错位转换层位置对高层建筑竖向构件受力性能影响的研究

作为一种新型转换层结构——错位转换层结构,其竖向位置的移动对高层结构在水平地震作用下竖向构件受力性能有何影响目前尚未见文献报道。采用有限元程序对高层带错位转换层结构进行了水平地震作用下的时程反应和反应谱分析．分析了上部转换层和下部转换层相对位置保持不变的情况下．整体改变错位转换层位置对结构地震作用、剪力及竖向构件内力的影响。分析研究发现。错位转换层整体位置的竖向移动对结构整体剪力、上部转换层下承托墙肢内力、上部转换层框支剪力墙内力影响不大．但对落地剪力墙、上部转换层下框支柱和下部转换层梁托柱内力有较大影响。     

带SRC桁架转换层及钢加强层高层建筑抗震性能研究

本文对一座设置钢骨混凝土桁架转换层及两道钢桁架加强层的超高层建筑结构模型振动台试验结果进行了分析,发现Ⅶ度小震和中震阶段在下部转换层和中部加强层加速度突变较大,而上部加强层突变较小：在Ⅶ度大震阶段由于转换层及其附近楼层裂缝的出现,地震能量转嫁到中部加强层,致使中部加强层加速度突变出现大幅度的增长,该层及附近楼层核心筒墙肢出现一定程度的破坏。采用SAP2000有限元程序对该结构模型进行了小震阶段三维分析,并与试验值进行了对比：从动力特性来看,前几阶周期比较吻合,高阶周期误差较大;从动力反应来看,侧移曲线、加速度包络图、地震作用包络图在整体上符合较好,但在中部加强层和转换层处突变幅度计算值偏小;从层间剪力包络图来看,试验值与有限元计算值都呈现近似直线分布。     

高层错位转换结构的试验研究和理论分析

本文对一座带错位转换结构的高层结构模型进行了振动台试验和理论分析研究。试验中发现,在7度小震和中震阶段错位转换结构对结构模型相对位移包络图影响不大。但随着第2转换层上一层的开裂,相对位移包络图在场地波输入时会在第2转换层上一层呈现一定程度的突变。结构加速度分布规律与输入地震波频谱特性有关,在场地波输入中震和大震阶段,加速度反应突变会出现在两个转换层处。由于转换层质量较其他楼层大,从而地震作用亦在两个转换层处形成突变。层间位移角则在两个转换层上一层形成突变,且转换刚度较大层其突变幅度较大,两个突变近似在同一时间内发生。对比双向和单向输入时的层间位移角结果,双向输入加剧层间位移角的突变。采用三维有限元程序对结构模型进行了计算分析,从整体上讲,频率、主振型、加速度和位移时程与试验结果吻合较好,但在层间位移角突变上,计算值反应效果较差。     

带转换层的高层建筑不规则结构体系的抗震性能研究

文中以一拟建的带转换层的高层建筑为研究对象,建立了4种不同转换层模型,计算了各个模型的自振周期及各振型对应的地震作用,研究了不规则结构位置布置及形式对不规则结构体系的地震反应影响,并对取得的计算结果进行分析,给出可供类似工程应用的一般性结论。     

高位转换框支剪力墙高层建筑抗震性能研究

本文通过对一个1：25比例的高位转换框支剪力墙结构高层建筑模型的模拟地震振动台试验,分析研究了高位转换高层建筑的自振特性、阻尼比、地震反应特征、破坏形态和破坏机理。应用三维有限元程序对结构的抗震性能进行了深入探讨,试验与计算值符合较好。成果可供高位转换结构设计和编制有关规程时参考。     

转换层位置对拱式转换层结构抗震性能的影响

拱式转换层结构是一种新型转换层结构形式,通过算例分析比较,对高位拱式转换层结构的抗震性能和受力特点等进行了研究。结果表明,当转换层位置逐渐上移时,结构周期及振型仅有一些量的变化,而没有质的变化;随着转换层位置的提高,转换层本身的层间位移角变化较小,表明其转换层本身的整体性很强,转换层下部楼层的层间位移角增大,因此结构设计时,转换层不宜设置过高。     

错位转换高层建筑结构水平地震作用下的扭转反应研究

根据中国规范设计了一总层数为40层的错位转换高层建筑结构,为对比分析需要另设计具有相同楼层数的两带单层转换高层建筑结构。采用Etabs和Satwe对比分析了三结构在水平地震作用下的相对位移比、层间位移比沿楼层分布情况;其相对扭转角、层间扭转角、层间有害扭转角的分布特点;顶层角点扭转位移轨迹。研究分析表明,错位转换高层结构的扭转反应远大于同类带单层转换高层结构的反应;对单层转换结构采用位移比不能很好反映其扭转反应,而结构扭转位移角沿楼层分布规律更能体现其扭转反应特征。     

高层建筑桁架转换层地震反应线性分析方法研究

为探究高层建筑桁架转换层地震作用下的动力反应情况,采用SAP2000程序中平面壳单元和杆系单元对高层建筑桁架转换层进行有限元建模,采用模态分析法和地震反应谱分析法对高层建筑桁架转换层结构进行地震反应分析,结果表明:高层建筑中桁架转换层前8阶振型对自振周期影响较大,分析高层建筑桁架转换层地震作用反应时,主要采用前8阶振型振型,且桁架转换层及其上、下层间容易出现层间位移角突变现象,桁架转换层极易发生位移集中,是高层建筑的脆弱部分,应加强高层建筑桁架转换层设计,提升建筑安全性。     

侧向刚度对高位拱式转换层结构抗震性能的影响

通过分析指出了等效刚度比对高位拱式转换层结构抗震性能的影响.等效侧向刚度比对结构的自振周期及上部结构的振型曲线影响不大,而对结构的绝对位移和层间位移角影响较大;等效侧向刚度比为0.8～1.2较合适.除此之外,还应使转换层本层的侧向刚度与转换层相邻上一层的侧向刚度比大于0.6.     

考虑楼板变形带转换层高层建筑结构简化计算

带转换层高层建筑属于复杂结构体系,其楼板变形问题较为突出,考虑楼板变形对带转换层高层建筑结构进行的地震反应简化计算研究非常必要.首先将带转换层的整体结构以转换层为界划分为若干个子结构部分;其次,对每个子结构内部的各类型竖向构件以轴线为单位运用超单元法进行简化等效,对其楼板和转换梁等水平构件则视为深梁,对所有构件考虑其类型、剪切变形、弯曲变形和轴向变形等因素的影响建立其单元刚度矩阵;最后,通过坐标变换和自由度缩减形成各子结构整体刚度矩阵,根据依次放松约束节点的计算思路完成整体结构的动力计算.算例结果表明,该简化计算法计算量小精度较高.     

大跨度钢桁架转换层结构的竖向地震反应分析

对某一带钢桁架转换层的复杂高层结构进行了有限元建模,分别采用振型分解反应谱法、时程分析法和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的设计反应谱法对大跨高位钢桁架转换层结构的竖向地震响应进行了分析.对采用振型分解反应谱法计算此类结构响应时所要选取的振型数及振型组合方法进行了探讨,并对规范采用10％的重力荷载代表值...     

高层建筑结构抗震设计中鞭梢效应的分析

将钢筋混凝土结构离散为能模拟梁、柱、墙抗震性能的单元，采用串并联刚片系振动模型，体现空间各构件的协同工作，采用改进的Wilson-θ法。对鞭梢效应在高层建筑结构抗震中的影响作详细分析，做到合理利用鞭梢效应，从而可以解决高层建筑物中层间位移起决定性作用的问题，达到合理、经济的效果。     

带裙房高层建筑地震反应控制振动台试验研究

2002年9月在香港理工大学成功地进行了带裙房高层建筑地震反应控制试验研究。设计和制作的结构模型是带3层裙房的12层高楼剪切模型,在裙房顶层与主楼之间安装单MR阻尼器形成MR阻尼器耦联结构模型。MR阻尼器采用美国LORD公司摩擦型MR阻尼器,并且选用其配套产品计算机电流控制器对其进行控制,控制系统采用德国dSPACE公司实时控制系统。对独立主楼、独立裙房和原结构模型的动力特性进行了辨识;对结构模型进行了El Centro地震动作用下的地震反应振动台试验;以作者提出的MR阻尼器半主动逻辑控制算法,对MR阻尼器耦联的结构模型进行了地震反应振动台试验。试验结果表明：用MR阻尼器耦联主楼与裙房,采用半主动逻辑控制方法进行控制,能有效抑制主楼的鞭梢效应并使主楼和裙房的地震反应减小。     

Experimental behavior of transfer story connections for high‐rise SRC structures under seismic loading

Results from an investigation aimed at assessing seismic behavior of transfer story connections for high‐rise building consisting of steel‐reinforced concrete (SRC) frame and reinforced concrete (RC) core tube are presented. Two types of transfer story connections were experimentally evaluated for adequate strength, ductility and energy dissipation. For each type of connection, two large‐scale subassembly tests were carried out under monotonic and cyclic lateral displacement, respectively. Detailed observations and behavior responses were obtained to contrast the differences between monotonic and cyclic performance of the connections. Test results showed that the SRC column failed before connection collapse and that loading types have little effect on the strength but greatly affect the failure modes and the ductility of the connections. All specimens exhibited good properties for earthquake resistance since they all kept a stable inelastic behavior up to the interstory drift demand suggested by the AISC Seismic Provisions. Based on test observations, support stiffeners with appropriate width‐to‐thickness ratio and mechanical connectors connecting bars with the steel plate are recommended for design purposes in order to achieve more ductile and reliable seismic behavior of transfer story connections. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

地铁换乘站不规则结构对其地震响应的影响

地铁换乘站由于功能要求,多为复杂的不规则结构.本文通过对一具有实际工程背景的地铁换乘站进行地震响应弹塑件时程分析,着重从结构的位移响应、侧向变形以及结构柱的内力响应等方面考察了不规则结构对其地震响应的影响.结果表明:周围土体的约束作用有利于减轻地下不规则结构的扭转效应;结构的竖向不规则性对地震响应产生的影响不仅与结构竖...     

钢混凝土管柱-钢桁架竖向混合结构抗震性能试验研究

工业建筑结构体系取决于生产工艺及使用要求,生产工艺的复杂性往往导致复杂的结构形式。为了满足工艺要求,形成了一类钢筋混凝土管柱-钢桁架竖向混合结构。为了研究其抗震性能,选取一实际结构,取1/4子结构,模拟边界条件,按1/8缩尺比制作模型。对模型进行动力特性测试,选择El Centro波(1940 NS)对模型进行拟动力试验,再进行拟静力试验,试验得到了该结构的动力特性参数及在地震作用下的动力反应。分析了结构自振频率及阻尼比变化,变形性能,滞回性能和破坏模式等;在试验基础上,给出了结构水平承载力的计算公式,为建立该类结构的抗震设计方法提供依据。