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常规的幕墙抗震设计,往往只考虑玻璃质量对幕墙整体的影响而忽略玻璃刚度,将玻璃结构转化为等效质量施加于幕墙支撑结构进行抗震分析。然而,当幕墙结构承受大震作用时,幕墙支撑结构已进入塑性状态,将产生较大变形,此时玻璃刚度将在一定程度上影响幕墙整体刚度。尤其是对于复杂的超高层幕墙结构,玻璃刚度对幕墙整体刚度的影响具有一定的未知性,需要深入研究。针对这一问题,本文依托上海中心大厦幕墙结构,研究了考虑玻璃结构的幕墙大震下的弹塑性响应,并将其与未考虑玻璃结构的响应进行对比分析。结果表明,玻璃结构对建筑主体结构影响较少,对幕墙结构层间位移角抑制明显,从而减少了支撑结构内力;对高楼层,加速度放大系数有一定抑制作用,但对低楼层,加速度放大系数抑制作用有限。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(5)
对某会展中心钢桁架的施工过程进行数值模拟分析和监控。针对制定的钢桁架施工方案,采用MIDAS/GEN软件进行施工全过程数值模拟分析,以确保方案的可行性;同时对施工过程钢桁架的变形和关键受力部位的应力进行监测,以保证结构在施工过程中的安全,并验证数值模拟的准确性。测试结果表明:本工程数值模拟准确,施工方案可行,卸载后结构处于安全状态。 相似文献
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当前方法采用伸臂桁架加固建筑结构时,未考虑建筑结构的屈曲约束支撑力的影响,伸臂桁架与建筑结构的连接不牢固,导致其对建筑结构的抗震加固性能较差。故此,深入分析建筑结构的屈曲约束支撑对其抗震加固性能的影响,设计建筑结构抗震加固方案,利用高强螺栓节点经由连接钢板实现屈曲约束支撑与建筑结构的铰接固定。分别从支撑变形同建筑结构层间位移的关系、建筑结构支撑承载力、多遇地震影响下屈曲约束支撑框架的位移验算,以及罕遇地震影响下屈曲约束支撑的弹塑性位移验算方面,分析屈曲约束支撑对建筑结构抗震加固性能影响。经实验分析得出,建筑结构加入屈曲约束支撑后第一扭转周期同第一平动周期的比值降低0.14,X、Y两个方向的砌体墙同建筑结构的刚度比值降低6.9、8.0,最大顶点位移值降低15.4 mm、29.3 mm,抗震加固性能大大提高。 相似文献
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为解决传统建筑沉降变形中存在的幕墙结构易发生变形、稳定性较差等问题,提出建筑沉降变形中幕墙结构屈曲稳定临界荷载的研究。选取框架玻璃幕墙作为研究对象,建立玻璃面板的有限元模型,分别从X、Y、Z三个方向对玻璃面板施加平动自由度约束力,进行幕墙结构屈曲稳定临界荷载的模拟;然后在建筑底部不同节点处设置竖向弹簧,通过调节弹簧刚度模拟建筑沉降变形的竖向作用力,在此基础上,采用能量法分别计算玻璃肋的应变势能、外力势能和弹性约束势能,根据势能驻值原理计算得出建筑沉降变形中幕墙结构屈曲稳定临界荷载;最后设置不同的玻璃肋参数,选取单一变化因素进行实验。实验结果表明:在不同玻璃肋跨度和截面厚度对比下,所提方法的计算结果较为准确,且所提方法的临界荷载计算耗时低于其他方法,具有较高的实际应用价值。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(1)
随着超高层建筑结构体系的高度不断突破刷新,越来越多的超高层建筑采用了中间核心筒与外围框架相结合的结构形式,通过设置伸臂桁架来协调核心筒与框架间的受力和变形,减小核心筒底部弯矩和结构顶部位移,但会带来结构刚度、内力突变等不利影响。本文以兰州金茂大厦为背景,采用ANSYS有限元软件建模和目标函数法优化比选,研究了设置黏滞阻尼器的5种不同布置形式伸臂桁架的抗震性能。结果表明:竖向斜撑型是满足抗震要求的黏滞阻尼器型伸臂桁架的最优布置形式,但同时单斜撑型的阻尼器利用率最高,竖向斜撑型的阻尼器利用率最低。 相似文献
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以某隔震工程隔震层梁出现裂缝为研究背景,运用有限元分析软件SAP2000对隔震结构和非隔震结构进行了施工过程模拟,分析对比了两种结构在施工过程中隔震层钢筋砼梁的内力和变形规律,对隔震层梁裂缝形成的原因进行了分析,并运用有限元分析软件ANSYS对该原因下梁的裂缝进行了数值模拟.结果表明隔震层梁出现的裂缝是由施工荷载、温度变化和混凝土收缩共同作用引起的:建筑物施工期间结构刚度尚处在成长阶段,受到支撑变形、温度变化和混凝土收缩等不利作用对结构长期性能和耐久性产生负面影响.对于两种结构,常规算法由于不考虑框架的生成和加载历史,算得的内力值均偏小;而隔震结构偏小的幅度更大,因而更危险.计算同时表明,在结构施工过程中,各层梁当拆除其支撑、模板和浇筑其上一层时,其内力达到最大值;其中隔震层梁内力最大,为隔震结构在施工中的薄弱部位.给出了对其加强保护的施工建议. 相似文献
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基坑开挖会对下卧运营地铁隧道的围岩应力造成重分布,进而可能引发隧道结构产生变形及内力变化,影响地铁隧道的正常运行。故一个合理的施工方案以及充足的保护措施对基坑开挖和隧道保护显得尤为重要。以广州某工程为例,利用有限元软件Midas GTS模拟实际施工工况,动态分析了两明挖隧道基坑先后开挖对其下卧地铁5号线隧道的影响。分析结果表明:两明挖隧道基坑先后开挖所引起的叠加效应会对地铁5号线隧道结构造成影响,但应力变化量均很小,不足以对地铁隧道的结构安全性造成影响。其分析成果可为优化设计和施工提供有益的参考,为类似工程提供借鉴。 相似文献
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由于长周期地震动记录相对缺乏,国内外对长周期地震动作用下高层结构的地震响应研究尚不充分,特别是复杂超限高层结构。从2008年汶川地震记录中选择长周期分量明显的61CAT台站记录作为输入,以一245.60m高超限框筒结构为背景,进行了长周期地震动记录不同设防水准输入下的弹性和弹塑性时程分析,并与相应水准El Centro地震动记录输入下的分析结果进行了对比,对比结果表明长周期地震动记录输入下结构的最大水平位移和层间位移角等指标均显著增大,多遇烈度时算例结构X向、Y向最大层间位移角分别为1/218、1/240,远远超出规范限值。进一步,为了考察消能减震措施对超限高层结构在长周期地震动记录下的减震效果,分别在伸臂桁架水平弦杆、竖向腹杆及及斜撑上布置黏滞阻尼器构成水平型、竖向型及单斜撑型消能伸臂桁架,在长周期地震动记录输入下对带不同阻尼器布置形式的伸臂桁架结构进行了分析,结构的最大水平位移和最大层间位移角等指标明显降低,这一结果表明消能伸臂桁架可以较好地控制结构在长周期地震动记录输入下的地震响应,特别是竖向型阻尼器布置控制效果更好,61CAT记录多遇烈度水准输入下X向和Y向最大层间位移角可减小到1/298和1/312;罕遇烈度水准下X向和Y向最大层间位移角可由原结构的1/58和1/75减小到1/87和1/107。与普通地震动记录输入下的结果相比,长周期地震动输入下消能伸臂桁架发挥的控制作用更加明显。 相似文献
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为了解决传统建筑墙体装饰抗震裂设计方法中存在稳定性较差、强度折减系数较低的问题,提出了一种基于振动法的建筑墙体装饰抗震裂综合设计方法。分析建筑墙体结构,构建面向数据提取的建筑墙体结构对象模型,根据建筑墙体装饰抗震裂设防的具体要求,以建筑底部框架抗震墙结构为基础,制定出墙体装饰抗震加固设计基本方法。结合具体施工方法,综合考虑了底部框架抗震墙结构的刚度、强度以及延性的影响,实现了建筑墙体装饰的抗震裂设计。实验结果显示,该方法的稳定性比传统方法提高2%,且在不同密度条件下,最大应力和强度折减系数均远大于对比方法,充分说明了加固后能够保证建筑墙体装饰具有较好的抗震裂能力。 相似文献
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Attention has been paid recently to the potentially serious life safety and economic loss issues related to the seismic performance of ‘architectural,’ or ‘non-structural’ building elements such as glass lites in curtain wall systems. In response, a pilot study was undertaken at the University of Missouri-Rolla to investigate the dynamic racking performance of a 15·6 × 12·0 ft (4·56 × 3·68 m) section of curtain wall containing three 5 × 6 ft (1·52 × 1·84 m) glass panels. The curtain wall system was a ‘wide mullion’ design that had generous 1 in (25 mm) clearances between glass edges and the aluminium glazing pocket. Dynamic racking tests were performed totally in plane; no out-of-plane or torsional motions were included. Various types of glass specimens were tested, including annealed, heat-strengthened and fully tempered glass in monolithic and laminated configurations. Dry glazed and two-side structural silicone curtain walls were tested. Test results for dry glazed specimens showed that annealed and heat-strengthened laminated glass experienced no fallout whatsoever. By contrast, annealed monolithic glass experienced frequent fallout in both small and large shards. Fully tempered monolithic glass experienced dicing, which resulted in occasional fallout of entire glass lites. Loss of rigidity in fully tempered laminated glass (when both glass plies were broken) occasionally caused entire lites to fall out. Polyester film (not anchored to the mullions) was applied to annealed monolithic glass; it prevented small shards from falling out, but sometimes contributed to entire lite fallout after the onset of severe glass cracking. Annealed laminated glass units with two-side structural silicone glazing exhibited only very minor glass damage and no glass fallout. 相似文献
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为了确保震后高层建筑坍塌墙体修复工程的安全性,提出一种高层建筑震后坍塌墙体修复施工安全管理方法。结合主成分分析法与信息熵法对震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理的控制特征量进行提取,确定模型评价指标权重;根据加权学习法对坍塌墙体修复的施工进行量化控制;通过灰阶量化评估进行约束参量分析,构建安全管理控制模型;采用管理因素模糊调度算法实现施工安全管理控制,并完成优化决策。通过仿真实验验证坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益与累积评价百分率。分析结果表明,采用该方法进行震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益最高可达83.32%,累积管理效果回报率较高,累积评价百分率平均约为75%,能够有效提高施工过程的安全管理效能,确保施工安全。 相似文献
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在ABAQUS黏弹性人工边界时域波动方法的基础上,首先运用等效应力输入方法实现地震SV波倾斜入射,半空间算例验证该方法具有较好的计算精度,进而基于所建立的斜入射方法研究地震波斜入射对海河沉管隧道地震响应的影响。计算结果表明:SV波斜入射情况下,沉管隧道的地震响应规律与垂直入射时具有明显差异;随入射角增加,沉管隧道结构应力增大,应力较大点出现在沉管隧道的四个角点及隔墙与底板、顶板的连接处,其中中隔墙为最薄弱点;随入射角增加,侧墙和隔墙的相对最大水平位移增大,其中中隔墙位移最大;随入射角增加,沉管隧道结构竖向加速度峰值明显增大。因此在沉管隧道结构抗震设计中应考虑地震波斜入射的影响。 相似文献
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The frame-core tube-outrigger structural system is widely used in tall buildings, in which outriggers coordinate the deformation between the core tube and the moment frame, leading to a larger structural lateral stiffness. Existing studies indicate that outriggers can be designed as “fuses” of tall buildings through dissipating seismic energy after yielding, to protect the main structure. To date, both conventional and buckling-restrained brace (BRB) outriggers have been applied in practice. Subjected to the maximum considered earthquake (MCE), the hardening effect of BRB outriggers increases the damage of other structural components. Meanwhile, conventional outriggers are difficult to repair, owing to the local buckling-induced severe deterioration and damage. To overcome these problems, this study proposes a novel sacrificial-energy dissipation outrigger (SEDO) to improve the seismic resilience of tall buildings. The chords of SEDO are made of high-strength steel and remain elastic. The inclined braces of the SEDO are composed of a sacrificial part and an energy-dissipating part. Therefore, the SEDO remains elastic under design-based earthquakes (DBEs) and dissipates inelastic energy under MCEs. Moreover, the detailing of this novel SEDO is proposed on the basis of experimental studies. The optimal strength ratio between the sacrificial part and the energy-dissipating part is determined in the range of 6:4 to 4:6 on the basis of nonlinear time history analyses (THAs) and parametric studies. Afterwards, the SEDOs are used in an actual tall building to verify their seismic performances through nonlinear THAs. The results indicate the proposed SEDO is able to protect other structural components and effectively improve the seismic resilience of tall buildings. 相似文献
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地铁车站多采用基于地下连续墙(简称：地连墙)的明挖施工方法,施工后地连墙作为永久结构与车站共同受力。在车站结构抗震分析中,考虑到地连墙可能对结构抗震的有利作用,出于安全储备考虑通常忽略地连墙的存在,但地连墙对车站结构地震响应的影响规律和机理仍有待深入研究。以某典型两层三跨地铁车站结构为对象,基于近场波动有限元方法并结合黏弹性人工边界条件,开展有无地连墙情况车站结构地震响应特性对比研究,揭示不同场地条件下地连墙对车站结构地震响应的影响规律,阐明地连墙的影响机理。研究结果表明：地连墙具有减小车站结构总体层间位移效应,有利于侧墙和底层中柱抗震,但同时放大了顶底板与侧墙连接处的弯矩和正应力;地连墙对结构顶层中柱端部及中跨中板板端的内力和正应力的影响与场地条件相关,坚硬和中硬场地条件下具有减小效应,软弱场地下略有增大作用。上述结构响应规律的原因可归结为地连墙增加了结构侧墙刚度,降低了结构整体侧向变形,但限制了侧墙的弯曲变形,导致结构顶底板与侧墙交接处的弯曲变形和内力增大。 相似文献
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由于大型自升式钻井船的插桩位置通常距离海上钻井与采油平台较近,桩靴的插入过程可能会对临近平台的桩基础承载力和稳定性产生不利影响。以实际工程为背景,运用球孔扩张理论推导挤土效应产生的水平附加应力大小及其范围;提出一种近似考虑动力挤土效应的拟静力数值模拟方法,分析桩靴下沉到不同深度处时的桩基承载力、桩身应力和最大水平位移,并与静力分析结果进行对比。研究表明,桩靴插入过程对周围土体产生巨大的挤压和扰动作用,使得桩基承载力降低,桩身应力变大,最大水平位移增加;与静力法计算数值相比,由挤土效应导致的单桩承载力下降6%~8%,桩身应力增大30%~80%,桩身最大变形量增长1倍。 相似文献
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力学上,地震可以看作在应力场作用下由于断层带介质的突然损伤或软化导致的断层带失稳事件.本文基于这个地震动力学模型,利用一种可以模拟断层大位错的有限元方法,研究了2011年MW9.0东日本大地震(Tohoku-Oki)的动力学破裂过程.比较了无障碍体和具有不同刚度障碍体的断层带模型产生的断层位移、位错和应力降.主要结果表明,障碍体的存在并不明显地改变障碍体区域的初始构造应力场.对有障碍体情形,准静态结果显示断层上盘最大逆冲位移和最大剪切位错分别为51m和58m,均发生在海底表面海沟处,与无障碍体的结果(最大剪切位错约55m)相比差别不大;下盘最大倾向位移(-10m)并不与上盘最大值出现在同一位置,而是在障碍体处.障碍体处剪应力降(约11 MPa)大于周围非障碍体区域.障碍体处正应力降的最大值约为3 MPa.模拟结果似乎不支持海山是导致本次地震异乎寻常大位错的原因,而倾向于断层带剪切刚度在地震过程中极度损伤或软化. 相似文献