簡介：鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有抗剪性能好、承載力高、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在高層建筑結(jié)構(gòu)中得到越來越廣泛的應(yīng)用；兩邊連接鋼板組合剪力墻作為一種新型的抗側(cè)力構(gòu)件，混凝土板外夾于鋼板兩側(cè)，有效的限制了鋼板平面外屈曲，使其具有良好的延性和耗能能力。將新型抗側(cè)力構(gòu)件兩邊連接鋼板組合剪力墻用于抗震性能優(yōu)越的鋼管混凝土框架中，形成一種新型的組合結(jié)構(gòu)體系即鋼管混凝土框架－兩邊連接鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系。本文采用PUSHOVER靜力彈塑性分析方法和動力時(shí)程分析方法對這種新型結(jié)構(gòu)體系的抗震性能進(jìn)行研究。本研究主要內(nèi)容包括⑴利用OPENSEES有限元分析軟件建立了鋼管混凝土框架－兩邊連接鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系分析模型，用已有的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型中所選取鋼管混凝土中鋼材和混凝土材料本構(gòu)關(guān)系和滯回模型的正確性，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所選取兩邊連接鋼板組合剪力墻分析模型的正確性。⑵基于靜力彈塑性分析方法，對PUSHOVER側(cè)向力加載模式的選取、結(jié)構(gòu)薄弱層的判別進(jìn)行研究；結(jié)合改進(jìn)的能力譜法分析了鋼板組合剪力墻的高厚比、跨高比、組合剪力墻位置對結(jié)構(gòu)體系靜力彈塑性力學(xué)性能的影響；分析了鋼管混凝土框架鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系合理的剛度比取值范圍。分析結(jié)果表明跨高比是影響結(jié)構(gòu)體系抗震性能一個主要參數(shù)；綜合經(jīng)濟(jì)效益和結(jié)構(gòu)抗震性能來看，組合剪力墻與框架的抗側(cè)剛度比為35時(shí)較為適宜。⑶采用時(shí)程分析方法研究了鋼板組合剪力墻鋼材屈服強(qiáng)度和鋼板組合剪力墻與鋼管混凝土框架側(cè)向剛度比對結(jié)構(gòu)體系力學(xué)性能的影響，分析了結(jié)構(gòu)體系在地震動作用下結(jié)構(gòu)中塑性鉸的產(chǎn)生和發(fā)展過程。分析結(jié)果表明對應(yīng)不同設(shè)防烈度水平，組合剪力墻選擇合適剛度比并采用匹配的鋼材屈服強(qiáng)度可以使剪力墻先于框架屈服，耗散地震能量，減小主體結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。

簡介：本文收集了63條近斷層地震記錄，按場地類型將其分硬土、軟土兩類，按震級分M65、65SM7、M≥7三組。計(jì)算了這些地震動的加速度反應(yīng)譜，結(jié)果表明震級越大、場地越軟，加速度譜的平臺段、曲線下降段越長，加速度譜的中長周期相應(yīng)值越大。對比分析了我國抗震規(guī)范設(shè)計(jì)反應(yīng)譜與計(jì)算得到的近斷層加速度反應(yīng)譜，結(jié)果表明，在平臺段和曲線下降段，設(shè)計(jì)譜均存在小于近斷層加速度譜的現(xiàn)象，將現(xiàn)有規(guī)范直接用于近斷層地區(qū)偏于不安全。按不同場地、震級分別計(jì)算了15層和5層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在近斷層地震作用下的響應(yīng)。15層框架在軟土場地條件下、震級大的近斷層地震作用下，響應(yīng)較大，因?yàn)?5層框架的第一振型周期較大，而震級越大、場地越軟，加速度反應(yīng)譜的中長周期相應(yīng)值越大，從而15層框架所受的地震作用力越大，結(jié)構(gòu)響應(yīng)也就越大。震級對5層框架的響應(yīng)影響不明確，5層框架在軟土場地條件下的響應(yīng)大于硬土場地條件下的相應(yīng)值。對比分析了8層鋼筋混凝土框架隔震結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)場、近斷層地震作用下的減震效果，結(jié)果表明隔震結(jié)構(gòu)在含有長周期速度脈沖的近斷層地震動作用下，減震效果減小。將基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)簡化為單自由度結(jié)構(gòu)，分析了其在近斷層地震作用下，上部結(jié)構(gòu)絕對加速度、相對位移峰值隨結(jié)構(gòu)自振周期、支座阻尼比的變化情況。

簡介：點(diǎn)擊查看更多考慮SSI的鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：許多結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞己經(jīng)暴露出現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的不足，要想對結(jié)構(gòu)的抗震性能做出一個比較準(zhǔn)確的了解就需要新的觀念和新的方法。因此人們提出了基于性能的抗震設(shè)計(jì)思想。為了保證設(shè)計(jì)的建筑物在一定的地震作用下不發(fā)生破壞，同時(shí)避免在大震作用下發(fā)生倒塌，靜力彈塑性分析方法、動力時(shí)程分析方法和增量動力分析INCREMENTALDYNAMICANALYSIS，IDA方法是實(shí)現(xiàn)基于性能的設(shè)計(jì)主要途徑。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用增量動力方法對鋼框架結(jié)構(gòu)PUSHOVER方法的側(cè)向荷載模式做了進(jìn)一步的研究，另外還對鋼框架結(jié)構(gòu)PUSHOVER方法與將時(shí)程分析工況和靜力分析方法結(jié)合起來所得的時(shí)程靜力分析TIMEHISTYSTATICANALYSIS方法進(jìn)行了對比分析。本文主要包括以下幾個部分的研究內(nèi)容1在靜力彈塑性分析中，綜合闡述了PUSHOVER方法的理論基礎(chǔ)、側(cè)向荷載模式和具體應(yīng)用方法。應(yīng)用ASGEN程序采用能力譜法對算例進(jìn)行了PUSHOVER分析，重點(diǎn)研究了側(cè)向荷載模式對結(jié)構(gòu)抗震性能評估的影響。2闡述了時(shí)程靜力分析方法的基本原理，將其與PUSHOVER分析方法進(jìn)行了理論上的對比，總結(jié)出時(shí)程靜力分析方法所具有的優(yōu)點(diǎn)。采用通用有限元程序ASGEN對實(shí)例進(jìn)行PUSHOVER分析和時(shí)程靜力分析，并對計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對比研究3介紹了增量動力分析IDA方法的基本原理及在結(jié)構(gòu)抗震性能評估中的應(yīng)用。使用ASGEM對鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行PUSHOVER分析和IDA分析，通過兩者能力曲線之間的對比分析來研究PUSHOVER分析中側(cè)向荷載模式對結(jié)構(gòu)抗震性能評估的影響。4本文的研究工作，得出了有關(guān)基于性能的鋼框架結(jié)構(gòu)基于性能抗震分析方法的重要結(jié)論，并指出一些有關(guān)PUSHOVER分析方法和IDA方法亟待解決的問題和今后可研究的方向。

簡介：框架剪力墻結(jié)構(gòu)以其良好的受力性和適用性成為高層建筑結(jié)構(gòu)的常用形式之一。由于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法存在過于保守的局限性，對框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)很有必要。但由于優(yōu)化理論和方法的復(fù)雜性，目前離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。本文試圖通過對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論和方法進(jìn)行疏理，從框架剪力墻這種常用的結(jié)構(gòu)形式著手，對高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。首先，用常規(guī)的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了一個鋼筋混凝土框架剪力墻的結(jié)構(gòu)方案，分析其方法的局限性。然后，本文根據(jù)優(yōu)化理論，建立框架剪力墻結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，列出設(shè)計(jì)變量剪力墻剛度特征值、目標(biāo)函數(shù)地震作用與剪力墻剛度特征值之間的函數(shù)關(guān)系、約束函數(shù)剪力墻截面慣性矩大于零等，并針對優(yōu)化模型的特點(diǎn)選用復(fù)形法，選用MATLAB語言編程，通過計(jì)算得到最優(yōu)剪力墻剛度特征值，并折算成剪力墻厚度和數(shù)量，從而得到剪力墻厚度和數(shù)量及布置的較優(yōu)方案使用高層建筑結(jié)構(gòu)分析軟件SATWE對優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行分析，證明優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)方案滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。最后，對比優(yōu)化前后的結(jié)構(gòu)方案，得出剪力墻優(yōu)化布置的結(jié)論。本文的工作可為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作提供促進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用。

簡介：我國是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一。為了減少地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，為社會的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造一個良好、安全的環(huán)境，我們應(yīng)該根據(jù)國家的基本國情開展基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論研究。本課題以我國目前應(yīng)用較為廣泛的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象，從構(gòu)件和結(jié)構(gòu)樓層兩個層次分別對用于評價(jià)結(jié)構(gòu)在地震作用下?lián)p傷程度的性能指標(biāo)進(jìn)行了研究，為基于位移的地震損傷控制設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。本文首先對現(xiàn)有的用于評價(jià)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震作用下?lián)p傷程度的損傷模型進(jìn)行了概括與分析。然后基于太平洋地震工程研究中心（PACIFICEARTHQUAKEENGINEERINGRESEARCHCENTER，PEER）關(guān)于鋼筋混凝土柱的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，對PARKANG雙參數(shù)損傷模型進(jìn)行了修正，修正后的雙參數(shù)損傷模型提高了損傷指標(biāo)的計(jì)算精度。在此基礎(chǔ)上對損傷指標(biāo)中的位移項(xiàng)和能量項(xiàng)對損傷指標(biāo)的影響程度進(jìn)行了對比分析，指出位移項(xiàng)是影響損傷指標(biāo)的主要因素，能量項(xiàng)對損傷指標(biāo)的影響程度比較小，但仍不能忽略能量項(xiàng)的作用。接著，本文在參考國內(nèi)外建筑抗震規(guī)范及現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，將鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能等級劃定為五個等級。采用修正后的損傷模型確定構(gòu)件各損傷特征點(diǎn)對應(yīng)的損傷指標(biāo)，從結(jié)構(gòu)構(gòu)件層次對抗震性能等級進(jìn)行了量化。參考國內(nèi)外相關(guān)研究成果，確定對應(yīng)于各性能等級的層間位移角限值，從結(jié)構(gòu)樓層的層次對抗震性能等級進(jìn)行了量化。最后，本文以軸壓比、剪跨比、縱筋配筋率和配箍率為主要設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行了鋼筋混凝土構(gòu)件（梁、柱）的低周反復(fù)加載試驗(yàn)。從試驗(yàn)宏觀現(xiàn)象中得到了構(gòu)件在地震作用下?lián)p傷破壞的全過程混凝土開裂－縱筋受拉屈服－混凝土保護(hù)層邊緣壓碎－混凝土保護(hù)層剝落核心區(qū)混凝土邊緣壓碎－縱筋斷裂（壓屈）。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對比研究了軸壓比、配箍率、剪跨比、縱筋配筋率對構(gòu)件抗震性能的影響。采用修正后的損傷模型確定各構(gòu)件損傷特征點(diǎn)對應(yīng)的損傷指標(biāo)，從試驗(yàn)角度驗(yàn)證了所建立的抗震性能等級是合理的。

簡介：鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)體系是一種新型的結(jié)構(gòu)體系，與其它結(jié)構(gòu)體系相比，具有許多顯著的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。它不但傳力明確、整體性好、空間劃分更自由靈活，并且還可以減少材料用量，充分發(fā)揮材料和結(jié)構(gòu)性能，降低工程造價(jià)等。因此，開展巨型框架結(jié)構(gòu)體系的研究，有其重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文首先介紹了巨型結(jié)構(gòu)概念和鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)發(fā)展研究現(xiàn)狀，以供本文借鑒。然后，結(jié)合一鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，在試驗(yàn)研究的前提下，利用通用有限元軟件ANSYS對鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了單調(diào)荷載下的擬動力非線性有限元分析，得到水平荷載作用下巨型框架上裂縫的分布情況以及整個加載過程中巨型框架結(jié)構(gòu)的裂縫發(fā)生和開展情況。分析了在建立有限元模型時(shí)，單元模型、材料模型、加載方式、求解方法以及其中涉及的參數(shù)選取對有限元模擬結(jié)果的影響。將模擬結(jié)果與相應(yīng)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了有限元數(shù)值模擬的有效性及參數(shù)選取的合理性，證明用ANSYS軟件能較好的模擬荷載作用下鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)的破壞過程。在此基礎(chǔ)上，深入研究了主框架梁柱截面尺寸、層高及跨度等參數(shù)對巨型框架結(jié)構(gòu)的影響。本文選取具有代表性的一鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)作為算例，通過改變主框架梁柱截面尺寸、層高和跨度，假設(shè)不同的結(jié)構(gòu)計(jì)算方案，應(yīng)用參數(shù)化有限元建模技術(shù)APDL建立有限元模型，對不同計(jì)算方案進(jìn)行了模態(tài)分析和地震作用下的時(shí)程分析。對比分析了上述參數(shù)變化對其動力特性頻率、振型、地震作用下的變形特性結(jié)構(gòu)側(cè)向位移、層間位移角和內(nèi)力樓層剪力分布規(guī)律的影響。另外，針對地震作用下時(shí)程分析中出現(xiàn)最大樓層剪力上移現(xiàn)象，探討軟件中不同的參數(shù)設(shè)置對其結(jié)果的影響，并與反應(yīng)譜法所得結(jié)果進(jìn)行比較。最后，提出若干結(jié)論和建議，為鋼筋混凝土巨型框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供有益的參考。

簡介：在多、高層鋼結(jié)構(gòu)中，鋼框架體系包括純鋼框架結(jié)構(gòu)和鋼框架支撐結(jié)構(gòu)是一種常見的結(jié)構(gòu)體系。以其強(qiáng)度高、自重輕、精確度高、可靠性好、容易密封、施工周期短等特點(diǎn)，加之具有很高的再循環(huán)實(shí)用價(jià)值，一直備受建筑行業(yè)的青睞，有著很好的發(fā)展前景和廣闊的市場。而優(yōu)化設(shè)計(jì)作為多、高層鋼框架體系的一種降低工程造價(jià)的手段，對促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的普及推廣有著重要的作用。考慮到用PKPM的PK模塊進(jìn)行鋼框架設(shè)計(jì)時(shí)，梁柱截面的分組不是很合理。這是因?yàn)镻K模塊缺省的分組是按照建模時(shí)所定義的標(biāo)準(zhǔn)截面劃分的，認(rèn)為具有同樣標(biāo)準(zhǔn)截面的桿件被分為一組。所以PK模塊在優(yōu)化時(shí)，沒有全面的考慮到截面的受力狀態(tài)，受到了人為設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的干涉。因此，我們需要一個不受人為因素控制的、全面考慮鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際受力性能的分組方法。另外，影響鋼框架結(jié)構(gòu)總體造價(jià)的因素具有不確定性，而且參數(shù)種類及數(shù)量都很多，結(jié)合模糊聚類方法在分類時(shí)能夠綜合考慮影響截面分類的各種不確定性因素，本文試將模糊聚類方法與鋼框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合來控制截面分組。本文主要完成以下工作首先通過查閱大量文獻(xiàn)確定控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全的“約束函數(shù)”如正應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算、平面內(nèi)穩(wěn)定驗(yàn)算、平面外穩(wěn)定驗(yàn)算、長細(xì)比驗(yàn)算等。同時(shí)還要確定代表每個梁柱截面力學(xué)性能的參數(shù)，即確定優(yōu)化設(shè)計(jì)的三大要素之一“設(shè)計(jì)變量”如鋼柱驗(yàn)算的驗(yàn)算控制內(nèi)力、剪力、軸力、長細(xì)比等，然后根據(jù)這些參數(shù)確定每個梁柱之間的親疏遠(yuǎn)近程度，并依據(jù)模糊聚類原則將其“分類”，在“分類”過程中通過最佳置信水平Λ的確定使得同類梁或者柱截面之間的差異最小，非同類梁或者柱截面之間的差異最大。最后，以一個“類”為一個優(yōu)化單元，并遵循滿應(yīng)力設(shè)計(jì)原則，由該“類”中最不利的桿件決定該“類”桿件的截面尺寸。這就是本文所研究的?！盎谀：垲惖匿摽蚣芙Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)”。整個結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程涉及到的力學(xué)參數(shù)很多，為提高計(jì)算效率，使用C在MICROSOFTVISUALSTUDIO2005環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了整個優(yōu)化過程，與PKPM中的STS模塊形成數(shù)據(jù)接口，將SETWE中的有關(guān)數(shù)據(jù)讀入，并計(jì)算了一些工程實(shí)例，通過程序分析得出最優(yōu)結(jié)果。結(jié)果表明，該方法對適用于多層鋼框架結(jié)構(gòu)。最后，對下一步研究工作進(jìn)行了展望，期待能將此類優(yōu)化方法應(yīng)用到其他結(jié)構(gòu)中或者與設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合，以達(dá)到推動鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)發(fā)展的目的。

簡介：如何解決地基不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的過大變形、裂縫、傾斜甚至倒塌等不利影響是工程建設(shè)和地基基礎(chǔ)科學(xué)面臨的重大問題。本文研究建筑結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降的關(guān)鍵成因、對上部結(jié)構(gòu)的影響以及可以采取的控制措施，不但在科學(xué)上有重要的理論意義，而且具有重大的工程應(yīng)用價(jià)值。1、綜述了建筑結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降的危害、國內(nèi)外關(guān)于不均勻沉降及其控制的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展。分析了引起地基不均勻沉降的關(guān)鍵因素，這些因素是為不均勻沉降的控制措施和方法的提出提供依據(jù)。2、考慮結(jié)構(gòu)剛度形成模式時(shí)地基基礎(chǔ)不均勻沉降對上部框架結(jié)構(gòu)的影響研究。本文以一單跨四層框架為例，應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析軟件SATWE，研究了地基基礎(chǔ)不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響。通過兩種不同的結(jié)構(gòu)剛度形成模型的分析，表明地基基礎(chǔ)不均勻沉降因結(jié)構(gòu)剛度形成方式的不同，其對上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響會有很大的不同，特別是沉降點(diǎn)附近的柱軸力差別較大，考慮結(jié)構(gòu)剛度一次形成得出的計(jì)算結(jié)果比剛度分層形成得出的結(jié)果要大；局部不均勻沉降對附近樓層、周圍構(gòu)件影響比較大，對其他樓層、其他構(gòu)件影響較小。3、地基基礎(chǔ)不均勻沉降的不同作用方式對上部框架結(jié)構(gòu)的影響研究。本文以一個多跨四層框架為例，應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析軟件SATWE，研究了幾種典型的地基不均勻沉降方式對上部結(jié)構(gòu)的影響，通過這幾種不均勻沉降作用方式的影響分析，表明它們的影響結(jié)果差異比較大，對比可以看出結(jié)構(gòu)整體傾斜對上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力影響最小，而局部沉降對其周圍的構(gòu)件的影響最大，所以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成整體基礎(chǔ)，使結(jié)構(gòu)即使在出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)將更易趨向于整體傾斜，達(dá)到消弱不均勻沉降的影響。應(yīng)盡量避免出現(xiàn)局部沉降或在可能出現(xiàn)局部沉降的地方加強(qiáng)該處構(gòu)件。4、闡述了一些關(guān)于監(jiān)測理論方面的知識，并以武漢市某單位業(yè)務(wù)科技樓為例，說明對該工程相應(yīng)的監(jiān)測方法、監(jiān)測過程及監(jiān)測結(jié)果，通過對該工程的不均勻沉降的影響分析，表明與前面的分析結(jié)果基本符合。5、地基基礎(chǔ)不均勻沉降的控制方法研究。從建筑、結(jié)構(gòu)和施工等幾個方面來提出了關(guān)于控制不均勻沉降的方法和措施，其主要都是從不均勻沉降產(chǎn)生的根本原因出發(fā)提出的針對性的解決方案，而且都是以預(yù)防為主，事后處理為輔的方法。這些方法和措施為今后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工提供了一些參考意見。

簡介：近年來，各種平面尺寸超長、超大的大型公共建筑、廠房結(jié)構(gòu)、商業(yè)中心等迅速涌現(xiàn)，超長混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)量越來越多。在超長混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土收縮及溫度變形由于受到約束產(chǎn)生的間接應(yīng)力常常引起結(jié)構(gòu)大面積的開裂，業(yè)主及建筑師一般要求結(jié)構(gòu)不設(shè)置伸縮縫，超長混凝土結(jié)構(gòu)必須通過采取合理的設(shè)計(jì)及施工措施以達(dá)到裂縫控制的目的。盡管我國在超長混凝土結(jié)構(gòu)方面已有大量的工程實(shí)踐，但是設(shè)計(jì)方法的研究落后于工程實(shí)踐。國內(nèi)外規(guī)范、規(guī)程乃至各種設(shè)計(jì)參考書中也沒有這類結(jié)構(gòu)公認(rèn)的、完善的設(shè)計(jì)方法。本文圍繞超長混凝土框架結(jié)構(gòu)的裂縫控制這一主題，從混凝土的材料性能、間接作用應(yīng)力計(jì)算、各種裂縫控制措施入手，通過工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)中遇到的的一些基本問題的研究和探討，深化超長混凝土結(jié)構(gòu)理論研究，提出超長混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工建議。主要研究內(nèi)容如下1混凝土收縮徐變等材料性能的試驗(yàn)研究對南京奧體中心中央大平臺C40補(bǔ)償收縮混凝土進(jìn)行了混凝土強(qiáng)度、彈性模量、收縮、徐變試驗(yàn)。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理，分析了混凝土強(qiáng)度及彈性模量隨齡期變化的特點(diǎn)；評估了補(bǔ)償收縮混凝土在工程中的實(shí)際應(yīng)用效果；總結(jié)了混凝土收縮、徐變隨齡期變化規(guī)律；并運(yùn)用CEBFIPMC90和ACL209中的收縮、徐變模型對試件進(jìn)行分析并與實(shí)測值對比，找到了適合該工程混凝土收縮、徐變的計(jì)算模型，為類似混凝土材料參數(shù)選取提供參考。2不同形式的混凝土框架結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力研究分析混凝土收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力的異同，對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將混凝土收縮等效為溫差來計(jì)算混凝土應(yīng)力的方法進(jìn)行了誤差對比。對平面形狀為矩形、圓環(huán)形及弧形的三種框架結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力進(jìn)行了研究。總結(jié)了單層和多層普通混凝土框架結(jié)構(gòu)在均勻溫差作用下的溫度應(yīng)力特點(diǎn)，并介紹了三種溫度應(yīng)力的彈性計(jì)算方法。重點(diǎn)對研究較少的圓環(huán)形框架結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力進(jìn)行了探討，推導(dǎo)分析了圓環(huán)形框架結(jié)構(gòu)在均勻溫差作用下的內(nèi)力和變形特點(diǎn)，分析了裂縫產(chǎn)生的原因以及裂縫特點(diǎn)；對弧形框架在均勻溫差作用下的溫度應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算分析，并與圓環(huán)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比，總結(jié)其溫度應(yīng)力特點(diǎn)。另外對南京奧體中心圓環(huán)形高架大平臺梁柱固接時(shí)溫度應(yīng)力進(jìn)行了分析，并根據(jù)其特點(diǎn)確定了大平臺溫度應(yīng)力解決方案。3不允許出現(xiàn)裂縫的混凝土框架結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力計(jì)算將溫度應(yīng)力與荷載產(chǎn)生應(yīng)力進(jìn)行對比，分析溫度應(yīng)力的特點(diǎn)?？偨Y(jié)了混凝土徐變計(jì)算理論和方法，重點(diǎn)介紹了按齡期調(diào)整的有效模量法和繼效流動理論。對于混凝土框架結(jié)構(gòu)在混凝土收縮和單調(diào)溫度變化作用下的溫度收縮應(yīng)力，運(yùn)用按齡期調(diào)整的有效模量法，通過分析計(jì)算給出了溫度應(yīng)力實(shí)用計(jì)算公式；在周期性溫度作用下，運(yùn)用繼效流動理論分析了晚齡期時(shí)結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力特點(diǎn)。給出了混凝土澆筑時(shí)間不同時(shí)結(jié)構(gòu)中對應(yīng)的最大溫度應(yīng)力的計(jì)算方法。4允許出現(xiàn)裂縫的混凝土框架結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力計(jì)算針對較簡單的軸拉構(gòu)件，運(yùn)用CEB法和拋物線法推導(dǎo)了構(gòu)件出現(xiàn)裂縫后內(nèi)力及剛度折減系數(shù)公式；分析了允許出現(xiàn)裂縫的軸拉構(gòu)件溫度應(yīng)力特點(diǎn)。針對混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用有限元程序ANSYS中內(nèi)置的APDL參數(shù)化設(shè)計(jì)語言為工具編制了桿系鋼筋混凝土平面框架結(jié)構(gòu)非線性有限元分析程序FJK，用來計(jì)算超長混凝土框架結(jié)構(gòu)在恒載、預(yù)應(yīng)力及單調(diào)溫度變化作用下梁中溫度內(nèi)力；分析配筋率、混凝土徐變、外部荷載、結(jié)構(gòu)約束、預(yù)應(yīng)力度等因素對框架梁中溫度內(nèi)力的影響，量化混凝土開裂對溫度應(yīng)力計(jì)算的影響。5不設(shè)溫度縫的超長混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議探討了混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫間距和超長混凝土結(jié)構(gòu)的不設(shè)縫長度，對正常使用極限狀態(tài)和承載力極限狀態(tài)溫度內(nèi)力是否參與組合進(jìn)行討論，從結(jié)構(gòu)布置上提出有利于裂縫控制的建議，重點(diǎn)闡述了超長混凝土框架結(jié)構(gòu)梁板構(gòu)件應(yīng)如何配置預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋，對后澆帶的理論間距、位置、后澆帶處鋼筋處理及后澆帶的施工進(jìn)行了較詳細(xì)的分析，總結(jié)了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋線型、連續(xù)布置跨數(shù)及連接方式，最后分析了設(shè)置滑動支座減少結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的效果，對圓環(huán)形框架結(jié)構(gòu)滑動支座的設(shè)置位置、數(shù)量進(jìn)行了探討，并在南京奧體中心中央大平臺工程得到應(yīng)用。

簡介：結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下進(jìn)入塑性后具有一定的延性和耗能能力?，F(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理論采用結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R對設(shè)防烈度下的彈性反應(yīng)譜進(jìn)行折減，得出結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)地震作用，然后按照彈性方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。我國現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500112001）采用“小震彈性設(shè)計(jì)”法，隱含的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R為基于混凝土結(jié)構(gòu)的28125。這個取值對鋼結(jié)構(gòu)而言，不但沒有充分發(fā)揮其較好的延性和耗能能力來減小結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基底剪力，而且由于較小的阻尼反而會使得鋼結(jié)構(gòu)較混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基底剪力更大，不利于鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。人字形中心支撐鋼框架（CBSF）為雙重抗側(cè)力體系，具有整體剛度大和梁柱節(jié)點(diǎn)彎矩小等優(yōu)點(diǎn)，成為多高層建筑中廣泛采用的抗側(cè)力體系之一。本文嚴(yán)格按照我國規(guī)范設(shè)計(jì)了12個人字形中心支撐鋼框架，利用ANSYS有限元軟件，采用增量動力時(shí)程分析（IDA）法，研究了該體系的結(jié)構(gòu)延性折減系數(shù)RΜ、結(jié)構(gòu)超強(qiáng)系數(shù)RΩ、結(jié)構(gòu)影響系數(shù)R和位移放大系數(shù)CD，分析了結(jié)構(gòu)層數(shù)、跨數(shù)、跨度、高跨比、周期和支撐跨數(shù)等參數(shù)對RΜ、RΩ、RΩ和CD的影響，并給出了人字型中心支撐鋼框架的R和CD建議值。

簡介：目前國內(nèi)外對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究大多集中于基本構(gòu)件的力學(xué)行為較少開展鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)工作性能的研究該文對鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)與理論研究因而具有重要的理論意義和工程價(jià)值該文研究工作的創(chuàng)新性和所取得的研究成果主要表現(xiàn)在以下幾個方面1、鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的模型試驗(yàn)研究基于現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)制作了一榀13比例的兩跨三層鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)模型并進(jìn)行了低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能試驗(yàn)研究結(jié)果表明基于現(xiàn)行規(guī)范所設(shè)計(jì)的鋼管混凝土框架在地震時(shí)能形成梁鉸破壞機(jī)制框架的變形能力、承載能力、延性、耗能能力等受力性能均滿足抗震要求框架模型的有效延性系數(shù)達(dá)到了754遠(yuǎn)大于一般延性框架延性系數(shù)應(yīng)不小于4的要求同時(shí)基于鋼管混凝土柱抗彎剛度研究成果應(yīng)用D值法的基本原理計(jì)算了鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移理論計(jì)算值與試驗(yàn)測試值符合較好2、鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震性能的非線性有限元分析基于鋼管混凝土受力特點(diǎn)建立了適用于反復(fù)荷載作用下鋼管混凝土結(jié)構(gòu)材料的本構(gòu)關(guān)系分別應(yīng)用鋼管混凝土統(tǒng)一模量理論和分離模量理論考慮材料非線性、幾何非線性和節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)和剛度退化等因素的影響采用APDL參數(shù)化程序設(shè)計(jì)語言編制的命令流對鋼管混凝土框架在低周反復(fù)荷載作用下的受力性能進(jìn)行了非線性有限元分析并與模型試驗(yàn)結(jié)果相比較二者吻合較好從而驗(yàn)證了基于統(tǒng)一理論的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的可行性和適用性3、鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震可靠度分析針對現(xiàn)行規(guī)范所設(shè)計(jì)的鋼管混凝土框架應(yīng)用MONTECARLO隨機(jī)模擬法分析了結(jié)構(gòu)在小震作用下各梁端和柱端截面屈服的相關(guān)性由此建立了結(jié)構(gòu)在小震作用下的可靠度分析方法以結(jié)構(gòu)總體破壞指標(biāo)建立極限狀態(tài)方程采用適合強(qiáng)柱弱梁型框架結(jié)構(gòu)分析的桿系模型提出了一種鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)在大震作用下的可靠度分析方法參照現(xiàn)行規(guī)范的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)方法建立了基于可靠度理論的鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計(jì)表達(dá)式分析了地震作用的變異性和抗力的變異性對地震作用分項(xiàng)系數(shù)的影響給出了不同抗震類別的鋼管混凝土建筑的抗震調(diào)整系數(shù)和地震作用分項(xiàng)系數(shù)

簡介：地震是嚴(yán)重危害人類生命及財(cái)產(chǎn)安全的自然災(zāi)害之一，在土木工程中，結(jié)構(gòu)抗震抗風(fēng)的積極有效措施是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動控制。結(jié)構(gòu)減震控制能有效減小地震對結(jié)構(gòu)物造成的損害，已經(jīng)成為廣泛的共識。按照控制方式的不同，結(jié)構(gòu)的振動控制可以分為主動控制、被動控制、半主動控制、混合控制和智能控制五種。本文研究在地震作用下鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)的非線性地震反應(yīng)與非線性地震反應(yīng)主動控制的理論和方法。在地震過程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于非線性階段。而現(xiàn)有的模型一般不考慮構(gòu)件的非線性剪切特性及軸力變化對截面抗彎剛度和強(qiáng)度的影響。本文在非線性分析中，采用修正的SOLEIMANI分段式變剛度單元來模擬鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工作，單元剛度矩陣考慮了鋼筋滑移的影響、構(gòu)件材料非線性和幾何非線性、構(gòu)件的非線性剪切效應(yīng)，以及構(gòu)件軸力變化對截面非線性抗彎剛度的影響，并對恢復(fù)力模型剛度拐點(diǎn)提出了精確的處理方法。本文在研究鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)的地震作用下非線性分析的基礎(chǔ)上，建立了在修正SOLEIMANI分段式變剛度單元基礎(chǔ)上的增量型最優(yōu)控制方法，通過對具體工程的分析和計(jì)算，驗(yàn)證了本文的理論和方法能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)主動控制的目的。本文編制了可以考慮震級、震中距、場地土條件影響的直接擬合目標(biāo)反應(yīng)譜的人工地震動合成程序、鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下的非線性地震反應(yīng)時(shí)程分析程序及結(jié)構(gòu)地震作用下的非線性主動控制程序，所有程序的計(jì)算結(jié)果和實(shí)際震害相吻合，表明本文提出的方法和編制的程序可靠。

簡介：進(jìn)入21世紀(jì)，隨著我國城市進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高，住宅已成為第一位消費(fèi)需求，國家也把發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)作為拉動國民經(jīng)濟(jì)增長的重要環(huán)節(jié)。鋼結(jié)構(gòu)住宅以其高性能、綠色環(huán)保、施工速度快、建造周期短等諸多優(yōu)勢，在住宅中得到了廣泛應(yīng)用，但現(xiàn)澆混凝土樓板的養(yǎng)護(hù)嚴(yán)重影響了鋼框架的施工速度，為解決這一問題，本文探討適用于鋼框架結(jié)構(gòu)的一種質(zhì)量可靠，施工速度快的施工方法升板法。當(dāng)前升板施工工藝及現(xiàn)有理論都是基于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而對于全新的鋼結(jié)構(gòu)體系存在著理論研發(fā)不足、與鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)不配套、板柱連接固定形式單一、力學(xué)行為不明一確、與鋼結(jié)構(gòu)體系升板施工技術(shù)的配套構(gòu)件研究不足等問題。本文首先探討了鋼框架應(yīng)用升板施工的結(jié)構(gòu)體系和配套節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括型鋼柱、鋼管混凝土柱、有梁樓蓋和無梁樓蓋等。對鋼框架柱在升板過程中的群柱穩(wěn)定問題及理論計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)探討，提出了一種用于鋼結(jié)構(gòu)升板體系的群柱穩(wěn)定性簡化計(jì)算方法。一切科學(xué)研究，試驗(yàn)是唯一可信的手段，但是對于鋼結(jié)構(gòu)升板技術(shù)的理論，要衡量其正確性與否，足尺的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是有難度的，一是整體試件尺寸較大，二是受研究經(jīng)費(fèi)的限制，因此利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)就成為一種既方便又可行的選擇。本文以大型通用有限元分析軟件ANSYS為開發(fā)平臺，以結(jié)構(gòu)非線性分析方法為基礎(chǔ)，利用參數(shù)化有限元分析技術(shù)開發(fā)了鋼框架升板結(jié)構(gòu)施工過程計(jì)算模擬軟件。本程序利用ANSYS參數(shù)化APDL語言建模技術(shù)和單元生死技術(shù)，編寫了建立模型宏、單元劃分宏、加載宏、查看計(jì)算結(jié)果宏、特征值屈曲荷載求解宏。在參數(shù)化建模模塊，利用APDL語言與宏技術(shù)組織管理ANSYS的有限元命令，創(chuàng)建交互式界面，簡單地輸入模型中的某些參數(shù)值就可以建立新的模型；在單元劃分、加載、結(jié)果后處理模塊運(yùn)用ANSYS提供的程序語言，通過界面定制、宏嵌套功能、以及單元生死技術(shù)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)交互輸入、界面驅(qū)動并運(yùn)行程序，編制相應(yīng)的ANSYS參數(shù)化命令流文件；程序還將利用模態(tài)分析方法進(jìn)行特征值屈曲荷載計(jì)算。這樣該軟件就可應(yīng)用于鋼框架升板施工過程模擬計(jì)算，實(shí)現(xiàn)施工全過程的內(nèi)力模擬跟蹤分析，為鋼結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用升板技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。利用本文開發(fā)的計(jì)算機(jī)仿真軟件，可以方便的了解鋼結(jié)構(gòu)升板過程的任一點(diǎn)的內(nèi)力和變形，以便為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)吊裝方案的選擇提供有力的技術(shù)支撐。

簡介：結(jié)合國家自然科學(xué)基金課題地基基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)相互作用體系動力特性研究NO50278033，本文圍繞土箱形基礎(chǔ)RC框架結(jié)構(gòu)動力相互作用這一課題，在前人研究成果的基礎(chǔ)上，對動力分析中的接觸模型作了新的探討，并通過試驗(yàn)分析和數(shù)值計(jì)算上作了相應(yīng)的研究對比；同時(shí)研究了上部結(jié)構(gòu)與土的各項(xiàng)動力參數(shù)對動力相互作用的實(shí)際影響，并且進(jìn)一步利用上述研究得出的結(jié)果，通過數(shù)值分析探討了關(guān)于采用換土改變地基剛度而起到隔震的效果，將土動力相互作用研究的成果引入工程抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際工作去。本文共分五章，分別作了如下工作1、回顧了土與結(jié)構(gòu)動力相互作用的理論研究工作的發(fā)展歷史，各種分析方法的特點(diǎn)及應(yīng)用情況，并特別介紹了土與結(jié)構(gòu)界面模型的研究歷史，本文的研究正是在前人的這些工作基礎(chǔ)上展開的。2、介紹了野外大比例模型試驗(yàn)各方面的情況，包括模型所在地的地質(zhì)條件概況、模型本身的詳細(xì)情況、試驗(yàn)中測點(diǎn)布置以及各項(xiàng)動力試驗(yàn)的基本情況等。3、通過有限元軟件MSCMARC建立了野外大比例試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)的三維實(shí)體有限元分析模型，并且詳盡介紹了關(guān)于模型的網(wǎng)格劃分、人工邊界的處理、動力相互作用中的非線性模擬，采用的計(jì)算方法等數(shù)值分析的各個環(huán)節(jié)。然后對分析模型進(jìn)行了若干工況的數(shù)值模擬，并與現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)作了對比分析并驗(yàn)證了本文所建的有限元模型的可靠性和準(zhǔn)確性。4、介紹了目前幾種土與結(jié)構(gòu)接觸面常用的界面模型，以及一些大型通用有限元軟件的接觸單元計(jì)算原理，然后在前人研究的基礎(chǔ)上考慮土箱基動力相互作用中的能量耗散，計(jì)入阻尼成分，提出了一種改進(jìn)的GOODMAN三維土箱基接觸單元，并推導(dǎo)了相應(yīng)的接觸單元的單元剛度矩陣。同時(shí)將這種改進(jìn)的GOODMAN單元在MARC軟件里通過考慮阻尼的彈簧模擬實(shí)現(xiàn)，并對整個結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了不同地震加速度峰值輸入下的地震反應(yīng)分析。5、基于前述的研究成果，在原有數(shù)值模型上改變上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布、混凝土彈性模量、剛度分布以及土性等參數(shù)，研究在土結(jié)構(gòu)動力相互作用影響下結(jié)構(gòu)動力特性和地震反應(yīng)的變化規(guī)律。同時(shí)利用土性變軟以后結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)減小的分析結(jié)果初步提出了換軟土的隔震思路。