某高层住宅结构设计与研究

东南大学硕士学位论文某高层住宅结构设计与研究姓名：邓纹洁申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：冯健20051220某高层住宅结构设计与研究作者：邓纹洁学位授予单位：东南大学相似文献(9条)1.期刊论文孙巍巍.孟少平.吴京.SunWei-wei.MengShao-ping.WuJing后张无粘结预应力混合装配式短肢剪力墙静力弹塑性分析-工程抗震与加固改造2007,29(5)研究了预应力度、连梁特性及墙肢特性等设计参数对后张无粘结预应力混合装配式短肢剪力墙抗侧性能的影响,并提出了设计建议.利用非线性有限元软件DRAIN-2DX中的纤维单元、梁柱单元、连接单元及自编的05单元,建立了后张无粘结预应力混合装配式短肢剪力墙的非线性有限元模型.使用静力弹塑性分析及能力谱法对新型剪力墙进行了多参数分析.新型剪力墙中因采用了后张有阻尼干性连接,具有了自恢复能力,即最终的残余变形很小.墙肢翼缘宽度、肢长、预应力筋面积的增加可大幅提高新型剪力墙的抗侧能力.研究表明,通过合理的参数选择,可使后张无粘结预应力混合装配式短肢剪力墙获得良好的抗侧能力.2.期刊论文赵长军.曹万林.张建伟.杨兴民.ZHAOChang-jun.CAOWan-lin.ZHANGJian-wei.YANGXing-min基于宏观模型的暗支撑短肢剪力墙非线性分析-世界地震工程2007,23(4)建立了适合于带暗支撑短肢剪力墙非线性分析的宏观计算模型,分析推导了SAP程序中Link单元的刚度矩阵,明确了Link单元中各弹簧的物理意义,给出了各单元等效刚度计算方法,选取了合适的单元力-位移关系.用由Link单元建立的宏观模型对3片普通短肢剪力墙和3片带暗支撑短肢剪力墙进行了静力弹塑性分析,试验和计算所得顶点力-位移骨架曲线符合良好,说明所建宏观模型合理,用由Link单元建立的宏观模型能较好的模拟带暗支撑短肢剪力墙的非线性行为.3.学位论文陈锡平静力弹塑性分析方法在短肢剪力墙结构中的应用2007短肢剪力墙结构是一种新型建筑结构形式，兼有框架结构和剪力墙结构的优点，近年来得到了广泛应用和发展。我国修订的《建筑结构抗震规范》(GB50011-2001)中，要求对这种结构采用动力时程分析或静力弹塑性分析进行罕遇地震作用下薄弱层的验算。动力时程分析虽然被认为是计算地震作用下结构反应最精确的方法，但是由于其复杂性因而难以被广泛采用；而静力弹塑性分析方法具有简单、实用及便于在工程上推广应用等优点。但是如将这种分析方法应用于短肢剪力墙这种结构，有些问题必需加以研究。本文首先介绍了短肢剪力墙结构以及静力弹塑性分析方法在国内外的研究现状；接着阐述了静力弹塑性分析方法的理论以及其优点和存在的一些问题；然后介绍了几种具有代表性的静力弹塑性分析方法；针对短肢剪力墙结构的特点，采用模态静力弹塑性分析方法，并对模态振型数目的选取、形状向量选择等方面进行改进，提高静力弹塑性分析方法对短肢剪力墙结构分析结果的精度。最后，对工程算例分别采用传统静力弹塑性分析方法以及本文改进后的静力弹塑性分析方法进行计算比较分析。以动力时程分析方法计算得到的结构地震反应为参照，采用本文改进的模态静力弹塑性分析方法比传统的静力弹塑性分析方法更能准确的反映短肢剪力墙结构在罕遇地震作用下反应。为静力弹塑性分析方法在工程中的推广提供了有力依据。4.学位论文赵长军带暗支撑短肢剪力墙结构模拟地震振动台试验及理论分析2008短肢剪力墙是指截面高厚比为5-8的剪力墙。短肢剪力墙结构与普通剪力墙结构相比,具有自重轻、平面布置灵活的特点,因此近年在住宅建筑中得到了较多的应用。短肢剪力墙截面形式多为T形、L形、Z形等。然而,短肢剪力墙结构与普通剪力墙相比,其抗侧刚度相对较小、抗震能力相对较差。针对短肢剪力墙的这些特点,本文提出了带暗支撑短肢剪力墙结构,并进行了较系统的试验及理论研究。主要贡献如下：1.提出了带暗支撑短肢剪力墙结构并已获国家专利。首次完成了两个短肢剪力墙结构模型的模拟地震振动台试验研究,一个为普通短肢剪力墙结构模型,一个为带暗支撑短肢剪力墙结构模型。较系统的研究了该结构：各阶自振频率、振型、阻尼比；振动台台面及各楼层的绝对加速度反应；各楼层加速度动力放大系数；模型各层的层间位移反应及模型顶点相对基础的位移反应；模型钢筋应变反应；结构的裂缝发展规律及屈服机制。2.在振动台试验研究基础上,建立了带暗支撑短肢剪力墙结构动力非线性分析的宏观有限元模型及理论方法,进行了相应的结构非线性时程分析,计算结果与实测结果符合较好。3.在振动台试验研究基础上,建立了暗支撑短肢剪力墙结构静力弹塑性分析的等效斜撑框架模型及理论方法,进行了相应的结构Pushover分析,揭示了两结构屈服机制,计算结果与实测结果符合较好。4.在试验及理论研究基础上,对一框架-暗支撑短肢剪力墙结构进行了Pushover分析,研究了其抗震性能、层间位移和破坏屈服机制,并对其抗震能力进行了评估,探讨了暗支撑短肢剪力墙结构的适用范围。5.在试验及理论研究基础上,提出了合理的抗震设计建议和构造措施。主要结论：1.带暗支撑短肢剪力墙结构与普通短肢剪力墙结构相比：弹性阶段,二者刚度相近,动力特性及动力反应相近；弹塑性阶段,带暗支撑短肢剪力墙结构比普通短肢剪力墙结构刚度退化相对较慢,自振频率衰减相对较慢,阻尼比增大相对较慢。2.带暗支撑短肢剪力墙结构与普通短肢剪力墙结构相比,开裂及破坏时所承受的最大加速度峰值均显著提高；混凝土开裂后,带暗支撑短肢剪力墙结构各层层间相对位移及顶点位移明显小于普通短肢剪力墙结构的相应值。3.带暗支撑短肢剪力墙结构墙肢塑性铰区域及连梁根部塑性铰区域明显大于普通短肢剪力墙结构,这是结构抗震耗能能力强的重要表征。4.所建立的暗支撑短肢剪力墙非线性动力分析模型及理论方法,以及所建立的静力弹塑性分析模型及理论方法较为简便适用,计算结果与实测结果符合较好。总之,本文提出并研究的带暗支撑短肢剪力墙结构抗震能力比普通短肢剪力墙结构显著提高,可以用于实际工程。5.期刊论文赵长军.曹万林.常卫华.张建伟.ZHAOChang-jun.CAOWan-lin.CHANGWei-hua.ZHANGJian-wei基于斜撑框架的暗支撑剪力墙弹塑性分析-北京工业大学学报2008,34(5)建立了适用于带暗支撑剪力墙的斜撑框架计算模型,给出了该计算模型中各杆件的几何特性和参数的确定方法,推出了该计算模型的刚度矩阵.给出了各杆件非线性力一位移关系曲线的确定方法,对2片带暗支撑短肢剪力墙进行了计算分析,结果表明:该模型能较好地反应带暗支撑剪力墙的弹性和塑性阶段的受力反应,为使用框架分析程序进行暗支撑剪力墙的静力弹塑性分析打下基础.6.学位论文孙巍巍后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙抗震能力及设计方法研究2007本文提出了两种新型后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙：直接装配式短肢墙、混合装配式短肢墙。直接装配式短肢墙及混合装配式短肢墙分别运用了PRESSS(预制装配式抗震结构体系)的后张无阻尼及后张有阻尼干性连接的概念。对新型预应力装配式剪力墙的抗震能力及设计方法进行了较为系统的研究。本论文的工作主要反映在以下几个方面：1．回顾与后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙结构相关的国内外研究成果。全面介绍了PRESSS(预制装配式抗震结构体系)研究计划的全过程。2．使用二维非线性分析软件DRAIN-2DX建立了直接装配式短肢墙的连梁组合体的分析模型，并使用大型非线性有限元ABAOUS进行了验证。基于有限元及理论分析，建立了连梁组合体梁端弯矩与转角关系的三折线模型，三种极限状态分别为有效线性极限状态、预应力筋屈服极限状态、约束混凝土压碎极限状态。针对连梁特性、预应力度等设计参数分析后，给出了实现直接装配式短肢墙的连梁组合体高延性低超强的设计建议。在DRAIN-2DX简单连接单元(04单元)的基础上，开发了用于模拟直接装配式短肢墙的连梁组合体的梁端弯矩与转角关系的新12号单元。3．通过引入梁的整体变形协调概念，建立了采用混合装配式短肢墙的连梁组合体中连梁弯矩转角的单向加载全过程分析方法。使用预应力筋部分模型(04单元)与普通钢筋部分模型(05单元)相叠加的方法，建立了后张有阻尼干性连接的滞回规则。05号单元为笔者新开发的单元，可以用于模拟Q规则滞回规则。通过对连梁特性、预应力度等设计参数分析后，给出了实现混合装配式短肢墙的连梁组合体高延性的设计建议。4．提出了后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙的设计模型并确定新型剪力墙的设计方法。利用非线性有限元软件DRAIN-2DX中的纤维单元、梁柱单元、连接单元及自编的05、12单元建立了后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙的非线性有限元模型，验证了新型剪力墙的自恢复能力。5．进行了后张无粘结装配式短肢墙的静力弹塑性分析。利用DRAIN-2DX建立的后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙的非线性有限元模型及能力谱法评估了新型剪力墙抗侧能力。研究了预应力度、连梁特性及墙肢特性等设计参数对后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙抗侧性能的影响。分析结果表明增加肢长、预应力筋面积不仅可以大幅提高后张无粘结装配式短肢墙刚度及承载力，同时可以有效的降低顶点目标位移及其所对应的薄弱层的层间位移角。因此合理选择设计参数可以有效的改善结构的抗侧能力。合理设计的后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙，在罕遇地震作用下，墙肢底部只出现少量损伤，而连梁因采用干性连接，震后也较易进行修复。6．进行了两榀8层1/7缩尺的对称双肢预应力装配式短肢剪力墙的拟静力实验。两榀试件分别用来研究直接装配式短肢墙及混合装配式短肢墙的抗侧性能。试验表明，经合理设计的后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙，具有良好的“自恢复”能力。试验结果同时也验证了DRAIN-2DX建立的后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙的非线性有限元模型的准确性。7．介绍了基于位移抗震设计方法的分类，指出了按位移在设计过程中所起作用所分三类方法(基于变形计算的方法、基于迭代变形的计算的方法、直接基于位移的方法)的各自特点，并重点讨论了其中最新的直接基于位移抗震设计理论。通过合理的假定，推导了后张无粘结预应力装配式短肢剪力墙的直接基于位移抗震设计方法。7.会议论文肖从真.李勇.李跃林.王铮.储德文北京当代MOMA工程结构设计2006当代MOMA工程总建筑面积220000m2,其中地下室连为整体,建筑面积58000m2,地上包括9座塔楼和一座影剧院,其中塔楼为12层至21层的框架-简体结构及短肢剪力墙-筒体结构,通过结构缝划分为7个结构单元,塔楼之间在上部通过8个连廊相互连接,连廊跨度在30m至55m之间.该结构存在多处设计难点,在设计中重点解决了纯地下室抗浮设计、地下结构超长不设缝及不均匀沉降协调设计、主体结构悬挑和收进超限、高位多塔楼连体和大跨度连廊的舒适度等多个问题;本工程结构型式多样,包括钢筋混凝土结构、钢结构及型钢混凝土组合结构.工程设计中采用性能化抗震设计的思想,进行了整体结构的静力弹塑性分析、竖向地震时程分析、9个塔楼连体的非线性时程分析等,并通过合理的结构构造措施较好地进行了几种不同结构的相互结合,解决了工程设计的问题.8.会议论文肖从真.李勇.李跃林.王铮.储德文当代MOMA工程结构设计2006当代MOMA工程总建筑面积220000m2,其中地下室连为整体,建筑面积58000m2,地上包括9座塔楼和一座影剧院,其中塔楼为12层至21层的框架-筒体结构及短肢剪力墙-筒体结构,通过结构缝划分为7个结构单元,塔楼之间在上部通过8个连廊相互连接,连廊跨度在30m至55m之间.该结构存在多处设计难点,在设计中重点解决了纯地下室抗浮设计、地下结构超长不设缝及不均匀沉降协调设计、主体结构悬挑和收进超限、高位多塔楼连体和大跨度连廊的舒适度等多个问题;本工程结构型式多样,包括钢筋混凝土结构、钢结构及型钢混凝土组合结构.工程设计中采用性能化抗震设计的思想,进行了整体结构的静力弹塑性分析、竖向地震时程分析、9个塔楼连体的非线性时程分析等,并通过合理的结构构造措施较好地进行了几种不同结构