建筑結(jié)構(gòu)在不同方向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)

根據(jù)中國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)了一總層數(shù)為40層的錯(cuò)位轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu),為對(duì)比分析需要另設(shè)計(jì)具有相同樓層數(shù)的兩帶單層轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu)。采用etabs和satwe對(duì)比分析了三結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的相對(duì)位移比、層間位移比沿樓層分布情況;其相對(duì)扭轉(zhuǎn)角、層間扭轉(zhuǎn)角、層間有害扭轉(zhuǎn)角的分布特點(diǎn);頂層角點(diǎn)扭轉(zhuǎn)位移軌跡。研究分析表明,錯(cuò)位轉(zhuǎn)換高層結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)遠(yuǎn)大于同類帶單層轉(zhuǎn)換高層結(jié)構(gòu)的反應(yīng);對(duì)單層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用位移比不能很好反映其扭轉(zhuǎn)反應(yīng),而結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移角沿樓層分布規(guī)律更能體現(xiàn)其扭轉(zhuǎn)反應(yīng)特征。

對(duì)水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞進(jìn)行了分析與研究,結(jié)合規(guī)范抗震思想及實(shí)際工程,對(duì)抗扭設(shè)計(jì)提出了一些具體建議。最后通過(guò)一普通剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際工程的抗扭設(shè)計(jì)對(duì)文章所提出的扭轉(zhuǎn)破壞控制方法進(jìn)行了說(shuō)明。

水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞控制——對(duì)水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞進(jìn)行了分析與研究，結(jié)合規(guī)范抗震思想及實(shí)際工程，時(shí)抗扭設(shè)計(jì)提出了一些具體建議。最后通過(guò)一普通剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際工程的抗扭設(shè)計(jì)對(duì)文章所提出的扭轉(zhuǎn)破壞控制方法進(jìn)行了說(shuō)明...

從改變結(jié)構(gòu)剛度和阻尼能改變結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的概念出發(fā)，提出了變結(jié)構(gòu)控制方法，并采用復(fù)模態(tài)分析理論對(duì)變結(jié)構(gòu)控制狀態(tài)及其減震效果進(jìn)行了優(yōu)化分析．

水平地震作用下錯(cuò)位轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu)的pushover分析——采用etabs對(duì)一錯(cuò)位轉(zhuǎn)換高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了水平地震作用下的靜力彈塑性(pushover)分析。分析了側(cè)推過(guò)程中的塑性鉸出鉸情況、結(jié)構(gòu)位移變化情況、剪力在各豎向構(gòu)件之間的傳遞情況、基底剪力一頂點(diǎn)位移曲線，在比...

文章對(duì)比分析了一個(gè)不規(guī)則高層鋼筋混凝土框-剪結(jié)構(gòu)和在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增設(shè)偏心支撐后的新結(jié)構(gòu)的抗震性能,比較了它們的自振特性以及層間位移等地震作用效應(yīng)。針對(duì)不規(guī)則高層建筑在地震作用下不可避免的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)問(wèn)題,提出在結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)偏心支撐來(lái)減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)及其它結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)這種簡(jiǎn)單可行、經(jīng)濟(jì)適用的方法。

本文采用非線性地震波動(dòng)分析方法,將壩體、地基、庫(kù)水的強(qiáng)震反應(yīng)作為滿足體系中接觸面邊界約束條件的波傳播問(wèn)題求解,以壩體位移反應(yīng)發(fā)生突變作為拱壩體系整體失穩(wěn)判斷準(zhǔn)則,依據(jù)設(shè)計(jì)概率水平及實(shí)際可信超設(shè)計(jì)概率水平確定的地震動(dòng),對(duì)小灣拱壩的地震響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析,給出其在不同水平地震作用下的抗震超載安全度。分析結(jié)果表明,該拱壩在實(shí)際可能發(fā)生的最大地震作用下,尚有1.3倍的超載裕度,其抗震安全性能滿足設(shè)計(jì)要求。

1 水平地震作用下的框架側(cè)移驗(yàn)算和內(nèi)力計(jì)算 5.1水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗(yàn)算 5.1.1抗震計(jì)算單元 計(jì)算單元：選取6號(hào)軸線橫向三跨的一榀框架作為計(jì)算單元。 5.1.2橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算 1、梁的線剛度： b/lieibcb(5-1) 式中：ec—混凝土彈性模量s ib—梁截面慣性矩 lb—梁的計(jì)算跨度 i0—梁矩形部分的截面慣性矩 根據(jù)《多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)釋疑》，在框架結(jié)構(gòu)中有現(xiàn)澆層的樓面可以作為梁的有 效翼緣，增大梁的有效側(cè)移剛度，減少框架側(cè)移，為考慮這一有利因素，梁截面慣性矩按下列規(guī)定 取，對(duì)于現(xiàn)澆樓面，中框架梁ib=2.0io,，邊框架梁ib=1.5io，具體規(guī)定是：現(xiàn)澆樓板每側(cè)翼緣的有 效寬度取板厚的6倍。 表5.1橫梁線剛度計(jì)算表 類別 ec(n/mm2) b×h(mm×mm )i0(mm 4)ib(mm4)lb(mm)

提出一種新的豎向彈簧-鋼球隔震系統(tǒng)隔離水平地震作用的隔震方法,用勢(shì)能不變值原理與“對(duì)號(hào)入座”法則建立該隔震系統(tǒng)的振動(dòng)方程,分析各控制參數(shù)對(duì)該隔震系統(tǒng)地震反應(yīng)的影響.研究結(jié)果表明,該隔震系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,隔離水平地震作用效果顯著。

2.5水平地震作用計(jì)算 該建筑物的高度為16m<40m，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用。 2.5.1重力荷載代表值的計(jì)算 屋面處重力荷載代表值＝結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5×雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 樓面處重力荷載代表值＝結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值+0.5×樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重。 屋面處的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算 屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標(biāo)準(zhǔn)值 ＝6.69×（82.5×15.9）＝9051.08kn ＝25×0.25×[(0.5-0.12)×(6.9×20×2)+(0.35-0.12)×(2.1×20)+(0.45-0.12)×(4.5×17×4+3.0×2×4)]＝1396.5kn ＝0.45×0.45×20×4×(3.9/2-0.12)×

砌體結(jié)構(gòu)房屋在豎向荷載作用下的受力分析，不少資料中已有詳細(xì)論述，而砌體結(jié)構(gòu)房屋在水平地震作用下的受力情況，目前的資料及規(guī)范中只有抗震抗剪計(jì)算，而沒(méi)有進(jìn)行全面的受力分析．為了弄清砌體房屋在水平地震作用下各抗側(cè)力構(gòu)件的工作機(jī)理及破壞形式，本文應(yīng)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理及方法，進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)房屋在水平地震作用下的受力分析，為砌體結(jié)構(gòu)房屋的整體彎曲等計(jì)算，提供受力分析及內(nèi)力計(jì)算的方法

高層建筑水平振動(dòng)分析及水平地震作用計(jì)算

高層建筑水平振動(dòng)分析及水平地震作用計(jì)算

為了研究水平地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)及地鐵設(shè)施的相互影響,以山西省太原市解放路改造工程為依托工程,分別建立了高架橋、地鐵站、高架橋及地鐵設(shè)施組合結(jié)構(gòu)的三維動(dòng)力有限元模型,并考慮設(shè)置碎石隔震層,進(jìn)行不同工況下結(jié)構(gòu)的抗震性能分析。結(jié)果表明:由于碎石層的緩沖隔震作用,組合結(jié)構(gòu)中高架橋的橋墩內(nèi)力更小,且地震作用越大時(shí),內(nèi)力減小程度越大；另一方面,高架橋的建造對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的抗震性能影響較小。此外,對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)而言,碎石層的厚度變化對(duì)橋墩內(nèi)力有一定影響,但影響程度較小；而對(duì)于地鐵結(jié)構(gòu)而言,碎石層厚度越小,地鐵柱剪力彎矩值往往會(huì)越大,但增加幅度有限。

利用分析力學(xué)的lagrange方程,推導(dǎo)了地下結(jié)構(gòu)在水平地震作用下同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方程.為了簡(jiǎn)化計(jì)算,將地下結(jié)構(gòu)假定為矩形剛體,地基采用溫克爾彈性地基模型,且不考慮結(jié)構(gòu)與周?chē)两橘|(zhì)的阻尼作用.首先得到了地下結(jié)構(gòu)與土相互作用時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能,然后利用分析力學(xué)的lagrange方程推導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程.通過(guò)算例研究地下結(jié)構(gòu)在水平地震作用下考慮轉(zhuǎn)動(dòng)分量和不考慮轉(zhuǎn)動(dòng)分量時(shí)的受力差別.

依據(jù)建筑空間或功能的要求,經(jīng)常需要在單層門(mén)式剛架建筑中增設(shè)夾層。夾層門(mén)式剛架在動(dòng)力特性和地震反應(yīng)特征上與單層門(mén)式剛架有一定區(qū)別。討論了夾層荷載和抗側(cè)剛度對(duì)剛架動(dòng)力特性的影響。采用簡(jiǎn)化模型,分析了橫向水平地震下夾層剛架的地震反應(yīng)與單層剛架的差異,并針對(duì)夾層門(mén)式剛架抗震設(shè)計(jì)提出一些建議。

第26卷第4期 2010年8月 結(jié)構(gòu)工程師 structuralengineers vo.l26,no.4 aug.2010 收稿日期:2010-03-20 *聯(lián)系作者,emai:ltalent_sea1983@163.com 水平地震作用下鋼筋混凝土 平面框架彎矩調(diào)幅研究 黃海 * 趙植蘋(píng)沈小芹 (西南石油大學(xué)建筑工程學(xué)院,成都610500) 摘要從承載能力極限狀態(tài)的角度出發(fā),通過(guò)一個(gè)受水平集中力的單層單跨框架模型,研究了鋼筋混 凝土平面框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的破壞規(guī)律。研究結(jié)果表明,在水平力作用下,框架梁端屈服將導(dǎo) 致框架柱底端彎矩急劇增大,平面框架結(jié)構(gòu)將提前屈服。這表明框架梁的彎曲剛度對(duì)框架的承載力有 顯著的影響,梁端彎矩調(diào)幅將降低平面框架結(jié)構(gòu)的承載力。另一方面,框架梁端屈服以后框架結(jié)構(gòu)的側(cè) 移

從承載能力極限狀態(tài)的角度出發(fā),通過(guò)一個(gè)受水平集中力的單層單跨框架模型,研究了鋼筋混凝土平面框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的破壞規(guī)律。研究結(jié)果表明,在水平力作用下,框架梁端屈服將導(dǎo)致框架柱底端彎矩急劇增大,平面框架結(jié)構(gòu)將提前屈服。這表明框架梁的彎曲剛度對(duì)框架的承載力有顯著的影響,梁端彎矩調(diào)幅將降低平面框架結(jié)構(gòu)的承載力。另一方面,框架梁端屈服以后框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移將迅速增長(zhǎng)。在水平地震作用下,梁端彎矩調(diào)幅將增大框架結(jié)構(gòu)倒塌的風(fēng)險(xiǎn),結(jié)構(gòu)偏于不安全。當(dāng)按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50011—2001)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),在保證形成"強(qiáng)柱弱梁"破壞機(jī)制的前提下,鋼筋混凝土平面框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)進(jìn)行彎矩調(diào)幅。

底部剪力法計(jì)算頂層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的疑問(wèn) 按照《抗規(guī)》5.2.1條的算法結(jié)構(gòu)頂層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值是單純按式5.2.1-2計(jì)算可得呢還是需要在上 式計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上加上式5.2.1-3求得的頂部附加水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值？ 頂部水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該加上頂部附加水平地震作用，即fn+δfn。 補(bǔ)充一下，δfn應(yīng)該加在主體結(jié)構(gòu)頂部，比如頂部有樓梯間突出的，算得樓梯間頂為fn的話，那么應(yīng)該把 fn-1即頂部的主體結(jié)構(gòu)樓面處加上δfn，而不是加在樓梯間頂

高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑的主要結(jié)構(gòu)型式,研究其振動(dòng)特性可優(yōu)化抗震設(shè)計(jì).利用有限元軟件,建立了10層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)模型;采用汶川地震波記錄荷載,應(yīng)用動(dòng)力時(shí)程分析方法,對(duì)模型的前12階振型、節(jié)點(diǎn)的反應(yīng)譜曲線、位移和加速度關(guān)于時(shí)間的函數(shù)曲線進(jìn)行分析,驗(yàn)證了方法的可靠性,探究了結(jié)構(gòu)的振動(dòng)形式,為同類結(jié)構(gòu)的抗震分析研究提供了一定的參考.

為分析異形柱框架結(jié)構(gòu)的抗震性能,以柱截面面積相等為原則,建立了矩形柱框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析.運(yùn)用sap2000有限元軟件對(duì)兩種類型框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速非線性動(dòng)力分析(fna),通過(guò)在罕遇地震作用下的數(shù)值計(jì)算可得,異形柱結(jié)構(gòu)的最大樓層位移比矩形柱結(jié)構(gòu)要大13.0%,異形柱結(jié)構(gòu)的樓層扭轉(zhuǎn)角大于矩形柱結(jié)構(gòu),表明異形柱結(jié)構(gòu)整體剛度及抗扭性能較矩形柱結(jié)構(gòu)要小.

提出了一種建筑結(jié)構(gòu)在地震激勵(lì)作用下的主動(dòng)控制分析方法．該方法根據(jù)當(dāng)前時(shí)間步上的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，計(jì)算下一時(shí)間步上所需施加的控制力，即提前一步計(jì)算控制力，因此可解決一般主動(dòng)控制算法難以解決的遲時(shí)問(wèn)題．算例結(jié)果表明，本文方法既能大大減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，又可消除遲時(shí)問(wèn)題的影響，是一種簡(jiǎn)單有效的主動(dòng)控制計(jì)算方法．