交通荷载作用下桩锚支护结构动力响应分析

应用ABAQUS分析软件对交通荷载作用下基坑支护结构体系的动力响应进行了计算分析。通过将车辆荷载简化为半波正弦荷载,并通过调整半波正弦荷载作用位置以及荷载的角频率,较系统地分析了交通荷载作用下基坑桩锚支护体系内力及位移变化的规律。当荷载作用位置距离支护结构越近时,支护桩的水平位移值就越大,且锚杆的轴力值也越大;当荷载频率增加时,支护桩的水平位移值增大,而锚杆的轴力却减小。结合一个具体的工程实例,通过对其监测数据进行了分析,并与数值计算结果进行了比较。分析结果表明,支护桩的水平位移与锚杆的轴力的变化规律与数值模拟结果符合较好。     

具有水平加强层的筒体结构内力分析

近年来,以增设水平加强层使内筒与外柱共同工作,以控制高层建筑物的侧向位移,已得到较广泛应用.本文提出了一种简化计算方法,推导出了计算内力及侧移值的公式.利用共轭梁原理,导出上下层间的变形关系;并将豪塞尔(Holzer)法推广应用于计算具有水平加强层的筒体结构的自振特性及地震作用荷载下的内力.     

框筒结构的层模型简化分析方法

将分析平面框架结构的D值法简化，并推广应用于框筒结构在侧向荷载作用下的内力和位移分析上。将楼层变形划分为剪切变形和弯曲变形；结构的整体剪切变形及内力直接用D值法进行分析，考虑了翼缘框架的剪切刚度的影响；结构的整体弯曲变形及内力通过假定轴向位移模式的简化方法进行分析，考虑了正剪力滞的影响，分析了影响结构位移的因素。通过与空间框架分析程序的比较表明，本文方法简单，实用，可直接进行手算，因而可供初步设计阶段使用。     

媒体头条概览

<正>《四川建筑科学研究》03/2009水平荷载作用下考虑扭转效应的交错桁架内力和位移计算通过对交错桁架在水平荷载作用下受力特点和水平荷载传递途径的研究,在楼板刚度无穷大假定的基础上,提出了水平荷载作用下考虑扭转效应的桁架内力和楼层位移简化计算方法,给出了层分析模型的质量中心、     

板柱-剪力墙结构在侧向荷载下的简捷分析

本文研讨了设有剪力墙的升板结构、无梁无柱帽板柱结构体系,在侧向力作用下的结构分析问题。文中采用简化为等代框架-剪力墙的多连杆计算图式,给出在顶端集中、均布、倒三角分布的水平荷载作用下内力、位移的计算公式;并对十二层以下的板柱-剪力墙结构,编制出内力位移计算用表。与此同时,着重研究了基于单连杆计算图式的简捷分析法,给出了经修正后的内力位移简捷计算公式以及它们的适用范围。本文的分析方法、计算公式和用表,也可应用于连梁无约束弯矩的高层建筑框架-剪力墙结构。     

水平荷载作用下框架内力的近似计算

本文提出了框架在水平荷载作用下位移和内力的简化计算方法，该法与Ｄ值法的物理意义相同。但本文方法计算精度比Ｄ值法高，并可同时求得反弯点值。     

钢框架-型钢混凝土抗侧力墙装配式结构抗震性能试验研究

为研究钢框架-型钢混凝土抗侧力墙装配式结构体系(SPW体系)的抗震性能,对1榀由钢框架和预制型钢混凝土抗侧力墙组成的SPW结构足尺试件进行水平低周反复荷载作用下的试验研究,考察装配式构造的可靠性,分析结构的破坏机理、滞回性能、刚度退化、延性及变形、耗能性能和协同工作机理等。试验结果表明:SPW体系具有可靠的整体性能;结构体系开裂荷载对应的层间位移角为1/400,极限荷载对应的层间位移角超过1/50,位移延性系数在3.1~3.3之间;墙体开裂之前,抗侧力墙体承担约60%的水平剪力,并呈逐步减小趋势,钢框架承担70%~85%的倾覆弯矩。     

考虑脉动风影响的风电塔风致动力响应数值分析与现场监测比较

本文基于"风轮-机舱-塔体"三维仿真模型,进行风电塔在暴风荷载作用下的风致动力响应分析,并基于规范中的风荷载计算方法与动力分析方法对风电塔的应力、位移和内力进行计算分析,同时研究风电塔风轮受不利风向影响时的力学特性变化规律,并对风电塔在常规风荷载作用下的应力和位移进行现场监测比较研究。结果表明,基于规范计算的风电塔的应力、位移及内力要比动力分析的计算值偏小;脉动风时程激励下,风电塔的最大应力值低于结构的最小许用应力值,但结构顶部的水平位移超过结构的位移限值,在风电塔设计中应予以注意。风电塔受不利方向的暴风影响会产生很大的内力,塔底最大剪力和弯矩增大了91%和106%,在风电塔设计过程中应该重点考虑;基于常规风荷载作用下的应力和位移的数值仿真结果与监测结果吻合较好。     

超厚软土地基重型设备厂房上部结构与地基基础共同作用分析

以某高铁动车检修地基工程为例,构建桩土作用简化模型,并采用m法计算各土体弹簧水平及竖向刚度,进行可靠性分析。基于该桩土作用简化模型,上部结构与地基基础共同作用,采用有限元方法从动力特性、位移及结构内力3方面,对比分析静调库上部结构与地基基础的整体模型与独立模型。研究结果表明考虑共同作用有利于抗震作用;结构相对变柔使结构在水平荷载作用下位移量相对增大;基础不同主要影响钢柱柱底及与之相连的基础梁梁端弯矩。     

加强层的设置对高层框架-核芯筒结构受力性能的影响

首先对设置水平加强层的框架-核芯筒高层结构在水平荷载作用下的受力性能进行了理论分析;其次利用有限元软件对加强层设在不同位置的多个模型,进行了水平地震作用下的内力计算和分析,得出了加强层的设置能有效的控制结构的侧向位移,但随之也使得部分构件的内力值突然增大的结论;最后总结出了该类高层结构在设置加强层时结构内力的一些变化规律及抗震性能,为工程设计提供了相关依据和建议。     

高温作用下钢交错桁架结构侧移简化模型

结合钢交错桁架结构的特点,提出了其在火灾高温作用下的三折线简化模型,并对高温作用下结构的侧移变化特征和高温引起的附加倾覆力矩进行了分析,给出了相应的理论表达式;结合有限元法,通过具体算例对该模型进行了验证。结果表明:侧移简化模型能较好地描述钢交错桁架结构在水平荷载和高温作用下的侧向变形情况;结构侧移和附加倾覆力矩计算方法简便可行,并具有较好的精度。     

水平荷载作用下新型钢-混凝土混合结构简化计算方法

针对钢框架-混凝土芯筒混合结构的不足,提出了钢框架-屈曲约束支撑-混凝土芯筒多重混合结构形式。根据刚度相等原则,建立了多重钢 混凝土混合结构的简化力学模型,给出了框架、支撑钢架和混凝土芯筒的刚度计算公式,根据弹性理论推导出了结构的平衡微分方程,依据边界条件得到了在倒三角水平荷载、均布水平荷载和顶点集中水平荷载作用下侧移和内力的简化算法,最后,对简化算法的可靠性进行了验证。结果表明:该算法具有优良的精度,且应用简便,可供工程设计人员采用。     

开洞加劲钢板剪力墙的抗侧承载力分析

为研究墙板开洞对加劲钢板剪力墙抗侧承载力的影响,首先建立了梁 壳混合弹塑性有限元单层墙板模型,研究了极限状态下影响开洞加劲墙板受剪承载力的关键因素。在此基础上,通过大量有限元计算和参数分析,提出了用于计算开洞加劲墙板受剪承载力折减率的简化计算式,并与有限元计算结果进行对比,精度满足要求。以3个加劲钢板剪力墙试件的低周往复荷载试验研究为基础,建立了精细有限元分析模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,证明了模型的合理性和准确性。提出了加劲钢板剪力墙结构抗侧承载力的理论模型和计算公式,理论计算结果与有限元分析结果吻合良好。     

高层主次结构受力特点及刚度计算方法

近年来,主次结构广泛应用在超高层建筑中,但对其受力特点和刚度形成机制的系统研究却很少。为明确主次结构刚度形成机制、指导主次结构结构设计,通过有限元分析对主次结构受力特点进行研究,给出主次结构抗侧刚度形成机制,并推导主次结构刚度计算方法。以巨型框架结构、主次框架结构、主次框架-单斜撑结构、主次框架-X斜撑结构为研究对象,以构件内力分布特点、变形特性、刚度贡献为重点关注指标。研究结果表明,主次结构在竖向及水平荷载作用下均表现出显著的二级受力特性。水平荷载作用下,主柱沿模块高度呈现弯剪型变形,主次框架-单斜撑、主次框架-X型支撑结构表现出显著的桁架受力特点。次柱轴力沿高度呈周期性分布,次结构传递荷载对主结构变形和内力影响不大,但是其对结构整体刚度贡献不可忽略。分析结果表明,主次结构抗侧刚度关键参数为支撑轴向刚度、主柱轴向刚度、主框架抗剪刚度、次框架抗剪刚度。基于刚度形成机制,给出主次结构刚度简化计算方法,并与有限元方法结果进行对比,验证了刚度形成机制及刚度简化计算方法的有效性。     

Implementation of M-PFI method in design of steel plate walls

To demonstrate implementation of the modified-plate frame interaction (M-PFI) method in the design of a steel plate wall (SPW) system, three SPWs of different heights were designed for this paper using the M-PFI method. Evaluation of the M-PFI design methodology was performed using the finite element (FE) method to analyze each of the three SPWs under a pushover load to determine its load displacement diagram. FE results were then compared with M-PFI model results. Good agreement was observed for stiffness and strength of the SPW models obtained from both the M-PFI and FE methods. The FE method was used not only to evaluate the three SPW designs, but also to investigate the effects of beam size and material hardening on SPW design. This paper also presents a step-by-step M-PFI design procedure and a simplified flow chart to better illustrate the design process.     

冷弯薄壁型钢住宅结构整体扭转效应分析

为了研究冷弯薄壁型钢住宅结构平面质量中心、楼层形心与刚度中心偏差较大时,结构整体扭转效应的不利影响,将楼层平面内水平荷载(风、地震)作用下结构位移分解为平动和转动2种状态,得到相应状态下各组合墙体所承担的剪力,然后将其效应进行叠加,推导出了结构的线弹性层间扭转角及组合墙体剪力和侧移变形计算公式.对某冷弯薄壁型钢多层住宅结构在水平荷载作用下的层间扭转效应进行了简化计算,并运用ANSYS进行了数值模拟分析.结果表明:水平扭转效应对该类结构影响显著,简化计算公式和有限元程序数值模拟所得结果具有较好的一致性,简化计算公式可供实际工程中对该类结构整体扭转效应的计算分析时参考.     

堆载下软土地基中桩的侧移及内力分析

应用堆载作用下计算天然地基侧向位移的“拟合曲线法”及基于温克尔假定和桩土变形协调条件所导出的均质地基中轴力与侧向土压力作用下桩身侧向位移计算公式 ,分析了桩身内力与边界条件的关系 ,并推测由桩侧向位移引起的对上部结构的影响     

格构式塔身侧向位移的高效算法

本文提出一种高效、高精度的格构工塔身侧向位移的便捷算法，通过对目前常用的6种塔身腹杆布置形式的实例验证，得到与通用有限元算法完全吻合的结果，证实了本文提出的计算方法的实用性。     

方中空夹层钢管混凝土横向局压性能研究

为研究方中空夹层钢管混凝土的横向局压性能,利用ABAQUS软件建立了非线性有限元分析模型,同时以压杆与试件外边长比和空心率为参数,进行了6个试件的试验研究,分析比较了试件破坏形态、荷载 位移曲线、荷载 应变曲线和承载力模拟结果与试验结果的差异及其产生的原因。结果表明:横向局压荷载作用下方中空夹层钢管混凝土具有较好的力学性能;有限元模拟得到的方中空夹层钢管混凝土横向局压性能总体上与试验结果吻合良好。     

椭圆型螺栓孔网架支座在不同拉力作用下的抗侧刚度研究

对于开椭圆形螺栓孔的网架支座节点,由于椭圆形螺栓孔的存在,使节点能提供一定的侧向“滑移”。对于主要承担竖向荷载和侧向水平荷栽的网架支座节点,这类螺栓孔的存在使支座节点的侧向荷载一位移曲线在不同的竖向荷栽作用下表现出不同的变化规律。通过大型通用有限元软件ABAQUS／Standard建立一种典型的开椭圆形栓孔的网架支座节点,利用面一面接触功能模拟螺栓与螺栓孔以及支座底板与支座垫板之间的接触。进一步研究支座节点在不同竖向拉力作用下的抗侧刚度以及不同摩擦系数对节点荷栽一位移曲线的影响。