阻尼器加固的某RC框架结构抗震性能分析及优化设计

针对不满足抗震鉴定标准要求的某钢筋混凝土框架结构,采用粘滞阻尼器对其进行加固,首先选取阻尼器数量相同但布置不同的4种加固方案,对比分析加固前后结构抗震性能的变化,得出最优的粘滞阻尼器空间布置方案.在此基础上,对粘滞阻尼器的数量和技术参数进行调整,通过对比结构的抗震变形,以满足规范变形要求和造价最低为目标,确定了经济合理的加固方案,得到了关于粘滞阻尼器的布置原则和建议,得到的结论对同类工程的设计和加固具有参考意义.     

粘滞阻尼器参数对悬索桥抗震性能影响研究

以某悬索桥为分析对象,采用有限元仿真分析方法,研究了粘滞阻尼器不同参数对该桥抗震性能的影响.针对不同粘滞阻尼器阻尼系数以及阻尼指数组合,采用时程分析方法,比较分析了结构主要构件和部位的内力及位移地震响应结果.根据分析结果,并考虑结构实际应用情况,确定了合理的粘滞阻尼器参数.     

浅谈高空大悬挑结构的施工

针对高空悬挑混凝土结构施工问题,根据其施工难点,介绍了型钢三角桁架支模架的设计方案,并根据其工艺原理简要介绍了型钢桁架装拆施工过程。实践证明,型钢三角桁架安全可靠、工艺简单,可降低工程成本。     

地震作用下大悬挑网架结构阻尼耗能的非线性研究

通过有限元软件SAP2000对设置粘滞阻尼器的大悬挑网架模型进行快速非线性分析(FNA法),从结构的杆件内力、竖向变形和动力特性方面对附加粘滞阻尼器的网架结构进行消能减震研究,从而得出设置粘滞阻尼器的网架耗能减震体系的有效性,期望这些结论和建议能够为大跨空间结构的耗能减震设计提供有益的参考。