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巨型结构自振特性的影响因素分析
邹昀,西林
工程力学 , 2008,
Abstract: 巨型结构体系是适应超高层建筑发展趋势和特点的新型结构体系,该文选取上海环球金融中心大厦为研究对象,该结构采用巨型框架结构、钢筋混凝土筒结构和伸臂钢桁架组成的三重结构体系抵抗水平荷载,进行了整体结构模型的振动台试验,并利用有限元软件ANSYS进行了自振特性分析,理论分析与试验结果进行了验证,探明了该巨型结构体系的动力特性和主要影响因素,可供工程设计人员在结构选型和方案设计时参考。
摇摆结构及自复位结构研究综述
周颖,西林
建筑结构学报 , 2011,
Abstract: 放松结构与基础间约束或构件间约束,使结构与基础或构件间接触面处仅有受压能力而无受拉能力,则结构在地震作用下发生摇摆,通过自重或预应力使结构复位,形成摇摆结构及自复位结构。已有研究表明,结构的摇摆降低了地震作用和结构本身的延性设计需求,减小了地震破坏,节约了结构造价。本文首先回顾了摇摆及自复位结构的发展历史,简要介绍了摇摆及自复位结构的基本原理,综述了摇摆桥墩、摇摆及自复位钢筋混凝土框架结构、摇摆及自复位钢框架结构、摇摆及自复位剪力墙结构、摇摆框架-核心筒结构等不同结构体系的发展现状,总结了摇摆及自复位结构发展趋势,并指出后张预应力和消能减震等多种技术的联合应用为摇摆及自复位结构的未来发展方向之一。
智利地震钢筋混凝土高层建筑震害对我国高层结构设计的启示
周颖,西林
建筑结构学报 , 2011,
Abstract: 2010年2月27日在南美洲智利发生的8.8级大地震,造成了钢筋混凝土高层建筑的严重破坏,这是近年来现代钢筋混凝土高层建筑经历的最大地震,引起了国内外工程设计人员的广泛关注。以智利高层建筑结构体系特点入手,分别介绍了智利地震中钢筋混凝土剪力墙高层建筑、立面收进复杂高层建筑、连体复杂高层建筑、带消能减震支撑超高层建筑、带金属球颗粒阻尼器高层建筑的震害现象。研究表明:智利高层结构剪力墙厚度与中低层结构剪力墙厚度相近,造成剪力墙轴压比过大,在此次地震中发生严重破坏;智利国家规范在钢筋混凝土剪力墙设计中参考美国规范,但允许对边缘约束构件设计予以放松,是造成剪力墙破坏的另一原因。另外从此次大地震中复杂高层和消能减震结构的表现来看,我国仍需加强对复杂及超限高层的抗震性能研究,加强消能减震技术在我国高层及超高层中的应用。
具有抗拉功能的隔震支座力学性能试验研究
王栋,西林
建筑结构学报 , 2015,
Abstract: 在某些特定情况下,隔震结构底部会产生拉力,由于普通隔震支座受拉能力较差,从而导致隔震层破坏。为此,提出具有抗拉功能的铅芯叠层橡胶支座(TLRB),与普通铅芯橡胶支座(LRB)相似,该支座具有较小的水平抗侧刚度,以隔绝水平地震能量输入,在大剪切应变时提供稳定的水平刚度和恢复力,同时可以有效承受拉力。通过试验对TLRB试件的偏压、偏拉刚度及拉压状态下的水平刚度等特性进行了研究,并对其极限压缩、拉伸及剪切等性能进行了分析。同时对LRB试件进行了对比试验。试验结果表明,TLRB具有可靠的受拉特性及良好的水平刚度特性,试验测得的TLRB最大受拉应力达3.51MPa,远大于LRB的极限受拉应力;在受压状态下,当剪切应变从100%増大到250%时,TLRB的水平等效刚度减小了10.7%,而LRB水平等效刚度则减小了52.9%。根据试验结果及橡胶体弹性理论,给出了TLRB在受压、受拉状态下的水平刚度计算式,建立了支座极限剪切应变计算式,确定了TLRB在拉剪作用下不会发生破坏的安全范围。数据分析表明,采用建议相关计算式的计算结果与试验结果吻合较好。
考虑地面运动的多模态静力弹塑性分析方法
张松,西林
哈尔滨工业大学学报 , 2010, DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.2010.10.024
Abstract: 为了提高静力弹塑性分析方法的计算精度,克服多模态静力弹塑性分析方法(MPA)在计算等效单自由度时不能考虑地面运动,加载制度仅由结构特性决定的缺点.提出了考虑地面运动建立等效单自由度的多模态静力弹塑性分析方法,通过对12层钢筋混凝土标准框架振动台模型,分别采用非线性时程分析方法、建议方法以及MPA方法进行了计算,分析在非线性发展过程中影响模态坐标之间耦合程度的影响因素,对比计算结果、指出地面运动对高阶振型相对激励的大小程度,即地震动的频谱特性是影响计算结果的主要因素,验证了建议方法的有效性和适应性.表明建议方法计算精度较MPA方法有了一定的提高,特别是改善了MPA方法对高阶振型敏感的地面运动失效的缺点.建议方法可改善静力弹塑性分析方法在地面运动对高阶振型相对激励较大时的计算精度,可增加静力弹塑性分析方法的使用范围.
平面不规则结构非弹性扭转地震反应研究进展
王墩,西林
地震工程与工程振动 , 2010,
Abstract: 不规则建筑结构在侧向地震荷载作用下由于质量中心和刚度中心的不重合导致平扭耦联反应的发生,使得结构构件的变形需求分布在结构平面内并不一致,从而产生附加的强度和变形需求。尽管不规则建筑结构在地震作用下的扭转问题一直受到研究学者的关注和研究,并取得了很多显著的成果,但仍然存在着一些争议,有待于继续深入研究。本文从结构的分析模型、影响参数及地震动输入等方面回顾总结了平面不规则建筑结构在地震作用下非弹性扭转的研究进展,结合当前的研究工作指出今后研究的发展方向。
高强混凝土框架柱的地震损伤模型
张国军,西林
地震工程与工程振动 , 2005,
Abstract: 本文首先讨论了现有的几种地震损伤模型及其特点,然后计算出试验框架柱累积滞回耗能随加载循环水平的变化,分析和讨论了轴压比、箍筋形式、配箍率、纵向配筋率、混凝土强度等级以及剪跨比对累积滞回耗能的影响。根据现有的损伤模型,对试验框架柱的损伤指数进行了分析比较,给出了符合高强混凝土框架柱和普通混凝土框架柱的地震损伤模型。根据损伤指数随加载循环水平的变化规律,分析和讨论了剪跨比、轴压比以及配箍率对损伤的影响。最后通过对各地震损伤模型的比较分,提出了高强混凝土框架柱的地震损伤模型。
柔度法纤维模型在方钢管混凝土柱滞回仿真中的应用
孟春光,西林
地震工程与工程振动 , 2009,
Abstract: 本文编制了基于二阶柔度法纤维模型梁柱单元的矩形钢管混凝土框架结构非线性分析程序,采用虚拟阶步法和改进的滞回路径追踪方法消除了其中截面切线刚度矩阵奇异时无法求逆的隐患,提高了算法的稳定性.运用此程序对矩形钢管混凝土柱进行滞回仿真,并与试验结果对比,结果表明柔度法纤维模型梁柱单元可以有效解决框架结构的几何非线性问题和压弯耦合的材料非线性问题,使用较少的单元数量就可以得到较准确的计算结果;本文所采用的改进措施切实有效,保证了程序的稳定性.
立面开大洞复杂高层结构的整体抗震性能评价
周颖,西林
地震工程与工程振动 , 2008,
Abstract: 本文针对某平面不规则、立面开大洞、带高位转换层的超限复杂高层结构,首先建立了整体模型结构的非线性计算模型,根据振动台试验结果选择了材料非线性参数,进行了弹塑性时程分析,并对模型结构及参数进行了验证。用验证过的模型和参数对原型结构进行了弹塑性时程分析,并对该结构作出整体抗震性能评价。通过本文分析表明,按照试验微粒混凝土材性试验数据,考虑附加质量建立的计算模型,能较好地捕捉到整体结构初始时的频率、振型等动力特性;选择现有的软件确定构件的本构关系,将其输入通用程序进行弹塑性时程分析,能够获得结构的非线性动力反应;通过模型乃至原型结构的弹塑性时程分析,可以对该立面开大洞复杂结构整体抗震性能作出合理评价。
附加或不附加粘滞阻尼墙的RC框架试验与分析
闫锋,西林
地震工程与工程振动 , 2005,
Abstract: 本文阐述了附加或不附加粘滞阻尼墙的2个相同的RC框架模型振动台试验和理论分析的情况.这2个钢筋混凝土框架模型为3层1跨两开间,几何相似关系大致为12.将阻尼墙附加到一个RC框架模型当中,先后对附加或不附加阻尼墙的2个相同的RC框架模型进行振动台试验.试验结果表明,阻尼墙有效减小了框架模型的地震反应.对耗能框架模型和普通框架模型进行了弹性和弹塑性时程分析,计算结果和试验结果吻合良好.改变阻尼墙的参数进行分析,结果表明选取合适的阻尼墙参数,才能达到最好的耗能减振效果;适当减小层间位移较小处的阻尼墙参数,对减振效果影响很小而又能节省投资.
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