广州亚运城道路桥梁工程设计技术特点

广州亚运城市政道路、桥梁工程的设计,综合了亚运城赛时赛后不同的交通需求、道路标准、环境生态、安全等方面。注意外部（规划、水利、建筑组团）与内部（道路、桥梁、排水、管沟、绿化）等各环节的协调。目前道路、桥梁主体工程已经完工,景观桥梁的设计构思得到良好实施,已见成效,     

国家体育场桁架柱内柱节点设计研究

国家体育场钢结构桁架柱的内柱节点杆件数量多,几何关系复杂,是结构受力的关键部位。本文提出大尺寸焊接薄壁菱形截面内柱节点的几何构型方法,使菱形内柱与腹杆同宽,可以适用于任意角度腹杆相交的情况。在内柱节点域内设置横向加劲肋与局部竖向加劲肋,可以有效地增强节点的刚度,实现“强节点”的设计理念,确保节点构造的可靠性与经济性。通过合理设置拼接焊缝位置以及采用整板切割等方式,有效地控制焊缝的数量与位置。采用有限元法研究节点的受力形态,通过合理调整板件厚度,避免节点出现应力集中。     

大高差轮辐结构研究与应用

针对外环高度变化较大可能引起轮辐结构径向索受压的问题,通过设置刚性撑杆代替部分受压的径向索,解决了采用传统轮辐结构无法成形的难题。推导出轮辐结构的预应力态求解公式,考虑结构自重和索夹重量等的影响,通过反复迭代确定内环各节点的标高,形成索-杆混合结构找形分析方法。对大高差轮辐结构的受力性能进行较为全面的分析,考察了外环高差、径索系杆以及附加环索等参数的影响。计算分析结果表明：大高差轮辐结构在承受长轴方向半跨活荷载和风荷载作用时较为不利,但个别径索或撑杆失效不会引起结构连续倒塌。随着外环高差加大,撑杆数量相应增多,短轴构件及长轴上径索的内力增大,长轴下径索的内力减小。在长度较大的径索中部设置系杆,能够有效地协调上、下径索之间的变形。在长轴附近设置附加环索,可以通过增强相邻径索之间的联系,提高屋面支承结构的竖向刚度。大高差轮辐结构设置刚性撑杆的成形方法已成功应用于厦门新体育中心体育场工程。     

带有双塔楼高层建筑结构动力特性分析

本文通过对带有双塔楼的高层建筑结构动力特性的分析研究，证明在地震作用下这类结构存在五种基本的振动形式，当按现行建筑抗震设计规范理论计算地震作用时，其中有三类振型对结构的内力与位移没有贡献，因而在实际工程中此类结构可以用简单的力学模型进行计算分析。本文算例给出的结果与理论推导完全一致。     

高层框架-剪力墙结构柱轴压比限值讨论

本文从变形能力与破坏机制的角度对框架-剪力墙结构中柱轴压比限值的合理性进行了讨论,指出轴压比限值应根据柱所处位置的不同而加以区别.本文对影响柱延性的主要因素以及改善变形能力的措施进行了阐述,提出两种旨在提高柱承载能力的配筋方式,引入等效轴压比的概念代替传统的轴压比.     

国家体育场焊接方管桁架单K节点试验研究

为考察构造复杂的国家体育场焊接方管桁架单K节点的受力性能和承载力,进行了两个典型节点的1∶3缩尺比例的模型试验和有限元分析。试验结果表明,节点强于杆件,节点的极限承载力都能达到设计荷载水平的2倍以上,且节点区范围内的板件未观察到局部失稳或断裂现象。有限元分析能较好地模拟试验现象。试验结果和有限元分析结果证明,节点区的板件局部加厚和内置加劲肋等加强措施是有效的。     

建筑结构球形支座设计分析

建筑结构中球形支座与公路桥梁中的球形支座受力形态存在显著差异,往往需要承受很大的水平荷载.针对球形支座在水平力作用下转动灵活性减弱的缺点,对传统球形支座形式提出了改进方法；对各种复杂应力状态下的球形支座进行了设计验算,所采用的实用设计方法可供结构设计人员参考；在同济大学国家重点实验室对球形支座进行了试验.     

建筑结构在温度作用下的计算

选取中国六大区域的代表性城市,对1970年−2019年50年期间的气象温度记录进行统计分析,确定基本气温的概率分布。考察合龙温度的取值规律,确定合龙温度的允许波动区间。根据基本气温与合龙温度的概率分布函数确定正、负温差,通过数理统计方法得到温度作用的分项系数与组合值系数。针对各类结构构件不同受力状态,采用一次二阶矩法计算温度作用分项系数与组合值系数的可靠指标,考察温度作用分项系数与组合值系数取值的合理性。分析结果表明：中国最高温度月的月平均最高气温和最低温度月的月平均最低气温均服从极值I型分布。合龙温度宜接近常年平均气温,在允许的波动区间内近似为均匀分布。温度作用分项系数随着合龙温度区间加大而增大,组合值系数随着合龙温度区间加大而减小。随着温度作用增大,其分项系数的可靠指标先增大、后减小,组合值系数的可靠指标逐渐减小,分项系数取1.5、组合值系数取0.6时,可以满足相应可靠指标的要求。     

屈曲约束钢板剪力墙边框刚度影响研究

为了考察边框刚度对屈曲约束钢板剪力墙抗震性能的影响,该文将带边框普通钢板剪力墙和屈曲约束钢板剪力墙作为研究对象,采用ABAQUS非线性有限元分析软件,计算边框刚度对构件受力性能的影响。计算结果表明,在水平往复荷载作用下,带边框屈曲约束钢板剪力墙的滞回曲线饱满,等效粘滞阻尼系数较大,边框柱与边框梁对侧向刚度、承载力与塑性耗能均有一定贡献。在1/50层间位移角时,屈曲约束钢板剪力墙边框柱与边框梁的内凹变形均很小,Mises应力均小于普通钢板剪力墙的边缘构件,损伤程度显著降低,说明对边框柱与边框梁抗弯刚度的要求可以显著低于普通钢板剪力墙。屈曲约束钢板墙内嵌钢板的拉力带分布均匀、细密,最大面外变形与损伤程度均小于普通钢板剪力墙。螺栓对盖板面外变形有很大的约束作用,当螺栓间距较小时,混凝土盖板与钢筋的Mises应力显著减小。现行技术标准中对非加劲钢板剪力墙边框刚度的规定,不能很好地适用于屈曲约束钢板剪力墙。     

航站楼复杂超长结构行波效应分析

以航站楼为背景,建立了下部为3个混凝土结构单元、上部为整体钢屋盖结构的计算模型,对复杂超长结构在地震行波激励下的响应进行了深入分析。选取了5条天然波和2条人工波,分别沿地震传播方向和垂直地震传播方向进行激励,并考虑了不同视波速的影响,分析了航站楼复杂超长结构的行波效应。结果表明:复杂超长结构存在对称和反对称的局部振型,由于局部振型质量参与系数较小,振型分解反应谱法难以准确反映结构的地震响应;与一致地震输入相比,多点地震输入分析时下部楼层地震剪力增幅较大,且地震传播方向影响显著,对称结构也需要分别考虑正、反2个地震传播方向;多点地震输入时结构的最大层间位移角、扭转位移比、框架柱和钢屋盖杆件的内力均有可能大于一致地震输入的计算结果,超载构件分布具有一定规律性;由于沿长轴方向与沿短轴方向进行激励均可能起控制作用,进行复杂超长结构多点分析时应同时考虑双向地震的作用。