贾燕翔[1]2003年在《多层与高层建筑竖向地震作用性能研究》文中进行了进一步梳理高层建筑框架结构在竖向地震作用下，楼板在竖向刚度是很小的，一般不予考虑，认为相对无限柔性，而梁的刚度也是有限的，不可能保证各竖向构件在同一楼层竖向位移相同，因此不能简单地用各竖向构件轴向刚度之和来代表结构的总竖向刚度。在高层框架结构中，不能按迭加的办法来求层轴向刚度，而必须考虑楼层梁刚度的影响。因此，由于各竖向构件在同一楼层处竖向位移不同，需要用串并联多质点系模型来分析竖向地震作用下的竖向振动。 本文计算了平面串并联多质点系结构在竖向地震作用下的竖向刚度矩阵。从平面串并联多质点系结构的总刚度矩阵中，采用静力凝聚法，消去竖向力和竖向位移与其它广义力和广义位移之间的耦联关系，得出框架结构在竖向地震作用下考虑水平梁和节点转角影响的竖向刚度矩阵。然后，分析对比在不同竖向刚度矩阵下框架结构在不同竖向地震波作用下的弹性时程分析，从而表明：本文提出的计算竖向刚度矩阵具有一定的合理性，并对竖向地震作用下框架结构抗震性能进行分析，对工程设计有一定的参考价值。
段连蕊[2]2016年在《滑动支座楼梯对RC高层框架结构抗震性能影响研究》文中研究说明本文使用ABAQUS对楼梯间分别采用抗式和放式连接方式的RC高层及多层框架结构进行研究,通过结果分析,提出更适合RC高层框架结构的板式楼梯连接方式。主要工作如下:首先对有限元分析软件ABAQUS做了简要描述,论述了各结构构件所使用的单元类型,对所使用的PQ-Fiber子程序中的本构关系及参数设置作了概述,探讨了在使用新规范的前提下,混凝土损伤塑性模型中损伤因子的计算方式。通过对已有楼梯间子结构的拟静力试验和振动台试验进行模拟,指出了ABAQUS建模中的重要细节。之后,利用结构设计软件PKPM2010设计了一栋RC高层框架结构,并在此基础上利用ABAQUS软件,建立了叁个有限元模型。在此期间,通过SATWE结果中的相应控制指标与各规范规程的对比,对本结构的合理性作出有力说明。然后,对PKPM模型及ABAQUS模型进行了质量、振型和周期的对比研究,详细描述了相关规范对地震波的选取和处理。第四章利用ABAQUS软件建立KJ、KJGD和KJHD叁个有限元模型,分别对不考虑楼梯间、考虑抗式连接和放式连接楼梯间等情形进行研究,通过对多遇和罕遇地震下结构弹性时程和弹塑性时程响应的分析,包括位移响应、基底剪力以及结构的弹塑性发展等方面,研究滑动连接方式对框架结构抗震性能的影响。第五章对采用滑动连接板式楼梯的RC多层框架结构和RC高层框架结构进行了多遇和罕遇地震下的时程分析,通过对结构在地震下整体和楼梯间构件的应力、损伤发展,以及楼梯滑动支座处的受力与变形特性的对比,分析两种模型的抗震性能。通过以上的分析,研究滑动连接方案的优劣,评价其对RC高层结构抗震性能的影响,为改进当前RC高层框架结构中的楼梯间抗震设计提供参考。
陆铁坚[3]2008年在《高层建筑筒体结构理论分析及拟动力试验研究》文中指出本文结合国家自然科学基金项目(50478092、50438020),主要进行两方面研究:第一,以高层建筑筒中筒结构计算方法为研究对象,基于连续介质力学、柱壳弹性理论以及结构分析有限条元法理论,分别对高层建筑筒中筒结构静力、动力、整体稳定及二阶分析等方面进行全面系统的研究,提出了一种高层建筑筒中筒结构静力、动力、整体稳定及二阶分析计算的新方法;第二,完成了一座15层的高层钢-混凝土混合结构拟动力试验研究,并采用有限元软件对其进行非线性分析。主要研究成果如下:(1)提出了任意平面形状高层建筑筒体结构在弯曲和扭转联合作用下叁维静力分析的改进条元法,扩展了传统有限条元法应用范围。该方法根据柱壳理论构造了一种柱壳曲条,选取条元位移函数:条元内位移沿条宽方向,切向位移采用一次Langrange插值,法向位移和截面翘曲位移采用叁次Hermite插值,能较好地反应筒体受力的“剪切滞后”效应;采用一族能较好地逼近弯剪型变形曲线的正交多项式作位移基函数,克服了传统有限条元法采用悬臂梁振型函数或叁角函数作位移基函数导致基底剪应力为零的缺点。(2)提出了任意平面形状高层建筑筒体结构动力特性分析的改进条元法。该方法考虑弯扭耦联振动,推导了柱壳曲条相容质量矩阵和楼板相容质量矩阵。采用竖向无质量自由度静力凝聚法,使动力分析自由度大为减少。其自由度总数与筒体结构高度无关,只与位移函数按基函数展开时所取的项数有关。(3)提出了任意平面形状高层建筑筒体结构整体稳定及二阶分析的改进条元法。该方法在条元总势能中,计入竖向荷载产生荷载势能,由势能驻值原理,推导了柱壳曲条的几何刚度矩阵。(4)通过试验得出了7种不同地震作用工况下混合结构的顶部位移时程曲线、楼层最大位移包络图、楼层最大层间位移角图及底部剪力一顶部位移滞回曲线。大震阶段顶部位移达到结构高度的1/60,说明混合结构具有良好的极限变形能力。(5)按7度设防,在7度基本、7度罕遇地震作用下,结构处于弹性工作状态,无明显破坏特征;在8、9度罕遇地震作用下,连梁开裂,楼板及底层筒体出现裂缝,但钢框架未发生屈服,结构仍具有较大承载力;在地震波峰值加速度达到1.0g、1.6g地震作用下,连梁开裂严重,出现交叉斜裂缝,呈剪切型破坏,核心筒底部与基础连接处出现水平通缝,部分底层钢柱屈服,但结构并未完全破坏,仍具有一定的承载能力。因此,只要设计合理,钢—混凝土混合结构具有良好的抗震性能,能实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计目标。(6)通过试验得出了7种不同地震作用工况下混合结构水平力分担曲线。此类结构在弹性阶段,心筒承担大部分的水平力,随着心筒开裂,内力发生重分布,钢框架承担水平力增加,且随着地震加剧,钢框架承担水平力比例不断增大,钢框架起到了抗震第二道防线的作用。(7)采用有限元软件对混合结构在7种不同地震作用工况下破坏过程进行了数值模拟,得到了顶部位移时程曲线、水平力分担曲线和结构损伤破坏过程,其规律与试验结果吻合良好,试验结果验证了有限元分析的正确性。因此,对一些大型复杂结构可用有限元理论模拟地震作用下结构的破坏过程。
海涛[4]2013年在《多层钢框架结构的优化设计研究》文中提出钢结构被称为“绿色建筑”，因为钢结构有强度高、抗震性能好、结构构件尺寸小、自重轻和工期短的优点，而且符合保护环境、材料再利用、可持续发展的要求。钢框架结构可以灵活地布置建筑的平面，施工快捷，应用前景极为广阔。然而现在在我国应用不是很广泛，设计方法还有不少不合理的地方，复杂钢结构的施工技术还没被掌握。本文研究了钢结构的合理设计，以期待设计出高质量的钢框架结构。结构的安全由结构的概念设计、结构的承载力计算和结构的构造措施组成。结构的概念设计包括注意场地选择、建筑重量对结构抗震性能的影响的分析研究、结构的延性设计的研究、填充墙对结构抗震性能影响的研究、设置多道抗震防线和施工质量等方面。由于未来某个时期建筑遭受的地震影响无法事先精确确定，仅通过抗震计算不能保证结构的抗震安全，概念设计可以很好保证结构抗震安全，概念设计一方面降低了结构受到的地震作用，另一方面提高了结构的抗震性能。本文将有限元技术与结构优化设计结合起来，对钢框架进行优化设计，探求优化方法。依据钢结构设计理论建立多层钢框架结构优化模型，以钢框架构件截面尺寸为设计变量，以位移和应力为约束条件，借助于ANSYS软件对结构进行了优化设计。优化后的结构构件的截面面积显着变小，结构应力和位移指标有了显着的改善，表明ANSYS的优化方法可以提高设计效率，节约钢材,降低工程造价，具有很大的现实意义。
张之[5]2008年在《复杂多层与高层建筑结构体系计算方法研究》文中研究说明与一般高层建筑结构相比,复杂高层建筑结构在荷载和地震作用下受力复杂,因此《高层建筑混凝土结构技术规程》中对复杂高层建筑结构的设计有另外具体的规定.是保证建筑结构后期安全运行的重要前提。
蔡勇[6]2005年在《配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙房屋抗震性能研究》文中研究表明混凝土小型空心砌块具有节土、节能的优势,并随着在我国范围内逐步禁用粘土砖,混凝土小型空心砌块作为相对成熟的新型墙体材料被广泛使用,多层与中高层配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙房屋既能满足建筑物底部需要大空间的要求,也具有比钢筋混凝土框支剪力墙明显的经济优势,应用前景广阔。为了在地震区建造配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙房屋,本文进行了以下几个方面的研究工作: (1)采用PKPM计算软件中的SATWE模块,运用等刚度法,计算出14层配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙原型房屋各构件的内力,按设计规范对原型房屋构件的截面和配筋进行设计,根据相似性原理,转换为1/4比例模型房屋的截面和配筋。对模型房屋所用材料进行基本力学性能的试验,为模型房屋反推原型房屋的动力特性提供基础性参数。试验结果表明,配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙房屋采用1/4比例缩尺进行抗震试验研究是合理的,模型房屋能反应原型房屋的动力特性。 (2)采用试验子结构为两个自由度、计算子结构为五个自由度的整体模型房屋的子结构拟动力方法,研究配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙模型房屋的抗震性能。试验结果表明,在Taft地震波(峰值加速度不大于125gal)、宁河地震波(峰值加速度不大于65gal)和El-Centro地震波(峰值加速度不大于125gal)作用下,配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙模型房屋地震反应均处于弹性阶段。在弹塑性阶段,配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙模型房屋在El-Centro地震作用下,具有较好的抗震能力,破坏形态为剪切型,底部框剪层为模型房屋的薄弱层,加速度峰值为220gal时才开始开裂,600gal时模型房屋到达极限状态,800gal时模型房屋完全破坏。 (3)叁层配筋混凝土砌块砌体剪力墙模型房屋拟静力试验结果表明,配筋混凝土砌块砌体模型房屋具有较高的承载能力、一定的变形能力和较好的抗倒塌能力,叁层模型房屋呈剪弯型破坏;轴压比对模型房屋的承载力和变形能力有重要影响;连梁为重要的耗能构件,按“强墙弱梁”的原则进行结构设计,配筋混凝土砌块砌体连梁具有较好的延性性能。 (4)采用弹塑性时程分析法对模型房屋和原型房屋进行分析计算,计算表明,原型房屋与模型房屋具有相似的抗震性能,可以通过相似变换将子结构拟动力试验结果应用于原型房屋。配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙房屋应用于7度抗震设防区时,经受大震作用才会开裂;应用于8度抗震设防区时,可以达到小震不坏,
刘博[7]2014年在《某高层住宅剪力墙结构设计及其力学性能分析》文中进行了进一步梳理科技是第一生产力，经济的飞速发展促进了人们物质文化需求的日益提高，由于国内人口基数大的基本国情，土地紧缺，住房日益紧张，迫切需要新的结构形式来满足需求。而高层剪力墙结构住宅作为一个广泛应用的形式得到了极大的关注。因此，对于高层建筑剪力墙结构住宅的力学性能进行研究具有重要的理论与实践意义。本文采用SATWE计算软件对一工程实例进行模型分析，根据现行规范要求，对建筑方案进行合理结构布置及优化，然后通过对计算结果数据的分析，得到较为合理的结构布置及其动力性能。探讨影响高层剪力墙结构设计的关键因素并结合规范规定，对剪力墙常见问题进行总结并提出建议。通过合理的概念设计指导，深入地计算分析并采取恰当的构造措施，从而使高层剪力墙结构具有良好的抗震性能和经济性能。
冯磊[8]2010年在《基于抗震策略的建筑设计研究》文中进行了进一步梳理本文主要针对汶川大地震进行建筑抗震的思考。通过实例调查和资料收集,分析各类型受灾建筑在不同场地条件下遭受地震作用所产生的破坏的特征,并加以总结、归纳,将建筑抗震理论、规范融入具体的建筑设计抗震策略中。本文以此为基础,在对一些抗震建筑设计实例、地震受灾建筑实例进行分析后,构建一个粗浅的建筑设计抗震策略的基本框架。本论文首先简述了地震、地震与建筑关系、建筑抗震发展的现状和趋势,以及建筑抗震的必要性和目前建筑抗震设计存在的问题。从建筑的总体规划、整体环境、建筑单体等方面入手,在以坚固、实用、经济、美观的建筑设计原则为指导下,对建筑抗震设计的必要性以及建筑抗震存在的具体问题进行分析、归纳,归纳和总结建筑抗震设计在总体规划、建筑布局、环境控制、单体设计、细部设计、建筑材料方面内容,以及对现行抗震规范的反思和展望和建筑创作的创新等方面进行探讨,并提出基于抗震的建筑设计策略,作为一种提高建筑抗震性能的可持续发展的思路和方法。希望本论文有助于促进我国建筑设计抗震水平的发展,为更深入的研究提供一个方向,共同推动建筑抗震技术的提高。
马克俭, 黄勇, 张华刚, 肖建春, 安竹石[9]1997年在《多层与高层建筑钢筋砼空腹夹层板与鱼骨式空腹夹层板楼盖结构体系的研究与应用》文中指出本文介绍两类多层与高层建筑钢筋砼楼盖结构体系——空腹夹层板与鱼骨式空腹夹层板。此类体系有优良建筑功能，它集承重、维护、装修、管道支架为一体，具有良好的力学性能和抗震性，并可节约工程总造价１０～１５％，通过几项工程实践，证明它是一种值得推广应用的新型空间结构体系。
杨志勇[10]2016年在《高层住宅建筑钢结构体系的对比分析研究》文中提出为更好地实现高层住宅产业化:以模数化来构建标准化,以标准化推动工业化,从而使工业化促进产业化。本文提出了一种新型高层钢结构住宅体系—空间钢网格盒式束筒结构体系。该结构集力学性能优越、建筑功能灵活划分与环保经济等优点于一体,符合我国循环经济叁原则的要求和走自主创新的科技道路,具有广阔的发展前景。本文首先介绍了高层钢结构住宅的优缺点以及国内外建设与研究历程,从而引出本课题研究的盒式束筒结构,并概述了本课题的研究意义和主要内容。然后介绍了盒式束筒结构的特点、基本组成以、力学原理及分析方法,为实际工程提供了理论依据。其次以某拟建高层住宅为例,采用PKPM软件建立盒式束筒结构和常规框筒结构模型,对结构周期、楼层位移、框架柱与核心筒之间的基底倾覆力矩及剪力分配等参数进行了对比分析。结果表明,盒式束筒结构在力学性能和抗震性能上均优于常规框筒结构。接着采用Midas-Building软件建立盒式束筒结构和常规框筒结构模型,对两种结构的扭转性能进行对比分析;再对盒式束筒结构进行静力弹塑性分析,获得结构在推覆过程的塑性发展及构件屈服顺序、内外筒剪力分配、刚度发展过程等,并分析了在改变结构构件的截面尺寸大小下对该结构塑性发展及构件屈服顺序、内外筒剪力分配、刚度发展过程等影响。结果表明,盒式束筒结构具有良好的扭转性能,在大震作用下仍具有良好的延性,可以达到“大震不倒”的抗震设防要求;各构件参数的改变并不影响各类构件的屈服顺序、内外筒剪力分配、刚度发展过程,且仅对该类构件的进入塑性的时刻有一定的影响,对其他构件进入到塑性的时刻较小。最后简要介绍了弹塑性时程分析方法,采用ETABS软件建立盒式束筒结构的模型,进行塑性时程分析,得到各地震工况下的顶点位移、基底弯矩、层间位移角和楼层剪力,并对结构在不同的地震输入角度作用下的抗震性能进行分析。结果表明,在大震作用下,该结构仍具有较好的刚度,大部分构件处于弹性阶段,可满足所设定的性能目标;坐标轴方向并不是地震波作用的最危险方向,而是与结构X轴成45°角左右方向对该结构的影响最大。
参考文献：
[1]. 多层与高层建筑竖向地震作用性能研究[D]. 贾燕翔. 西北工业大学. 2003
[2]. 滑动支座楼梯对RC高层框架结构抗震性能影响研究[D]. 段连蕊. 湖南大学. 2016
[3]. 高层建筑筒体结构理论分析及拟动力试验研究[D]. 陆铁坚. 中南大学. 2008
[4]. 多层钢框架结构的优化设计研究[D]. 海涛. 西安建筑科技大学. 2013
[5]. 复杂多层与高层建筑结构体系计算方法研究[J]. 张之. 知识经济. 2008
[6]. 配筋混凝土砌块砌体框支剪力墙房屋抗震性能研究[D]. 蔡勇. 湖南大学. 2005
[7]. 某高层住宅剪力墙结构设计及其力学性能分析[D]. 刘博. 河北工程大学. 2014
[8]. 基于抗震策略的建筑设计研究[D]. 冯磊. 重庆大学. 2010
[9]. 多层与高层建筑钢筋砼空腹夹层板与鱼骨式空腹夹层板楼盖结构体系的研究与应用[J]. 马克俭, 黄勇, 张华刚, 肖建春, 安竹石. 贵州工业大学学报. 1997
[10]. 高层住宅建筑钢结构体系的对比分析研究[D]. 杨志勇. 贵州大学. 2016
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