马宏[1]2003年在《巨型桁架悬挂钢结构体系抗震性能研究》文中指出由于人口快速增长和土地资源的紧缺，高层建筑迅猛发展，对城市景观和人们的生活产生了多方面的深刻影响。在高层建筑发展的过程中，巨型悬挂结构因其具有独特的建筑造型、优良的结构性能、能满足多变的建筑功能要求而得到发展。本文在对巨型结构和悬挂结构发展研究现状做出综述的基础上，提出了一种全新的结构体系——巨型桁架悬挂结构。建立了巨型桁架悬挂钢结构建筑的空间叁维模型，运用有限元方法，研究了巨型桁架悬挂钢结构的静力特性、基本动力特性及水平地震响应规律，同时与巨型框架悬挂钢结构、巨型桁架非悬挂结构模型进行了对比研究。分析表明巨型桁架主结构能有效提高结构的抗侧能力，子结构采用悬吊的方式能有效控制主体结构的地震响应，巨型桁架悬挂钢结构是一种高效的新型结构体系。 与低层和多层建筑相比，怎样在高层建筑中较好实现采光、通风、人际交往、户外活动等方面要求，仍然是建筑师与结构工程师面临的紧迫任务。巨型桁架悬挂钢结构高层建筑，不仅可以满足建筑师自由设计的要求，而且能够促进建筑师的大胆创新。由于该结构用悬挂体系构成内部楼层，可实现在空间不同位置设置大型孔洞，通过调整孔洞的位置、形状、大小，可显着减小结构的风荷载和风振响应。基于此本文针对底部开敞、上部透空和内部中庭叁种典型的空间开洞措施进行了模拟，分析了悬吊质量在竖向和水平不规则分布对巨型桁架悬挂钢结构建筑地震响应的影响，对结构体系布置得出了一些有益的结论。
汪玲[2]2011年在《附加阻尼的悬挂式巨型框架复合支撑体系地震反应研究》文中研究说明本文在现有巨型框架悬挂体系研究的基础上，提出一种新型体系—附加阻尼的悬挂式巨型框架复合支撑体系，研究了该体系在叁条地震波作用下的地震反应，剖析其抗震性能优势，为高层建筑设计人员提供参考；并且提出双向耗能型阻尼器结构形式以及工作原理，研究了该阻尼器的相关力学参数，分析其抗震效应，为工程结构减震控制提供参考。一方面，将悬挂式巨型框架结构简化为质点系模型后，利用SAP2000软件静力弹塑性分析模块计算各层主、子结构的抗侧刚度，并讨论其简化质点系模型的合理性。在此基础上，提出一种附加阻尼的悬挂式巨型框架复合支撑体系，选取叁条地震波，利用自编程序进行地震响应弹塑性时程分析。计算结果表明：随着抗侧刚度的增加，体系由阻尼消耗的地震能量增加，而变形耗能减少。附加阻尼的预应力复合支撑体系，在减小体系各层水平位移的同时，有效地减小主、子结构间的相对位移，能够避免主、子结构的碰撞，对主结构起到保护作用。另一方面，由于风荷载和地震作用方向的不确定性，这就要求安装在巨型悬挂复合支撑体系主结构和子结构间的阻尼器,具有能够消耗任意方向输入的风或地震能量机能。本文提出双向耗能型阻尼器结构形式并说明其工作原理后，利用非线性理论和ANSYS软件对弯曲、拉压变形和剪切变形模型进行分析，得出相关力学参数，并基于此参数模拟阻尼器恢复力模型；最后将其应用于巨型悬挂复合支撑体系，对该体系进行地震响应弹塑性时程分析。通过分析可知，该阻尼器有效地减小主、子结构之间相对位移，避免其差较大而产生的结构碰撞；同时减小体系塑性变形能，使结构的损伤破坏由自身转移到阻尼器上，以便有效的保护结构本身，验证了该阻尼器良好的抗震效应。
周小强[3]2015年在《巨型主框架空腹柱的抗震性能研究》文中提出随着科技的进步、经济发展,高层结构越来越受欢迎,它的材料种类越来越多,结构形式开始多样化。各种结构的受力特征、抵抗水平荷载的抗震能力、层间侧移、加速度、速度和隔震性能等都存在着显着的差异。[1]人类不断的进步,社会与环境危机推动人类对技术极限的探寻。占地面积小受力性能优越的高层、超高层建筑将愈来愈成为建筑设计者们青睐的对象。良好的建筑环境和潜在的美观价值﹑结构的不同形式,高层已经在现实生活中广泛应用。高层和超高层建筑是目前社会发展的需要,也是科技进步的产物。人们已经习惯性地把高层建筑的数目、高度作为衡量一个城市经济发展水平和科技应用程度的重要量度之一。随着理论研究的不断深入和工程运用的不断实践,也不断考验着建筑师的想像力,高层建筑的结构形式也日益的丰富,能够给人直接的视觉体验[2]。结构的多样化,高层结构是必然的产物,而它带动着另外一个体系的出现,巨型框架结构体系。它有两个主要特征:第一,它的整体性,刚度,以及抗震性能独树一帜;第二,在巨型框架上,人们可以根据自己的意愿建造不同的结构,能够合理的布置内部构件。巨型框架结构体系,已经越来越被社会认可。巨型框架体系是辅助高层建筑的的必然趋势,它的特征和诸多要求都伴随着高层而生的一种具有代表意义的新型体系。它不但能够满足建筑多功能的要求,一方面能够承载人们所需求的荷载;另一方面合理的布置结构,提高人们的审美观念。另外还具有结构抗震性能好,传力明确、整体性好、施工速度快、节约材料、减少工程造价、可进行多种结构形式和材料的组合等诸多的优点。目前,框架空腹柱结构在逐渐发展,从整体布置和结构抗震上来看,其具有更优越的受力性能,同时还能有效的节约建筑材料、减小工程造价[3]。本文分条列序的介绍件SAP2000进行模拟创建相关的空腹式巨型框架模型。在地震设防烈度7度的条件下,在介绍高层建筑、巨型框架结构、空腹式巨型框架结构等的各项知识点,随后使用软件分析,场地类别为Ⅱ类土的情况下,输入两条自然波El-centro波、Taft波和一条人工波Lanzhou波,可以对创建的模型进行模态分析和时程分析,弹塑性动力时程分析。通过对巨型主框架空腹柱和巨型主框架实腹式柱的抗震受力性能分析对比的研究和不同截面积空腹柱对整体的巨型框架的抗震影响的研究,通过结构分析,我们可以得到:空腹式巨型框架较实腹式矩形框架结构抗震受力性能,相差不大,都符合抗震要求;对于空腹式巨型框架结构,空腹面积达到一定的比例抗震侧移更小。再通过各种空腹截面对比,研究合适的空腹柱结构对地震作用影响更小,确保安全居住[6]。通过弹塑性动力时程分析,研究空腹柱与实腹柱的抗震性能,了解罕遇地震下结构的屈服和破坏机制。从造价和节约能源方面来说,选择空腹柱是比较好的。
吴盈[4]2008年在《巨型框筒悬挂结构的动力特性及减震控制》文中研究指明巨型框筒悬挂结构是一种新型的结构体系,能充分利用高强材料的物理性能,带来建筑室内和底部大空间,解决建筑功能与结构构造之间的矛盾,实现建筑物的坚固、使用和艺术美叁方面的统一,并产生良好的社会及经济效益。通过对悬挂质量和悬挂层数的合理选择,在没有附加质量的情况下,可以将其设计成类似TMD的减振体系。本文针对这种特性,通过理论分析,研究了巨型悬挂结构的动力特性和减振机理,内容包括:1.建立了单段框筒悬挂结构的动力分析模型,对该模型进行受力分析并推导出该体系的动力方程。分析了悬挂层数、框筒与悬挂楼层之间的连接刚度对自由振动的影响,分析了悬挂楼层数、联接阻尼的变化对框筒悬挂结构的动力特性的影响。2.建立了多段多层框筒悬挂结构的动力分析模型,在单段框筒悬挂结构的动力方程的基础上,推导出多段多层框筒悬挂结构体系的动力方程;分析了悬挂段数、悬挂总高度对自由振动的影响。3.应用叁维有限元程序ETABS,通过算例分别对巨型框筒座承式结构与悬挂式结构进行叁维有限元分析,分析结果表明巨型框筒悬挂结构具有良好的减震性能。
武雷[5]2005年在《高层连体结构变形调控施工技术研究》文中研究说明高层连体建筑结构是城市高层建筑发展的一个新动向,连体结构的承力形式有下承力结构与上承力结构。本文针对这样的结构,对上承力结构顺向施工的变形调控技术以及下承力结构为降低施工成本而运用的支模变形调控技术进行进行了研究。建筑结构传统的施工程序是采用逆传力指向的方式进行的,如下承力转换结构采用由下向上的顺向施工或上承力转换结构采用由上向下的逆向施工等都属于传统的逆传力指向的施工程序,本文冲破这一传统施工方式的束缚,通过运用有限元的计算分析方法对上承力结构按不同施工程序施工进行了施工模拟。提出了模拟分析上承力结构顺向施工程序,特别是设主动调控措施顺向施工程序下,结构中建立的最终内力状态的有限元模拟分析方法,以及模拟结构受力转换的分析方法。并根据上承力结构顺向施工的有限元施工模拟结果,提出可采用顺向施工程序对上承力结构进行施工,并得出了设主动调控结构变形措施的顺向施工更符合整体加载设计受力模式的重要结论。为了将主动调控结构变形的控制技术应用于上承力连体结构的顺向施工中,本文又对各种施工中控制结构变形的方法进行分析与研究,获得了运用预应力拉索对结构施工期间的变形进行主动调控的新工艺新方法,建立了变形调控的基本程序,并进一步对如何应用这种调控方法及如何应用有限元程序对其进行施工模拟进行了阐述。在调控变形施工技术具体应用的实践中,本文结合江苏邮政指挥中心高空连体结构的顺向施工,对上承力连体结构顺向施工中变形调控的过程、变形调控的计算分析方法以及其它相关的主要工艺进行阐述。将无粘结钢绞索调控结构变形与依靠钢骨结构吊模的高空无支架支模工艺相结合,创造了崭新的调控变形支模新工艺。通过对结构受力转换过程中的结构受力的监测与分析,以及与其它施工方法的经济效果进行对比分析,得出了采用无粘结构钢绞线索对高空组合悬挂结构这样的上承力连体结构进行变形调控的主动控制施工方法,不仅可以确保结构传力模式的顺利实现,还具有较高的经济价值。对于下承力连体结构,本文对结构施工程序以及模板支架刚度对结构成型后内力状态的影响进行了分析,并针对这种高空连体结构在施工中较难控制模板支架挠度的工程技术问题,提出应用预应力斜拉桁架结构作为此类结构的模板支撑承力结构,通过对斜拉索施加预应力来控制模板支架的变形,并将这种新型的模板支撑结构应用于实际的工程施工中取得了良好的经济效益。
唐柏鉴, 阮含婷, 顾盛[6]2010年在《预应力技术在钢结构抗侧体系中的创新与研究》文中提出预应力技术具有很强的创新潜力,目前预应力技术已广泛应用于横向结构体系,但在竖向抗侧体系中的研究和应用较少.文中介绍了几种预应力技术在钢结构抗侧体系中的应用.着重介绍巨型钢框架-预应力复合支撑体系,该体系中刚性支撑与预应力拉索组合形成封闭、自平衡的复合支撑系统;对其进行叁维有限元模型数值分析,包括竖载、水平风载静力分析及地震动时程分析,结果表明复合支撑有效增加了巨型框架的抗侧刚度,缓解了巨型桁架节点、构件受力集中现象.同时介绍了预应力巨型支撑-钢框架结构、预应力门式刚架及预应力梁柱连接.
周云, 陈麟, 邓雪松, 王廷彦[7]2007年在《巨型框架—耗能支撑结构新体系》文中研究说明介绍了现有的巨型结构体系的类型,在吸取巨型框架结构体系和巨型桁架结构体系优点的基础上提出了巨型框架—支撑结构体系.为了提高巨型框架—支撑结构体系的抗震性能,结合当今耗能减震技术的发展而提出巨型框架—耗能支撑结构新体系,并指出该体系在设计和应用中应深入研究的若干问题.
张正维[8]2007年在《超高层建筑巨型框架—核心筒体结构与其基础地基共同工作分析》文中研究说明超高层建筑巨型框架-核心筒体结构按外部巨型框架是否设置巨型斜撑而分为不带斜撑巨型框架-核心筒体结构与带斜撑巨型框架-核心筒体结构,这种结构体系的空间工作能力很好,在荷载作用下,结构体系的各个部分之间能够协调一致地工作,具有很好的整体工作性能,是本世纪具有良好发展前景的超高层建筑结构新体系。本论文将超高层建筑巨型框架-核心筒体结构与其基础结构简化为一个支撑在半无限大弹性地基上的加劲薄壁筒组合体,从而建立了这种巨型结构体系的地基、基础、上部结构共同工作的分析模型,然后对该模型进行半离散化处理,也就是选取适当的节线,对该加劲薄壁筒组合体进行划分,并以节线上的未知形变函数为基本未知函数来描述结构体系的位移场或运动场,然后分别运用最小势能原理和哈密顿原理可将这种巨型结构体系的地基、基础、上部结构的共同工作分析和自由振动分析转化为一系列常微分方程组的边值问题和特征值问题,再利用常微分方程求解器进行求解。算例计算结果表明:分析模型是合理的、可行的,从而为超高层建筑不带斜撑巨型框架-核心筒体结构与带斜撑巨型框架-核心筒体结构的方案设计、初步设计、抗震概念设计以及整体性能评价提供了一种可行的分析方法与计算机程序。论文的主要工作如下:1.论述了超高层建筑巨型框架-核心筒体结构的发展前景和本研究的理论基础和工程意义;2.根据Mindlin关于一集中力作用在弹性体中的位移公式,采用能量等效原理导出了半无限大弹性地基相应于各种变形的等效刚度公式,从而为量化分析半无限大弹性地基与基础的相互作用奠定了基础;3.建立了超高层建筑巨型框架-核心筒体结构与其基础地基共同工作的半解析分析模型,讨论了如何对上部结构、基础、地基进行连续化处理以及如何选取未知的形变函数或广义坐标来描述结构系统在各种作用下的行为等问题;4.用半解析法对超高层建筑不带斜撑巨型框架-核心筒体结构与带斜撑巨型框架-核心筒体结构与其基础地基的共同工作和多维自由振动进行了分析计算,并对主要设计参数发生改变后,结构的受力特性与动力特性的变化趋势做了深入研究。
唐柏鉴, 阮含婷, 刘兴业[9]2007年在《巨型钢桁架悬挂体系附加阻尼装置的减振研究》文中进行了进一步梳理综合评价了现有高层结构体系并总结了高层建筑的发展趋势,着重按时间顺序系统总结了国内巨型结构悬挂体系的研究历史和现状,在此基础上提出巨型钢桁架悬挂体系附加阻尼装置的减振结构,并展望了该结构体系急需研究的几点关键问题。
王号[10]2011年在《巨型框架—支撑结构体系抗风和抗震性能分析》文中认为巨型框架—支撑结构体系是结合巨型框架结构体系以及巨型桁架结构体系的优点而被提出的一种新型的（超）高层结构体系。对于（超）高层结构体系，水平侧向荷载是决定因素，因此，对巨型框架—支撑结构体系的抗风和抗震性能需要深入分析研究。本文主要对抗风和抗震基础理论进行总结概括，采用有限元软件SAP2000，对巨型框架—支撑结构体系与巨型框架结构体系进行了风荷载和地震荷载作用下的性能对比分析；然后，对不同的巨型框架—支撑结构体系的大型支撑进行了性能的对比分析；最后，建立了巨型框架—耗能支撑结构体系计算模型和运动方程，进行了减震效果分析。通过分析得出，在用钢量相近的情况下，巨型框架—支撑结构体系比巨型框架结构体系刚度更大，且刚度突变较小；采用大型支撑协调周边柱，可提高整体结构的抗倾覆能力和抗剪能力；巨型框架—支撑结构体系具有较好的抗震性能，加有阻尼器的巨型框架—耗能支撑结构体系的减震效果明显。
参考文献：
[1]. 巨型桁架悬挂钢结构体系抗震性能研究[D]. 马宏. 南京工业大学. 2003
[2]. 附加阻尼的悬挂式巨型框架复合支撑体系地震反应研究[D]. 汪玲. 江苏科技大学. 2011
[3]. 巨型主框架空腹柱的抗震性能研究[D]. 周小强. 安徽建筑大学. 2015
[4]. 巨型框筒悬挂结构的动力特性及减震控制[D]. 吴盈. 南京航空航天大学. 2008
[5]. 高层连体结构变形调控施工技术研究[D]. 武雷. 东南大学. 2005
[6]. 预应力技术在钢结构抗侧体系中的创新与研究[J]. 唐柏鉴, 阮含婷, 顾盛. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2010
[7]. 巨型框架—耗能支撑结构新体系[J]. 周云, 陈麟, 邓雪松, 王廷彦. 广州大学学报(自然科学版). 2007
[8]. 超高层建筑巨型框架—核心筒体结构与其基础地基共同工作分析[D]. 张正维. 河南理工大学. 2007
[9]. 巨型钢桁架悬挂体系附加阻尼装置的减振研究[C]. 唐柏鉴, 阮含婷, 刘兴业. 第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集. 2007
[10]. 巨型框架—支撑结构体系抗风和抗震性能分析[D]. 王号. 辽宁工程技术大学. 2011