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耗能型屈曲约束支撑在结构设计中的合理应用与参数控制

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建筑结构学报 2016年第6期37卷 69-77页

作者：高承勇安东亚华东建筑设计研究院有限公司上海200041

针对耗能型屈曲约束支撑(BRB)在结构设计中遇到的突出问题开展理论和案例研究,讨论并整理了耗能型BRB在结构方案选型时主要考虑的因素和技术参数,对BRB屈服荷载与轴向刚度的合理匹配以及屈服变形与支撑长度的合理匹配进行分析,定义了两... 详细信息

针对耗能型屈曲约束支撑(BRB)在结构设计中遇到的突出问题开展理论和案例研究,讨论并整理了耗能型BRB在结构方案选型时主要考虑的因素和技术参数,对BRB屈服荷载与轴向刚度的合理匹配以及屈服变形与支撑长度的合理匹配进行分析,定义了两组参数匹配系数,并分别建议了合适的取值区间。通过案例分析了BRB屈服耗能可能对结构整体指标产生的不利影响,提出应在设计中评估设防地震及罕遇地震作用下结构可能产生的性能突变,不宜同时考虑BRB调整结构刚度和耗能双重作用的发挥,建议限制BRB在超过设防烈度地震作用以后再进入耗能阶段。通过附加阻尼比计算式的推导和参数分析,明确了BRB耗能效果的基本规律特征:附加阻尼比大小受结构自身和BRB参数双重影响,BRB分担的楼层地震剪力比例是主要影响参数,且随着地震作用的增大附加阻尼比并非一直增大,而是对应某一地震作用水平具有最大值。分析了BRB多遇地震耗能与大震变形控制问题,给出不同结构体系中保证支撑罕遇地震作用下使用安全的变形要求,并提出采用改进型BRB构造形式的建议,以满足在多遇地震耗能的同时保证罕遇地震作用下使用安全的特殊需求。研究结论为耗能型屈曲约束支撑在工程中的合理、高效应用提供理论参考。

关键词：屈曲约束支撑耗能附加阻尼比屈服荷载

长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响

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振动与冲击 2021年第1期40卷 142-150页

作者：霍涛华东建筑设计研究院有限公司上海200011

针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和... 详细信息

针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和基础的结构整体有限元模型,并进行了模态分析。其次在世界地震记录数据库中选择了1条普通波(EI-Cento波)和2条长周期波(HKD054波和CDAO波),并对两种波的时频特性进行对比分析,同时建立了考虑与不考虑SSI效应的对比模型。最后利用ANSYS软件并采用时程分析法对考虑与不考虑SSI效应的风机结构在两类地震波作用下的地震响应进行对比分析,并对叶片与塔筒的碰撞问题、门洞区域的应力集中、机舱内主轴在剪力作用下的破坏以及基础的失效问题进行了进一步的研究。结果表明:长周期地震作用下的风机结构位移、加速度、应力和内力响应值均大于普通波作用下的结果,在此基础上某些响应甚至会被SSI效应进一步放大。因此在风机结构的抗震设计中需要考虑长周期地震作用和SSI响应的影响,特别是在软土地基区域。另外,塔筒与门框连接区域、机舱内主轴和基础等薄弱区域需要适当加强。

关键词：风机结构整体有限模型风机塔筒结构长周期地面运动土-结构相互作用(SSI) 动力响应分析

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我国高层建筑钢-混凝土混合结构发展与展望

建筑结构学报 2010年第6期31卷 62-70页

作者：汪大绥周建龙华东建筑设计研究院有限公司上海200002

高层建筑钢-混凝土混合结构体系兼有钢结构和混凝土结构的优点。近年来,混合结构在我国高层及超高层建筑中得到了广泛的应用,但国内外对混合结构体系的抗震性能及设计中的一些关键技术问题尚有争议。对高层混合结构常用结构体系及工程... 详细信息

高层建筑钢-混凝土混合结构体系兼有钢结构和混凝土结构的优点。近年来,混合结构在我国高层及超高层建筑中得到了广泛的应用,但国内外对混合结构体系的抗震性能及设计中的一些关键技术问题尚有争议。对高层混合结构常用结构体系及工程应用实例等进行梳理,对混合结构的整体抗震性能、延性、构件设计、节点连接的可靠性、竖向变形差异、施工过程模拟、弹塑性时程分析、阻尼比等关键技术进行了讨论,并提出今后高层混合结构发展需进一步开展的研究工作。

关键词：混合结构体系结构体系设计关键技术工程应用实例

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有效峰值加速度不同调整方法对比分析及改进

建筑结构学报 2020年第S01期41卷 417-424页

作者：安东亚华东建筑设计研究院有限公司上海200011

对地震动有效峰值加速度(EPA)在国内外规范中的不同计算表达式进行梳理,推导了有效峰值加速度调整系数的数学表达式并分析其物理概念,讨论了影响调整系数的因素;综合考虑规范对选波的其他要求,对同一个结构分别采用有效峰值加速度和峰... 详细信息

对地震动有效峰值加速度(EPA)在国内外规范中的不同计算表达式进行梳理,推导了有效峰值加速度调整系数的数学表达式并分析其物理概念,讨论了影响调整系数的因素;综合考虑规范对选波的其他要求,对同一个结构分别采用有效峰值加速度和峰值加速度(PGA)进行输入计算,评估两者对计算结果的影响,结果表明基于有效峰值加速度和峰值加速度选波所得结果在与反应谱的匹配程度上不具有明显的优劣性。根据瞬时脉冲峰值特征,将地震波划分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型三类,明确各类波的频谱特征,指出当前采用基于规范反应谱平台段定义有效峰值加速度的方法能够较好地进行Ⅰ型波和Ⅱ型波的地震动强度评估,且对于Ⅱ型波的地震动强度评估较采用峰值加速度的更为合理,但其对于Ⅲ型波的地震强度评估存在明显的不合理性。基于此,提出一种改进的有效峰值加速度调整方法,该方法采用统一表达式,可适用于所有类型地震波,调整前无需对地震波进行分类。通过案例计算对比,表明采用改进方法能够更为合理地评价地震动强度。

关键词：有效峰值加速度峰值加速度动力放大系数动力时程分析调整系数

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上海地区单桩水平承载力的若干影响因素研究

岩土力学 2015年第S2期36卷 565-570页

作者：侯胜男华东建筑设计研究院有限公司上海200041

结合上海软土地区12个场地57根单桩水平静载荷试验,研究建筑桩基单桩在水平荷载作用下的受力特点。根据试验实测数据,探讨不同桩径、不同试验加载方法及灌芯对预应力空心桩受力性状影响等因素,认为建筑工程中,可选择桩径较大或者采用在... 详细信息

结合上海软土地区12个场地57根单桩水平静载荷试验,研究建筑桩基单桩在水平荷载作用下的受力特点。根据试验实测数据,探讨不同桩径、不同试验加载方法及灌芯对预应力空心桩受力性状影响等因素,认为建筑工程中,可选择桩径较大或者采用在桩顶一定范围内扩大桩径的做法进行单桩水平承载力优化设计,试验加载方式建议可采用单向单循环恒速水平加载法,预应力空心桩顶部灌芯可作为水平承载力的安全储备,为软土地区类似工程的单桩水平承载力的设计和理论研究提供参考。

关键词：单桩水平承载力影响因素桩径加载方式灌芯

“两墙合一”深基坑工程设计中的若干技术问题与对策

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岩土工程学报 2006年第B11期28卷 1590-1595页

作者：宋青君王卫东翁其平华东建筑设计研究院有限公司上海200002

地下连续墙刚度大,变形小,作为基坑开挖阶段的围护结构可有效的保护周边环境。“两墙合一”的设计使其兼作永久使用阶段的地下室结构外墙,经济效益显著。本文以上海世茂北外滩酒店基坑工程的设计和实施为背景,对“两墙合一”地下连续墙... 详细信息

地下连续墙刚度大,变形小,作为基坑开挖阶段的围护结构可有效的保护周边环境。“两墙合一”的设计使其兼作永久使用阶段的地下室结构外墙,经济效益显著。本文以上海世茂北外滩酒店基坑工程的设计和实施为背景,对“两墙合一”地下连续墙与临时围护结构的连接、在结构梁板大面积缺失情况下的处理措施以及支撑结合施工栈桥的设计等作了比较详细的介绍。这些针对常见工程问题的处理措施在工程实践中取得了良好的实施效果,值得在同类工程的设计中借鉴和参考。

关键词： “两墙合一”的地下连续墙 T形槽段支撑兼作栈桥

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CCTV新台址主楼外筒关键节点设计与构造

建筑结构学报 2008年第3期29卷 82-87页

作者：包联进姜文伟孙战金童骏黄永强华东建筑设计研究院有限公司上海200002

CCTV新台址主楼采用支撑筒体结构体系,外筒蝶形节点以及柱脚节点是其中的关键性节点。本文通过对蝶型节点的有限元分析,提出此类节点简化的设计方法,保证了在支撑构件屈服时,蝶型节点能基本保持弹性,满足"强节点、弱杆件"的结构抗震要... 详细信息

CCTV新台址主楼采用支撑筒体结构体系,外筒蝶形节点以及柱脚节点是其中的关键性节点。本文通过对蝶型节点的有限元分析,提出此类节点简化的设计方法,保证了在支撑构件屈服时,蝶型节点能基本保持弹性,满足"强节点、弱杆件"的结构抗震要求。通过与节点模型试验结果的比较,验证了这一设计方法的正确性。由于塔楼双向倾斜,且在结构高位有连体结构,造成部分外筒SRC柱柱脚在竖向荷载作用下出现拉力,与水平荷载作用下拉力叠加后进一步增大。由于水平荷载作用方向的不确定性,柱脚也可能承受较大的压力。根据柱脚受拉程度的不同,结构设计中分别采用了露出外包式、埋入式两种不同的柱脚构造形式,并在外包式柱脚中采用了高强预应力锚栓来平衡柱脚的拉力。

关键词：蝶型节点有限元分析 von Mises应力露出外包式柱脚埋入式柱脚高强预应力锚栓

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基坑工程对邻近地铁隧道影响的分析与对策

岩土工程学报 2006年第B11期28卷 1340-1345页

作者：王卫东沈健翁其平吴江斌华东建筑设计研究院有限公司上海200002

上海市闸北区大宁商业中心基坑东侧围护体距离已运行地铁隧道的最小净距仅为5.45 m。本文主要介绍了该工程中为控制隧道变形采取的设计技术措施:盆式开挖配合钢管斜坡撑代替大面积支撑、地铁侧坑内被动区采用水泥土搅拌桩加固和遵循时... 详细信息

上海市闸北区大宁商业中心基坑东侧围护体距离已运行地铁隧道的最小净距仅为5.45 m。本文主要介绍了该工程中为控制隧道变形采取的设计技术措施:盆式开挖配合钢管斜坡撑代替大面积支撑、地铁侧坑内被动区采用水泥土搅拌桩加固和遵循时空效应原理的设计开挖工况等。同时针对本工程设计以变形控制为主的特点,采用了三维连续介质有限元法分析了开挖所引起的环境效应,其中土体采用修正剑桥模型模拟。同时采取了不同计算方案对比分析了采用抽条开挖的有效性,为设计和施工提供了有益的参考。

关键词：地铁隧道侧基坑工程环境效应三维连续介质有限元方法修正剑桥模型钢管斜坡撑时空效应

弱连体结构抗震设计方法在虹桥综合交通枢纽工程中的应用

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建筑结构学报 2010年第5期31卷 167-173页

作者：江晓峰周健苏骏陈红宇华东建筑设计研究院有限公司上海200002

连体结构加剧了结构在地震作用下的受力复杂性,属不规则结构。以上海虹桥综合交通枢纽为工程背景,介绍了弱连体结构抗震设计方法在工程中的应用,并基于LS-DYNA程序开发了用于结构弹塑性时程分析的梁柱纤维单元,通过构件数值滞回加载与... 详细信息

连体结构加剧了结构在地震作用下的受力复杂性,属不规则结构。以上海虹桥综合交通枢纽为工程背景,介绍了弱连体结构抗震设计方法在工程中的应用,并基于LS-DYNA程序开发了用于结构弹塑性时程分析的梁柱纤维单元,通过构件数值滞回加载与试验结果的比较,验证了梁柱纤维单元的适用性。采用多质点层模型进行粘滞阻尼器参数优化分析,并采用整体结构弹塑性模型进行罕遇地震作用计算,评价阻尼器参数设计的合理性和弱连体结构的抗震性能。分析结果表明:该工程弱连接设计是可行的,结构满足抗震性能要求。

关键词：弱连体结构弹塑性分析抗震性能