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框架-核心筒结构基本周期计算公式研究

建筑科学 2024年第3期40卷 121-126页

作者：邱盛源陈才华中国建筑科学研究院有限公司北京100013

在高层建筑设计过程,往往需要通过控制基本周期来实现更合理的设计。现有针对建筑基本周期的理论研究中,对于弯曲变形为主的剪力墙结构和剪切变形为主的框架结构,均有显式表达,但对于高层建筑常用的框架-核心筒结构,则缺少显式表达。本... 详细信息

在高层建筑设计过程,往往需要通过控制基本周期来实现更合理的设计。现有针对建筑基本周期的理论研究中,对于弯曲变形为主的剪力墙结构和剪切变形为主的框架结构,均有显式表达,但对于高层建筑常用的框架-核心筒结构,则缺少显式表达。本文基于哈密顿原理出发,采用变分法对框架-核心筒结构的基本周期进行推导,在考虑了框架柱轴向变形后,通过引入弯剪协同周期系数得出框架-核心筒结构基本周期的计算公式,并通过高层建筑有限元模型验证了公式的准确性。

关键词：高层建筑基本周期框架-核心筒结构哈密顿原理有限元模型

基于多源实测数据的RC结构基本周期统计分析

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振动与冲击 2021年第19期40卷 212-220,268页

作者：王泽涛陈隽申家旭同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

通过海量文献检索,收集了不同国家和地区的873栋、高度100 m以下钢筋混凝土(RC)结构的实测信息,获得了长轴、短轴共1482个基本周期值,利用聚类分析方法检验数据集的代表性及可整合性,进而统计分析了基本周期随结构高度、层数、高宽比的... 详细信息

通过海量文献检索,收集了不同国家和地区的873栋、高度100 m以下钢筋混凝土(RC)结构的实测信息,获得了长轴、短轴共1482个基本周期值,利用聚类分析方法检验数据集的代表性及可整合性,进而统计分析了基本周期随结构高度、层数、高宽比的分布规律。参照国内外已有RC结构的自振周期经验算式,结合结构概念设计,给出了基本周期与结构几何参数的回归公式,并对比讨论了数据库中部分子集的分布差异,可供工程设计和参数化建模参考。

关键词：钢筋混凝土(RC)结构基本周期经验公式聚类分析回归分析多源数据

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成层场地基本周期简化计算方法研究

岩土力学 2019年第8期40卷 3227-3235页

作者：李瑞山袁晓铭中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室

从波动问题物理本质出发,提取阻抗比和周期比作为表征不同土层条件下场地周期变化规律的基本特征量。提出了子层周期贡献系数的概念,并指出其可由阻抗比和周期比唯一确定,建立了周期贡献系数与阻抗比和周期比一般关系。采用子层周期加... 详细信息

从波动问题物理本质出发,提取阻抗比和周期比作为表征不同土层条件下场地周期变化规律的基本特征量。提出了子层周期贡献系数的概念,并指出其可由阻抗比和周期比唯一确定,建立了周期贡献系数与阻抗比和周期比一般关系。采用子层周期加权累加方式形成一套简单实用且具有明确物理意义的成层场地基本周期估算方法,以传递函数法结果为标准,就240种工况算例与现有简化方法进行对比,给出各方法偏差分析和适用性评价。主要结论为:阻抗比和周期比作为场地周期研究的基本特征量,结果具有完备性;传统法无法反映土层结构对场地周期的影响,对最普遍的渐硬型场地,偏差也有可能达到40%以上,对存在极端软夹层情况其偏差极易大于20%;Hadjian法精度明显优于传统法,但方法和参数本身缺乏明确的物理意义;新方法在一般和极端两种情况下最大偏差均不超过8%,偏差小于5%和2%工况数占比分别达到85%和60%以上,高于Hadjian简化法,可以在实际工程中推广应用。

关键词：成层场地基本周期简化计算方法周期贡献系数土层结构

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多层砌体结构基本周期的近似算法

建筑结构学报 2018年第S2期39卷 254-262页

作者：蒋利学王卓琳蒋璐上海市建筑科学研究院上海200032 上海市工程结构安全重点实验室上海200032

分析了国内外多层砌体结构的基本周期经验算式,基于计算结构基本周期的顶点位移法和多肢墙与璧式框架的位移计算方法,考虑墙肢弯曲、剪切变形及耦合的影响,推导并建立了多层砌体结构基本周期的算式。通过对典型多层砌体住宅结构的实例分... 详细信息

分析了国内外多层砌体结构的基本周期经验算式,基于计算结构基本周期的顶点位移法和多肢墙与璧式框架的位移计算方法,考虑墙肢弯曲、剪切变形及耦合的影响,推导并建立了多层砌体结构基本周期的算式。通过对典型多层砌体住宅结构的实例分析,进一步对基本周期的算式予以简化,提出了多层砌体结构横向和纵向基本周期的近似算式。所提出的砌体结构基本周期的算式综合考虑了房屋高度、高宽比、单位面积质量、砌体抗压强度、抗震墙面积率等主要因素对基本周期的影响规律,并可进一步简化为仅与房屋高度和高宽比有关的近似算式。实例分析结果表明:所建议的近似算式与SAP2000的计算结果基本吻合;与国内外现有经验算式比较,近似算式理论依据更充分、计算精度更高,可在多层砌体结构基于位移的抗震性能评定中采用。

关键词：多层砌体结构基本周期近似计算经验算式抗震性能评定

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建筑基本周期多因素机器学习预测模型

工程力学 2024年第2期41卷 171-179页

作者：陈隽宋颖豪王泽涛同济大学土木工程学院上海200092 土木工程防灾国家重点实验室同济大学上海200092

建筑物基本周期是其最重要的动力特性参数,影响因素众多。受限于曲线拟合的传统建模手段,目前的基本周期预测模型表达式中仅能包含高度或层数等单一因素,而忽略其他因素的影响。数据驱动机器学习方法的出现,为建筑周期多因素预测模型的... 详细信息

建筑物基本周期是其最重要的动力特性参数,影响因素众多。受限于曲线拟合的传统建模手段,目前的基本周期预测模型表达式中仅能包含高度或层数等单一因素,而忽略其他因素的影响。数据驱动机器学习方法的出现,为建筑周期多因素预测模型的建立提供了新思路。研究从大量文献中收集整理了2561条建筑周期的实测数据,形成了包含建筑高度、层数、材料、功能、地区等多因素的建筑周期实测数据库。建立了具有自学习能力的建筑基本周期多因素机器学习预测模型,避免了一般机器学习模型中繁琐的参数调节过程,提升模型的鲁棒性和适用性。与传统模型结果的对比表明:所提预测模型的适用结构类型范围广、准确性更高,配合云端服务器可形成一种全新的、开放式自学习的建筑周期预测模式。

关键词：基本周期实测数据多因素机器学习 AutoML

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多层大开间砌体结构的基本周期实测与分析

工程力学 2012年第11期29卷 197-204页

作者：周洋施卫星韩瑞龙同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所上海200092

基于脉动法对110栋中小学教学楼等多层大开间砌体结构进行动力性能实测,识别结构在使用阶段的基本周期。按有无构造柱和圈梁把所测结构分为无圈梁构造柱结构、有圈梁无构造柱结构和有圈梁构造柱结构,对基本周期进行最小二乘回归统计分析... 详细信息

基于脉动法对110栋中小学教学楼等多层大开间砌体结构进行动力性能实测,识别结构在使用阶段的基本周期。按有无构造柱和圈梁把所测结构分为无圈梁构造柱结构、有圈梁无构造柱结构和有圈梁构造柱结构,对基本周期进行最小二乘回归统计分析,分析结构的层数、高度、高宽比和长宽比对基本周期的影响,并利用3个相关结构实例对公式的可靠性、有效性进行验证。结果表明:圈梁和构造柱的存在能够减小大开间砌体结构基本周期的变化速度,长宽比对基本周期的影响程度远小于高宽比的影响程度,而高宽比对基本周期的影响程度比层数和高度小得多。提出三类多层大开间砌体结构的基本周期关于层数、高度、高宽比的经验公式。

关键词：砌体结构基本周期动力特性测试经验公式大开间

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四类场地基本周期对比分析

世界地震工程 2016年第3期32卷 48-52页

作者：齐文浩薄景山王竞中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 防灾科技学院河北三河065201

场地基本周期是工程场地的重要特征参数。筛选了国内235个剪切波速完备的深达工程基岩工程地质钻孔,其中Ⅰ类场地14个,Ⅱ类场地125个,Ⅲ类场地84个,Ⅳ类场地12个,利用可反映土层结构影响的逐层单自由度法计算不同类别场地基本周期,并统... 详细信息

场地基本周期是工程场地的重要特征参数。筛选了国内235个剪切波速完备的深达工程基岩工程地质钻孔,其中Ⅰ类场地14个,Ⅱ类场地125个,Ⅲ类场地84个,Ⅳ类场地12个,利用可反映土层结构影响的逐层单自由度法计算不同类别场地基本周期,并统计分析了这四类场地的基本周期的分布范围。计算结果表明:(1)四类场地的基本周期均大致呈正态分布,各类场地的平均值差别明显;(2)对于Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类场地而言,场地类别相邻的场地基本周期有重叠;(3)场地地震反应分析结果表明:场地类别不同,但基本周期相似的场地地震反应亦基本相同。

关键词：场地分类基本周期平均值分布特征统计分析

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砖石古塔基本周期的简化计算方法

地震工程与工程振动 2015年第2期35卷 151-156页

作者：袁建力扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225009

古塔的自振周期是古塔损伤程度评价和抗震分析的重要参数。本文依据结构动力学基本理论和古塔动力特性实测数据,以砌体的材料性能、塔身厚度、塔身截面形状、塔身开洞率等关键参数为指标,通过古塔基本周期的理论分析和计算机模拟,提出... 详细信息

古塔的自振周期是古塔损伤程度评价和抗震分析的重要参数。本文依据结构动力学基本理论和古塔动力特性实测数据,以砌体的材料性能、塔身厚度、塔身截面形状、塔身开洞率等关键参数为指标,通过古塔基本周期的理论分析和计算机模拟,提出了基于弯曲悬臂杆模型的四系数简化计算公式。按照该公式对14座典型砖石古塔的基本周期进行了计算,并与现场实测值做了对比,表明该公式计算精度满足工程要求,可用于多种类型砖石古塔的动力特性估算。

关键词：砖石古塔基本周期结构动力学经验公式抗震分析

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水平成层场地基本周期的估算公式

岩土工程学报 2013年第4期35卷 779-784页

作者：齐文浩薄景山刘红帅中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 防灾科技学院防灾工程系河北三河065201

针对已有场地基本周期简化公式不适用含软夹层场地的问题,从振动的角度推导出能反映土层结构影响的场地基本周期估算公式。根据自振周期相等的原则,推导出单层土场地简化为单自由度体系的等效高度系数;以水平成层场地中任一土层厚度与... 详细信息

针对已有场地基本周期简化公式不适用含软夹层场地的问题,从振动的角度推导出能反映土层结构影响的场地基本周期估算公式。根据自振周期相等的原则,推导出单层土场地简化为单自由度体系的等效高度系数;以水平成层场地中任一土层厚度与这一系数之积作为体系高度,将场地简化为相应的单自由度体系,定义体系的自振周期为该土层的贡献基本周期,场地中所有土层贡献基本周期的平方和开平方即为场地的基本周期,并推导出相应的计算公式。检验结果表明,所推导公式不仅能够合理地反映土层结构对场地基本周期的影响,而且对实际工程场地基本周期的估算结果亦较已有公式的结果更接近地脉动测试结果。公式可用于估算水平成层场地的基本周期。

关键词：水平成层场地基本周期单自由度体系土层结构等效高度系数