某框架核心筒结构平板式筏形基础设计

对某框架-核心筒结构平板式筏形基础进行设计分析,结果表明:地基土基床系数(与土压缩模量正相关)、基础刚度以及上部结构刚度影响着基底反力的分布状态.地基土基床系数越大,传力构件下土体集度增加,荷载向外侧扩散能力降低,则基底反力分布越不均匀;基础刚度越大,基础的跨越能力增强,荷载向外侧扩散能力提高,则基底反力分布越均匀.     

地基变形时框架结构竖向刚度的计算

结构的竖向刚度是考虑基础和上部结构共同工作的重要参数。考虑上部结构刚度对于减小基础的内力和沉降差以及调整上部结构的内力是不可忽视的。框架结构的竖向刚度是依靠框架梁的抗剪刚度提供的,并随着柱的轴变刚度增加而增强。推导当地基发生非线性变形时,上部框架梁两端的相对竖向变形随高度的衰减系数ψ的计算公式,从而得出框架的竖向刚度及框架结构承受的整体弯矩。对一般规则框架制成ψ值表,可供工程设计应用。     

谈地基基础与上部结构相互作用的概念

对地基、基础和上部结构之间的相互关系进行了论述,并分析了在不同刚度下,三者之间相互作用对建筑物的影响,指出在建筑结构设计中应重视地基、基础和上部结构之间受荷后的变形协调关系,以期求解出与实际情况接近的基底反力。     

上部结构、筏板基础和地基共同作用的有限元分析

考虑上部结构、筏板基础和地基的共同作用,运用ANSYS有限元计算方法,通过上部结构、筏板基础和地基之间在连接点处的静力平衡和变形协调条件,分析了上部结构对筏板基础变形、内力影响以及筏板基础对上部结构变形、内力的影响,探讨了共同作用的影响规律。计算结果表明,考虑共同作用时,上部结构承担了部分筏板基础荷载,使筏板基础内力、变形减小;考虑筏板基础的刚度时,由于整体弯曲的作用,使上部结构的应力产生重分布,梁产生了附加弯曲应力,增大了上部结构的内力,因此在工程设计中应考虑共同作用的影响,使工程更安全、更经济。     

上部结构刚度改变对桩-土-杆系结构动力相互作用的影响

采用改进的Penzien模型 ,利用研制开发的桩 -土 -杆系结构动力相互作用分析程序DIPSFSA ,对带支撑和不带支撑的钢框架均按刚性基础和考虑桩土参与作用两种情况进行地震反应分析 ,研究上部结构刚度改变对桩 -土 -结构动力相互作用的影响。结果表明 ,在Ⅲ、Ⅳ类场地土条件下 ,无论上部结构是否加设支撑 ,桩土参与共同工作对上部结构地震反应均有不容忽视的影响 ,且上部结构相对于地基的刚度越大 ,桩 -土 -上部结构之间的共同工作效果越明显。从而说明 ,软土地基上结构刚度越大 ,结构不一定越安全。     

考虑共同作用时上部结构刚度对基础沉降与内力的影响

利用大型通用有限元软件ANSYS14.0建立了框架结构–桩筏基础–地基共同作用的整体有限元分析模型。通过改变上部结构的刚度来研究考虑共同作用后筏板的沉降和筏板内力的变化规律。计算结果表明,随着上部结构刚度的增加,上部结构刚度对建筑物基础沉降的影响越来越小。上部结构刚度较小时,筏形基础主要以整体弯曲变形为主,上部结构刚度较大时,筏板中的应力呈增长趋势。随着上部结构刚度的增加,筏板弯曲变形的增长幅度减弱。     

某大底盘双塔楼结构考虑地基-基础-上部结构共同作用变形分析

复合地基在设计中需要考虑地基和基础及上部结构的共同作用,传统的共同作用分析是将上部结构、基础、地基三者分离开来计算,这种计算模式忽略了三者之间的变形协调。本文首先根据弹性地基上扁球壳实用解答的基本方程,分析了地基-基础-上部结构共同作用变形计算的影响因素;然后结合某大底盘双塔楼复杂高层建筑采用刚性桩复合地基,对上部结构分别按照考虑与不考虑基础结构的影响进行计算分析,并对比了上部结构的整体变形计算指标;最后对建筑物进行地基基础的变形验算,并和变形实测值进行了对比分析。结果表明,考虑地基-结构共同作用后,上部结构基本自振周期延长,结构的变形显著增大,刚重比相应减小;通过变基床系数法使地基基础变形与沉降计算数值基本一致(变形协调),且变形计算值和实测值基本一致。     

带自适应支座的钢框架结构抗变形性能分析

研究了带自适应不均匀沉降支座的钢框架结构的抗变形性能,通过物理相似试验模拟了竖向地表变形引起的基础沉降,得出了安装支座装置的框架结构基础位移值-柱脚不均匀沉降差曲线近似周期波段线,框架附加变形值随着上下波动,平均值仅为原结构的1/3~1/5。通过建立带土体的足尺寸结构有限元模型考虑土体-基础-上部结构之间的相互约束作用,发现安装支座装置后,土体应力最大值减小而分布范围增大,说明上部结构和地基之间的相互作用有所增加。     

考虑SSI效应的特高压输电塔风振响应分析

在地震作用下考虑土-结相互作用(SSI)效应对输电塔结构影响的研究已经比较成熟,而在风荷载作用下考虑SSI效应对输电塔结构影响的研究还相对较少。以一座特高压直流线路直线塔为例,建立了输电塔-基础-地基的完整数值模型,分析了风荷载作用下不同阻尼比和刚度的地基土对上部输电塔结构响应的影响。结果表明,地基土阻尼比较小时,考虑SSI效应后上部结构的响应增大;地基土阻尼比越大,上部结构加速度风振响应越小,而上部结构位移响应基本没有变化;地基土刚度越小,上部结构的加速度和位移响应越大。总体来说,SSI效应对输电塔结构不利。     

考虑结构刚度效应的筏基完全共同作用体系分析

筏板基础作为软土地基上高层结构的一种重要基础形式,在工程实践中得到了广泛应用。合理考虑上部结构、筏板与地基的共同作用效应具有现实意义。然而目前大多数研究仅限于二维分析,在工程设计中所采用的常规方法尚无法考虑共同作用效应。为此,在考虑地基的弹塑性性质与上部结构及筏板的刚度效应的基础上,在对上部结构、筏板基础与地基三者所组成的共同作用体系进行整体三维空间有限元数值分析。分析结果表明:当考虑三维空间效应时,上部结构和筏板基础的刚度对基础自身内力与变形具有显著的影响,并呈现不同的特征与趋势,但是这种影响具有一定的有限性。同时共同作用所引起的次应力效应、荷载分担转移等效应在工程设计中应予以合理地反映。     

部分框支剪力墙结构侧向刚度的调整

列举了我国规范对部分框支剪力墙侧向刚度的要求,叙述了在此种结构设计中侧向刚度存在的问题和常用的处理办法,通过实例指出部分框支剪力墙侧向刚度调整中应注意的问题;说明部分框支剪力墙侧向刚度调整时不应采用单一方法而应该兼顾各个方面。     

框架结构楼层侧向刚度不规则判别方法的分析比较

介绍了关于楼层刚度比计算的三种方法,通过对四个方案在多遇地震作用下的抗震验算和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析、比较,对框架结构楼层侧向刚度不规则判别方法进行讨论,可供修订规范及设计时参考.     

核心单筒式悬挂结构的振动刚度矩阵

核心单筒式悬挂结构的振动是一个非常复杂的问题,这里用一个简单而有效的方法推导了其振动刚度矩阵,为实际工程计算提供参考.     

整体刚度对框架结构破坏机制的影响

针对历次地震中多数框架结构为不利抗震的剪切型破坏这一现象,简要介绍了影响框架结构破坏机制的因素,以顶点承受集中荷载的框架结构为对象,从本质上研究了结构整体抗剪刚度和抗弯刚度对其破坏机制的影响,找到了影响结构整体抗剪刚度和抗弯刚度的因素,并提出了改变框架结构破坏机制的可行性方法.     

变刚度半主动控制结构减振分析及安装位置探讨

分析了变刚度半主动控制结构的减振原理;基于单自由度结构和多自由度结构体系的仿真分析,对比分析了变刚度半主动控制结构的减振效果.通过MATLAB程序对结构动力方程的求解,基于程序可视化结果表明,变刚度半主动控制结构具有较好的减振特性,是结构振动控制一个很好的发展方向.在明确变刚度半主动控制结构减振效果的基础上,探讨了减振...     

框架-核心筒组合结构体系在选型中的刚度规律

根据外围框架柱与核心筒间框架连梁的不同连接方式可划分为4种不同类型结构,对这4种不同类型的结构抗侧刚度进行了解析和归纳,对其基本周期、框架剪力、核心筒基底弯矩分别进行了对比,给出了各力学特性指标的相对关系计算公式,通过实际工程的反应谱分析进行了验证.将这4种结构类型与带加强层的框架一核心筒结构类型进行类比,提出了5种类型的框架-核心筒组合结构体系的统一刚度特性参数,并给出了合理的取值范围.在上述分析基础上,通过实际工程算例重点讨论了组合楼盖的组合作用和加强方式对结构体系刚度的影响.所得的刚度规律可用于高层结构初步设计阶段的结构选型.     

地下连续墙结构接头刚性分析

地下连续墙间纵向接缝满足强度及刚度要求时,连续墙结构才能作为整体结构进行计算,并作为高层建筑地下结构外墙。地下连续墙间纵向接缝效果的现场试验和理论分析表明,通过一定的构造措施,可以使地下连续墙间纵向接缝满足刚度要求。     

基坑支护非对称荷载下支撑结构的刚度计算

规范推荐的基坑支撑体系的水平刚度系数计算前提之一是基坑两侧荷载对称,基坑内支撑结构在两侧非对称荷载下,其水平刚度系数和结构内力、变形均与对称荷载条件下不同。支撑结构在两侧不对称荷载下将产生附加变形,从而引起内力重分布,最终达到受力平衡。本文分析基坑的支撑体系在非对称荷载条件下的变形特征,采用迭代计算得到内支撑结构的刚度,并进而求解出基坑支护的内力及变形,并对计算结果进行了讨论,其计算结果与按对称荷载的计算相比更显合理。     

框筒T型结点刚域长度的修正

提出了结点刚域长度不仅与结点结构布置而且与结点受力状况有关的概念,推导出T型结点刚域长度的修正公式,并将其应用在框筒的平面框架子结构法中,得到了令人满意的结果.     

带水平加强层的框架-核心筒结构有限刚度分析

加强层可以增加结构的整体刚度,但同时使结构在加强层处出现刚度突变,随着加强层刚度的增加,刚度突变越明显,对结构产生不利影响越大。针对这种不利影响,一些学者提出了有限刚度加强层的概念,本文即对高层框架-核心筒结构的加强层的有限刚度进行了研究。文中采用底部剪力法计算在地震作用下,带加强层框架核心筒结构的顶点水平位移,通过计算不同加强层广义刚度与核心筒广义刚度比下结构顶点水平位移,来研究加强层广义刚度对结构整体刚度的影响。结果表明:只有当加强层广义刚度与核心筒广义刚度比在一定范围内,才会对结构侧移减小产生明显效果;而当加强层广义刚度与核心筒广义刚度比增大到一定值后,则对减小结构侧移影响不显著。