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大底盘高层建筑基础设计要点及解决方案

建筑结构 2011年第11期41卷 172-175页

作者：朱春明刘铁锐邱明兵刘华中国建筑科学研究院设计软件事业部北京100013

重点介绍了如何利用JCCAD软件进行大底盘高层建筑的基础设计。JCCAD软件经过20年的发展,吸纳了国内外近十几年在地基基础工程设计与软件实现方面研究的新成果,可以进行上部结构-基础-桩-土共同作用分析,可以考虑施工后浇带,提供多种桩... 详细信息

重点介绍了如何利用JCCAD软件进行大底盘高层建筑的基础设计。JCCAD软件经过20年的发展,吸纳了国内外近十几年在地基基础工程设计与软件实现方面研究的新成果,可以进行上部结构-基础-桩-土共同作用分析,可以考虑施工后浇带,提供多种桩土计算模型进行分析,可以采用变刚度调平进行优化设计。

关键词：高层建筑大底盘刚度施工后浇带上部结构-基础-地基共同作用变刚度调平结构软件基础

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囊体扩张主动控制桩基水平变形机理分析

岩土工程学报 2025年第1期47卷 85-95页

作者：黄建友闫宇涛刁钰郑刚李凯贾建伟刘永超天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004 中国建筑第六工程局有限公司天津300457 天津建城基业集团有限公司天津300301

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直... 详细信息

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直径0.5 m的囊体对直径为1.2 m的桩可产生最大5.5 mm水平变形,控制效率为60%,囊体扩张对桩基水平变形控制效果良好。囊体扩张会引起邻近土体产生较大的超孔隙水压力,而孔压消散会导致土体压缩而降低桩基控制效率。当扩张距离较小时,桩径对囊体扩张控制效果影响显著。囊体扩张对桩径为0.4~1.6m的桩均有一定的变形控制效果,尤其适用于小直径桩基的变形控制。随扩张直径的增大,桩基最大水平位移近乎呈线性增大。此外,桩基水平变形随扩张距离增大而减小,但由于扩张对周围孔隙水压力影响范围有限,导致控制效率呈增大趋势。双排囊体扩张控制变形中“遮拦效应”和“反力效应”明显,控制桩基变形应遵循“先远后近,逐排扩张”的原则,以提高控制效果。

关键词：囊体扩张桩基变形控制机理分析

带拼接板螺栓连接耗能梁段的可恢复功能钢框筒结构抗震性能研究

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不同设防烈度RC框架结构的地震倒塌风险统计与分析

工程力学 2025年第1期42卷 83-102页

作者：连鸣戴子琳程倩倩西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司西安710018

为了提升传统钢框筒结构的延性和耗能能力，提出采用拼接板螺栓连接的可恢复功能剪切耗能型钢框筒结构(FTS-SRSL)，该结构结合了可更换剪切型耗能梁段和钢框筒结构具有良好的抗震性能。该文对一个2/3缩尺的单层单跨FTS-SRSL子结构试件... 详细信息

为了提升传统钢框筒结构的延性和耗能能力，提出采用拼接板螺栓连接的可恢复功能剪切耗能型钢框筒结构(FTS-SRSL)，该结构结合了可更换剪切型耗能梁段和钢框筒结构具有良好的抗震性能。该文对一个2/3缩尺的单层单跨FTS-SRSL子结构试件进行了往复加载试验，试验结果表明，FTS-SRSL子结构试件具有良好的抗震性能，结构损伤集中于耗能梁段，且耗能梁段可实现更换。在试验的基础上，以耗能梁段长度比、耗能梁段腹板加劲肋间距、螺栓直径、翼缘拼接板和腹板拼接板厚度为参数，利用ABAQUS建立了15个足尺的单层单跨FTS-SRSL有限元模型，探究各模型的抗震性能，包括承载力、刚度、耗能以及塑性变形能力。有限元分析结果表明：改变拼接板螺栓连接的剪切型耗能梁段长度比会显著影响结构的承载力、刚度及耗能，建议FTS-SRSL中的拼接板螺栓连接剪切型耗能梁段长度比取0.73~1.09;改变耗能梁段腹板加劲肋间距对结构的承载力、刚度和耗能影响较小，基于该文的分析结果，建议FTS-SRSL中的拼接板螺栓连接剪切型耗能梁段腹板加劲肋间距取e/4~e/3(e为耗能梁段长度)，且间距应满足我国抗规的规定;改变翼缘拼接板和腹板拼接板厚度对结构的承载力、刚度及耗能基本无影响;改变螺栓直径对结构承载力、刚度及耗能影响较小。

关键词：可更换耗能梁段拼接板螺栓连接钢框筒结构抗震性能参数分析

来源：博看期刊评论

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建筑结构学报 2021年第11期42卷 137-144页

作者：罗开海保海娥左琼中国建筑科学研究院北京100013

为开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,以不同设防烈度下6层RC框架结构模型设计结果为例,采用动力弹塑性时程分析和概率统计的方法对GB 50011《建筑抗震设计规范》约定罕遇地震以及50年超越概率2%地震作用下建筑倒塌概率进行分析,... 详细信息

为开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,以不同设防烈度下6层RC框架结构模型设计结果为例,采用动力弹塑性时程分析和概率统计的方法对GB 50011《建筑抗震设计规范》约定罕遇地震以及50年超越概率2%地震作用下建筑倒塌概率进行分析,并对建筑倒塌概率的影响因素进行研究。结果表明:结构的最大弹塑性层间位移角服从正态分布;按层间位移角的累积概率进行风险评估,在规范约定罕遇地震下,6度和8度(0.30g)设防RC框架结构的抗倒塌性能有保证,7度(0.1g)、7度(0.15g)和8度设防时倒塌风险显著偏高;在50年超越概率2%地震下作用,8度(0.30g)和9度设防RC框架结构的抗倒塌性能基本有保证,6度、7度(0.1g)、7度(0.15g)和8度设防时倒塌风险显著偏高;结构倒塌风险与预期地震作用下层间位移角平均值具有明显的相关性,严格控制预期罕遇地震下的平均最大层间位移角是确保抗倒塌性能的重要手段;对于中低烈度设防的RC框架结构,规范GB 50011约定罕遇地震峰值加速度明显偏低、结构构件抗震等级低、轴压比限值高、框架柱截面小、结构初始刚度和屈服承载能力偏小等是地震倒塌风险偏高的主要原因。

关键词： RC框架结构设防烈度地震倒塌风险倒塌概率

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桩基变刚度调平设计的实施方法研究

岩土工程学报 2010年第4期32卷 531-537页

作者：王涛高文生刘金砺中国建筑科学研究院北京100013

针对高层建筑桩–箱、桩–筏基础反力、变形的实测结果显示,按常规理念设计的桩–箱、桩–筏基础有两点不足:一是碟形差异沉降引起上部结构较大次生应力;二是马鞍形的反力分布导致基础筏板内力增大。通过大比例尺模型试验结果分析,提出... 详细信息

针对高层建筑桩–箱、桩–筏基础反力、变形的实测结果显示,按常规理念设计的桩–箱、桩–筏基础有两点不足:一是碟形差异沉降引起上部结构较大次生应力;二是马鞍形的反力分布导致基础筏板内力增大。通过大比例尺模型试验结果分析,提出了以调整桩土支承刚度分布为主线,根据荷载、地质特征和上部结构布局,考虑相互作用效应,采取增强与弱化结合、减沉与增沉结合、局部平衡、整体协调,实现差异沉降、承台(基础)内力和资源消耗的最小化。对于变刚度调平设计,进行上部结构–基础–地基(桩土)共同作用分析,进一步优化布桩和承台配筋,结合工程实例对变刚度调平设计中的具体强化指数和弱化指数的取值进行分析说明。

关键词：桩基础强化指数弱化指数共同作用变刚度调平设计

不同设防烈度下RC框架结构抗震设计与控制因素分析

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建筑结构学报 2021年第11期42卷 128-136页

作者：罗开海保海娥左琼中国建筑科学研究院北京100013

为了对GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中RC框架结构地震倒塌风险水平进行量化统计分析,开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,依据GB 50011—2010,对18个不同层数(4、6、10层)、不同设防烈度(6~9度)的典型RC框架结构进行试设计... 详细信息

为了对GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中RC框架结构地震倒塌风险水平进行量化统计分析,开展基于一致倒塌风险的抗震设计方法研究,依据GB 50011—2010,对18个不同层数(4、6、10层)、不同设防烈度(6~9度)的典型RC框架结构进行试设计,并依据试设计结果对各模型的抗震设计控制因素进行分析。结果表明:对于低烈度(6、7度)设防的框架结构,柱截面尺寸一般由构造要求或轴压比限值确定,最大轴压比一般出现在中柱,且重力荷载代表值所占比重很大,柱截面配筋则由最小配筋率规定和静载承重要求控制,结构构件的抗震冗余度不足;而对于中高烈度(7度(0.15g)及以上)设防的框架结构,柱截面尺寸主要由位移角限值控制,最大轴压比一般出现在边柱,且重力荷载代表值效应所占的比例随着烈度和层数的增加而显著降低,截面配筋一般由抗震承载力要求控制。

关键词：倒塌风险设计对策设防烈度抗震设计控制因素

高层建筑钢结构在多维地震动输入作用下的反应

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建筑结构学报 2003年第3期24卷 33-43页

作者：易方民高小旺张维嶽王巍肖伟中国建筑科学研究院北京100013

本文首先建立了非对称建筑结构在二维水平地震动作用下的一般性振型分解方法,探讨了利用反应谱法计算二维水平地震动作用下地震效应所需要解决的问题。通过时程分析法,对大量的工程算例分别进行了一维水平地震动和二维水平地震动作用下... 详细信息

本文首先建立了非对称建筑结构在二维水平地震动作用下的一般性振型分解方法,探讨了利用反应谱法计算二维水平地震动作用下地震效应所需要解决的问题。通过时程分析法,对大量的工程算例分别进行了一维水平地震动和二维水平地震动作用下的数值计算,同时对结构在不同情况下的地震效应最大值相互之间的比例关系进行了统计,探讨了利用相互垂直单向地震作用效应的组合来代替双向地震作用效应的可行性,并将此推广至反应谱法中。文章最后提出了一个二维水平地震动作用下的地震效应的反应谱计算方法,供工程设计参考。

关键词：高层建筑钢结构多维地震动作用地震效应时程分析反应谱法

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基于统一倒塌风险的建筑抗震设计方法研究

建筑结构学报 2022年第2期43卷 13-20页

作者：罗开海保海娥左琼中国建筑科学研究院北京100013

为了研制基于一致倒塌风险的建筑抗震设计方法,首先对建筑结构地震倒塌风险表征参数及其控制水准进行了研究,认为在工程设计与控制中,可采用规范GB 50011—2010的弹塑性层间位移角限值作为倒塌的判别标准,采用弹塑性层间位移角限值的超... 详细信息

为了研制基于一致倒塌风险的建筑抗震设计方法,首先对建筑结构地震倒塌风险表征参数及其控制水准进行了研究,认为在工程设计与控制中,可采用规范GB 50011—2010的弹塑性层间位移角限值作为倒塌的判别标准,采用弹塑性层间位移角限值的超越概率表征建筑的地震倒塌风险,风险控制水准建议取10%;其次对基于统一地震危险的抗震设计方法进行了研究,建议将各烈度区50年超越概率2%地震动参数作为建筑倒塌的设防上界,即建筑设防的第三水准参数,依次乘以1/1.5和1/4.5后,分别作为第二水准和第一水准的设计参数;再次,对影响建筑倒塌风险的主要控制措施的调整方案进行了研究,并给出了RC框架结构的弹塑性层间位移角限值取为1/100、进一步提高框架柱最小截面尺寸、降低轴压比限值等修改建议,补充重力荷载代表值下的轴压比不超过0.75和抗震承载力冗余系数的规定;最后,针对典型的6层RC框架结构,进行了基于一致倒塌风险抗震设计方法的试设计和倒塌风险分析。结果表明,按建议方法进行设计,可有效控制建筑结构在50年超越概率2%地震作用下的倒塌风险,所建议的基于一致倒塌风险抗震设计方法合适、可行。

关键词：抗震设计方法统一倒塌风险一致超越概率倒塌概率

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工程结构设计中的高性能计算

建筑结构学报 2010年第6期31卷 89-95页

作者：李云贵中国建筑科学研究院北京100013

高性能计算技术以分布式计算资源和网络技术为基础,依托高端并行计算技术和可视化,可高效地解决大型复杂结构高精度分析、优化和控制等问题,从而促进工程结构设计水平和设计质量的提高。近年来,我国土木工程正处于高速发展时期,随着计... 详细信息

高性能计算技术以分布式计算资源和网络技术为基础,依托高端并行计算技术和可视化,可高效地解决大型复杂结构高精度分析、优化和控制等问题,从而促进工程结构设计水平和设计质量的提高。近年来,我国土木工程正处于高速发展时期,随着计算机软硬件技术的发展,常规的工程设计有限元分析和设计计算已经普及。而由于超高、超长、大跨度等复杂工程的大量涌现,工程结构设计中对高性能计算的需求越来越迫切。高性能计算是指运用有效的算法,快速完成科学研究、工程设计、金融、工业以及社会管理等领域内具有数据密集型、计算密集型和I/O(数据输入输出)密集型的计算。本文概要地介绍了高性能计算技术的有关概念、国内外发展现状,以及在工程结构分析中应用的最新进展,供工程设计人员参考。

关键词：结构设计高性能计算软件