高层磷石膏墙体网格式框架结构受力性能分析

高层磷石膏墙体网格式框架结构在水平荷载下,内力不以剪力为主,整体弯矩起主要控制作用。采用有限元软件PKPM,以层数为变化参数,研究水平及竖向荷载作用下整体弯矩对结构受力性能的影响。计算结果表明:整体弯曲对底层柱底倾覆弯矩影响较大,轴力基本呈线性关系增加,而对倾覆剪力的影响较小。其底部变形呈弯曲型,上部变形呈剪切型。边框架柱截面面积相等时,矩形框架柱承担轴力和剪力分别比L形大2%和15%;边框架柱截面惯性矩相等时,矩形框架柱承担轴力和剪力分别比L形大9%和18%。     

具有空间效应的预应力混凝土框架结构次内力分析

对国家会展中心(上海)的大空间展厅的预应力混凝土框架结构进行了模型计算,分析得出了空间效应影响下的该预应力结构中次弯矩、次剪力、次轴力以及次扭矩的分布规律和数值。将空间结构分析中的预应力次内力与平面框架分析中的次内力相应情况进行了对比讨论,发现两种情况下的次内力存在显著的差异,明确了空间效应对该类型预应力混凝土结构的次内力具有显著影响。通过分析可知,该类空间效应显著的预应力混凝土框架结构的次内力特别是次弯矩、次轴力的数值可观,在结构设计中应具体考虑。     

某既有网架支座弹性刚度取值研究

为解决网架计算分析中支座约束状态的设置问题,以一既有网架为例,通过YJK-GAMA和3D3S进行了快速建模,考虑恒荷载、风荷载和温度荷载,研究5种不同的支座约束条件对网架变形、支座反力和杆件内力的影响。研究结果表明：网架支座约束状态对于网架结构变形、受力有很大的影响;分部建模与整体建模的计算结果相比有一定偏差,建议采用整体建模进行计算分析;当采用分部建模计算时,单独采用模型2或者模型3的杆件内力结果进行设计都会导致部分杆件承载力不足,应取内力包络值来进行设计。     

地基不均匀沉降时超静定框架应力场的还原及应用

针对发生地基不均匀沉降的超静定框架结构应力场的还原问题,给出了基于结构力学矩阵位移法还原超静定框架结构体系应力场的计算原理。基于包含上部钢框架、独立基础和多维弹性地基支承的整体超静定结构体系的静力平衡条件和变形协调条件,建立了超静定结构的有限元计算模型。以实际监测工程为算例,采用MIDAS/Gen有限元软件计算还原了包含上部钢框架、基础和基底弹簧支座的整体超静定结构第二平衡状态下的应力场; 由实测的钢框柱柱脚位移值反算出基底弹簧支座各方向的弹性刚度,得出整体超静定结构第二平衡状态下的刚度矩阵及位移矩阵,从而求得监测初期和终期上部超静定钢框架结构各构件的内力计算值。最后,对比钢框架各构件内力的理论计算增量值与监测增量值。结果表明:构件各项内力理论计算增量值与监测增量值的相对误差均不超过40%,且构件各项内力理论值与监测值的增量变化方向一致,验证了基于矩阵位移法的超静定框架结构应力场还原方法的合理性和可行性。     

青岛方兴展览厅异形网架结构设计与分析北大核心CSCD

青岛方兴展览厅下部为钢框架,上部为网架屋盖。采用SAP2000软件建立了三种模型进行分析:模型一上部屋盖结构单独计算;模型二考虑下部钢框架和上部屋盖结构协同作用的整体计算;模型三在模型二的基础上考虑了支座高度的整体计算。主要分析了下部结构、支座高度对上部网架的支座反力、跨中及边跨的杆件内力和节点挠度及自振特性的影响。通过计算结果对比分析,得到了网架单独模型、整体模型和考虑支座高度的整体模型的区别与联系,对类似工程设计具有借鉴意义。     

隔震支座弯剪耦合及二阶效应的影响研究

按照《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021)规定,隔震层下部结构的承载力验算,应考虑上部结构传来的轴力、弯矩、水平剪力以及由隔震层水平变形产生的附加弯矩。从Timoshenko梁单元刚度矩阵出发,推导了考虑弯剪耦合的连接单元刚度矩阵及非线性内力算法;开发了考虑弯剪耦合及二阶效应的隔震支座单元,通过典型算例分析了弯剪耦合及二阶效应对支墩弯矩的影响。以实际隔震结构为例,分析了隔震支座弯剪耦合及二阶效应对隔震支座相连构件内力、配筋及结构整体指标的影响。结果表明,考虑隔震支座弯剪耦合及二阶效应对隔震支座上支墩、下支墩及与其相连梁的内力及配筋影响显著,但对隔震结构层间位移角、层间剪力及隔震支座耗能的影响较小。在进行隔震层设计时,建议采用考虑弯剪耦合及二阶效应的隔震支座单元进行隔震层的直接分析设计。     

柱顶弹簧隔振结构抗震性能分析与研究

既有地铁下行纵穿北京大学某教学楼2段单体,2段主体结构采用钢筋混凝土框架结构,并在地下室柱顶设置钢弹簧+黏滞阻尼器进行隔振。采用ETABS及ABAQUS软件,分别对结构进行了不同设防地震作用下的弹性和弹塑性分析,从结构整体指标、隔振支座变形及阻尼器减震效果等方面,论证了结构的抗震性能。弹性分析及弹塑性分析结果表明,结构采用钢弹簧隔振支座同时附加阻尼器后,结构弹性性能及弹塑性性能均能满足要求;隔振层阻尼器减小了弹簧支座的水平变形,同时消耗了输入到主体结构的地震能量,避免弹簧支座变形过大的同时,减小了整体结构的地震剪力及变形。     

采用小半径曲线梁的立交匝道桥设计

简单介绍了曲线梁桥的特点。结合某匝道桥设计,采用有限元实体单元进行初步设计计算,列出了恒载、汽车活载、温度梯度、整体温差以及支座沉降内力组合下,各荷载及其组合对支座反力和弯矩的影响。根据计算结果,分析了产生梁端内侧支座脱空和梁体发生横向爬移的原因。给出了采取预偏心和墩梁固结优化设计后的支座反力和弯矩,2项措施能有效解决曲线梁支座脱空情况。以空间梁单元的方法对实体单元计算结果进行校核,结果显示计算可靠。     

钢框架结构阻尼支座楼梯抗震性能研究

为研究钢框架结构阻尼支座楼梯的抗震性能,设计并制作缩尺比例为1:2的阻尼支座楼梯和固定支座楼梯试验模型,在恒定轴力作用下对其分别进行拟静力试验.试验中研究了不同楼梯的破坏形态、滞回性能、耗能性能、变形能力等,分析了不同楼梯的工作机理.试验结果表明:阻尼支座楼梯通过阻尼支座耗能,改变了楼梯的传力途径和内力分布,而固定支座...     

考虑楼梯协同作用的框架结构抗震性能分析

为研究在规范反应谱工况下,主体结构与楼梯协同作用时结构动力特性及内力变化规律。利用ETABS建立了3组初始振动模态不同的框架结构模型,研究楼梯对具有不同初始振动特性框架结构的影响。研究结果表明楼梯参与结构整体计算后,结构振型的次序可能会发生改变,同时结构初始刚度越小,结构自振周期减小幅度越大;通过分析3组模型在X、Y向反应谱工况下,楼梯对结构的楼层位移、层刚度及层间位移角的影响,得出3组结构模型的楼层位移、层刚度及层间位移角变化率随楼层的变化规律;分析楼梯参与结构整体计算对框架柱内力的影响,表明楼梯区格间的框架柱轴力增大较为明显而弯矩、剪力变化较小。     

桥式吊车行走方向在刚架平面内的厂房设计

介绍了当桥式吊车行走方向在刚架平面内时，考虑吊车与刚架支撑系统共同作用，用弹性支座方法解决了吊车柱肢柱底弯矩及柱顶位移过大的的问题，保证了结构的安全稳定。     

条形基础与上部结构,地基的联合受力分析

本文以一六层５跨平面框架为例，用非线性有限元法分析了七种地基条件下，考虑上部结构－条基－地基三部分共同作用时，条基基底反力、沉降和底板弯矩。将得出的弹塑性结果弹性结果相比较。对如何合理地设计条基提供了参考。     

确定湿陷性黄土上空间结构支座刚度的数学反问题法

根据实际工程中存在的软弱地基不均匀沉降造成的空间复杂杆系结构弹性支座刚度的不确定性问题 ,提出了数学反问题方法 ,建立了反问题分析的数学模型 ,并给出数学反问题的解法 ,绘制了计算框图 ,内力分析采用空间杆系有限元法 ,求解方法为迭代法。方法可对常用的空间结构周边支承形式或多点支承时的地基刚度进行调整以符合工程实际情况。最后给出一个工程实例 ,参照西部地区湿陷性黄土特性 ,结合实际工程分析了各种荷载工况下的参数 ,给出了相应的计算结果     

某综合体育馆训练场预应力主梁次内力研究

某综合体育馆训练场为大跨度预应力混凝土框架结构,其主梁次弯矩值与按平面框架结构计算的结果存在较大差异,主梁次轴力最大值占主轴力的8.9%。利用有限元分析研究了该结构次弯矩的分布特点,并分析了原因。横向各榀框架的竖向位移通过次梁相互影响,次梁在端部受到的框架柱和非预应梁的强约束加剧了这种影响。按平面框架计算的次弯矩与空间框架计算的结果相比,最大误差达到1 435%。影响主梁次弯矩的主要因素是次梁的截面尺寸和主梁跨度,次梁预应力筋配筋量的影响很小。最后,根据次弯矩分布特点对设计提出了建议。     

储水构筑物对外包建筑基础的影响

本文以北方软土地区某工程为例,采用《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)关于大面积地面堆载计算方法,计算最不利工况下水池产生的附加荷载,对外包建筑框架柱基底沉降的影响;并利用有限元分析计算软件,分析基础不均匀沉降对外部建筑框架结构的内力影响。就本计算模型而言,水池的等效地面荷载将引起外包建筑基底的附加沉降;基础沉降对框架梁柱的弯矩设计值影响较大,并可以通过考虑弯矩项的影响一并考虑剪力及轴力对框架梁柱的影响。总体而言,由室内水池引起的外包建筑基础沉降,将引起原有结构内力的重新调整,且绝大多数影响是不利的。因而结构设计时,应该计算并考虑基础沉降对整体结构的不利影响。     

张弦梁屋架对排架柱的受力影响分析

张弦梁结构作为屋架应用于排架厂房中,对排架柱的受力产生影响.通过数值仿真试验方法,分析了张弦梁屋架对排架柱的支撑刚度,进而得到结论.在排架结构的内力分析中,张弦梁屋架自身符合轴向拉压刚度无限大的假定,但屋架支座形式对排架柱的受力影响较大,使用滑动支座时的排架柱内力比使用铰接支座时增加约8%.     

单层平面钢框架预应力索突然失效的动力效应分析

为研究单层平面钢框架结构由于索初始突然破坏引起的动力效应,采用刚度退化法和通用有限元程序,对带预应力索的单层平面框架突然断索行为进行瞬态动力响应模拟分析,考虑了几何和材料的非线性效应。分析结果表明:当结构处于线弹性状态时,框架顶部侧移的动力放大系数最大值为2.0,且随着索失效时间增大而减小;阻尼比、索的预应力和索的直径均对顶部位移动力系数没有显著影响;与失效索同侧的柱端的内力峰值与静止后的内力值相比明显大很多,但轴力峰值与弯矩、剪力峰值不同时出现。     

基于双参数弹性地基的隧道钢拱架内力分析

根据隧道钢拱架的受力特性,可以等效为弹性地基上的曲梁,针对隧道支护结构的受力,在传统的曲梁力学模型中考虑轴向应变以及地基环向抗力因素并将围岩看做双参数弹性地基,推导出相应的平衡控制方程并得到对应模型下的径向位移和内力公式.通过应用到实际工程,使用隧道监控量测数据对隧道支护结构的内力进行计算,得到考虑轴向应变以及地基环向...     

绕弱轴弯曲钢框架单元的非弹性二阶分析

框架单元常受绕横截面弱轴的弯矩作用,如空间框架单元、绕弱轴屈曲的压杆等。在某些组合截面柱中,绕弱轴方向的弯矩最大。建立简化模型,研究受轴压且绕弱轴弯曲时钢框架单元的二阶非弹性性能。建立了受轴压且绕弱轴弯曲时工字钢、H型钢的塑性强度公式及切线模量经验公式。切线模量公式可用于计算切线刚度,进而求得内部恢复力。这些公式可用于分析钢构件,并考虑欧洲规范ECCS中提到的残余应力,借助有限元程序,采用这些公式,分析平面框架的非弹性二阶性能。与纤维模型相比,新建立的模型的相关性更好。结果表明:新模型准确度高,能节约大量迭代计算时间,