第一阵型应是平动的原因
低层民居空斗墙砌体结构抗震性能的有限元分析
0 引言低层空斗墙砌体房屋在我国南方地区大量存在,该种类型的低层建筑具有质量较轻,造价较低等优点,同时相对于实体砌墙的房屋而言能够节约大量的材料,也具有较强的保温、隔热和隔音等功能,符合目前我国的“节能减排”的标准。
但我国南方地区的空斗墙砌体的整体性较差造成空斗墙的竖向承载力较低且墙体易开裂,抗震性能相对薄弱,当面对地震发生时对该结构房屋的破坏性较大。
如何提高空斗墙砌体房屋的抗震性能成为当前学者研究的重点内容之一。
汪冬生等[1] 系统性地分析并提出了解决现有结构软件缺乏对空斗墙房屋,需要进行安全性和抗震鉴定及加固计算功能的方法。
周铁钢等[2] 设计了4片墙体,采用拟静力试验对不同ECC 加固方案的效果进行研究,分析不同加固方案的破坏机理和抗震性能。
高瑾[3] 通过长期的工程实践经验总结了空斗墙结构的现场检测要点,并通过对历代砌体设计规范的研读,提出了对空斗墙结构采用普通黏土实心砖墙模拟,通过修改材料容重、修正墙体受压承载力。
彭成等[4]以无锡市锡山区东港镇某自建的空斗墙民房在安全性鉴定过程中的检测及承载力计算为例,提出了空斗墙检测的注意事项以及利用现行的PKPM 软件通过墙体受压承载力计算结果进行折减计算。
本文在以上研究的基础上,采用静力检测法进行评估,主要步骤为:(1)通过获得的场动力检测数据,结合原空斗墙房屋实际的砌块和砂浆强度建立有限元模型;(2)通过建立好的有限元模型,针对两种不同砌体房屋的在不同烈度下利用模态分析法和反应谱分析法进行抗震性能的评估;(3)通过对两种不同烈度下的4种工况进行测试,并对测试结果进行分析,进而得出研究结论。
1 空斗墙结构简介空斗墙结构房屋在我国具有十分悠久的历史,在历史的记载中,最早存在于明代,因此空斗墙房屋是一种传统的墙体结构,目前由于空斗墙具有质量相对较轻,造价较为低廉,施工较为便利等优点被广泛应用于我国南方地区,同时,空斗墙房屋能够在墙内形成密闭的空气隔层,具有保温、隔热、防噪等作用,因此在一些经济状况相对不发达地区广泛使用。
结构设计中的成本控制
科 技 嚣向导
21 年第 0 期 01 5
结构设计中的成本控制
包 乐琪 陈绪 坤 2 潘 伟 3 (. 市水 利勘 察设 计 院 山东 蓬莱 2 5 0 ;. 1蓬莱 6 6 0 2山东 中润 置业 有 限公 司 山东 3 山东筑 铭建 筑设 计有 限公 司 山东 济南 2 0 0 ) 。 5 1 0
有 些 设 计 人 员 在进 行 结 构 施 工 图设 计 时 . 是 不 放 心 . 总 总
6 . 重 比 3剪 剪重比是反映地震作用大小 的重要 指标 .剪重 比控制 的 意义 是要求结构能够承担足够 的地震作 用 .设计时不能小 于 2基础 形式 的选 择 . 基础形 式的选择 不仅关 系到建 筑物 的直 接工程 造价 . 同 规范的要求 64刚 重 比 . 时还影响到基坑维护 以及施工周期 。 由于本工程地基 为岩石 刚重 比是控制结构 整体 稳定的重要 因素 .也 是影响重力 地基 , 故结构采用的是框架 柱独立基础 , 这样节省 了造价 。 二 阶效 应 ( P △效 应 ) 主要 参 数 。 果 刚 重 比不 满 足要 求 , 即 一 的 如 3正 确进 行荷 载计 算 . 则有 可能 引起结构 失稳倒塌 . 但是 , 一味地盲 目加 大结构整体 结构设计 中. 荷载是最 主要 的设计参数之一 荷载计算不 这样不仅会造成很大 的浪费 . 而且还 会使结 准确 , 会直接影 响计算结果 。要做 到以建筑 、 设备条件 图及 有 刚度是不 可取 的 .
【 摘
济南
20 1 5 0 0;ห้องสมุดไป่ตู้
要 】 高层建筑 中, 在 土建造价 一般 占工程造价的 7% 8%, 土建 、 0 -0 而 材料 中最主要的又是钢 筋和混凝土 , 因此控制钢
结构设计中的成本控制
结构设计中的成本控制【摘要】在高层建筑中,土建造价一般占工程造价的70%~80%,而土建、材料中最主要的又是钢筋和混凝土,因此控制钢筋和混凝土用量是结构设计的重点。
本文从结构设计的角度出发,对高层建筑设计阶段的成本控制进行了详细的分析和研究。
【关键词】结构设计;结构方案;计算参数;安全系数;电算指标结构设计经济性的评价指标主要有每平方米用钢量以及每平方米混凝士用量。
每平方米用钢量是指按整栋建筑考虑每平方米建筑面积的钢筋用量(包括上部结构及基础部分用钢量)。
如何降低用钢量是考察结构方案是否合理的重要指标。
因此,要想控制成本,必须考虑以下方面:1.选择一个合理的结构方案在满足建筑功能和造型的前提下,合理的结构方案在成本控制方面往往起关键作用。
例如,某项工程,本来打算采用框剪结构,但由于建筑总高度超过130米,所以要进行超限审查。
当时为了避免超限审查,把层高压缩,让建筑总高度控制在130米以内,弄得非常别扭。
后来把结构形式改成框筒结构,问题就解决了。
对于地下车库,让设计院做了两个方案,一个是采用密肋楼盖,另一个方案采用棚膜结构,后来经过成本比较,发现棚膜结构能节省110元/m2,故采用了棚膜结构。
2.基础形式的选择基础形式的选择不仅关系到建筑物的直接工程造价,同时还影响到基坑维护以及施工周期。
由于本工程地基为岩石地基,故结构采用的是框架柱独立基础,这样节省了造价。
3.正确进行荷载计算结构设计中,荷载是最主要的设计参数之一。
荷载计算不准确,会直接影响计算结果。
要做到以建筑、设备条件图及有关荷载设计规范为依据,正确、合理地计算荷载,不能人为地增大荷载。
在设计梁、柱、墙及基础时,要按规范要求进行楼面活荷载折减;在计算填充墙的重量时,要考虑墙顶梁高的因素,要考虑门窗洞口的因素,按实扣除等等。
4.正确选择计算参数及计算结果现在,在结构设计计算中,基本上采用计算机进行分析计算,那么就要求设计人员熟悉计算软件,对每一项参数的含义均了解,对每一项输出结果了解。
足球比赛阵形
1333阵形
3-5-2、5-3-2
3-5-2、5-3-2出现在80年代的欧洲锦标赛和第13届世界杯上。 “得中场者得天下”,想取得比赛胜利,关键在中场的主动权,4名后卫对会普遍采用的2名前锋的打法是人 力上的浪费,进攻时边后卫进入中场,防守时根据情况在中场阻击对手或退回后场控制边路,实际上3-5-2 与5-3-2阵形是一个阵形在比赛不同情况下的不同状态,根据攻守需要,队员在场上位置布局的变化。
四
法
三
几次重要而成功的阵型演变化都是根据自身队员的特点 来变化的,如巴西队的424阵型,其中的“2”是全队的关
三 阵 型
健,但由于其队员个人技、战术能力强所以由2名队员支
撑起中场,但巴西队很快又创造了433阵型。
清
第
道
三
夫
次
防
战
守
术
、
革
锁
命
链
、
式
全
防
攻
守
全
守
打
法
返回
3、主要阵形特点
• (一)4-4-2 • (二)3-5-2 • (三)3-4-3 • (四)4-5-1
四前锋战术
足球历史上第二次战术革命——“424”
•“424”的真正成形应归功于巴西人,他们的瑞士世界杯 (1954年)2:4负于匈牙利人之后,开始仔细研究自己比赛 阵形(1-5-4)的不足。他们发现在前锋线上与欧洲人基本匹 敌,毛病出在后防线上。 •由于5名中场球员压上助攻时,中卫需要覆盖的防守区域太 大,巴西人索性将5名中场球员后撤与原来的中卫平行站位 实施区域防守,每名后卫都要求对自己负责的区域进行紧逼 防守。边锋与边后卫协助控制中场而有利于夺取比赛主动权。 •在两名中场球员的协防下,在每一区域都能反过来形成防守 上的人数优势,当抢夺球成功后,四名后卫又能马上对两名 由守转攻的中场球员进行支持。 •布局上看,这一阵形层次分明,分工明确,以攻为主,攻守 平衡,攻守转换快而顺畅。巴西人凭此一举夺得1958年世界 杯,完成了足球技战发展史上的第二次战术革命,开创了四 后卫的新时代。
第一振型应是平动的原因
第一振型应是平动的原因动力学认为结构的第一周期应该是出现该振形时所需要的能量最小,第二周期所需要的能量次之,依次往后推。
我认为规范规定Tt/T1<0.9就是为了让对结构产生作用的能量中的大部分只够激起结构的平动而不是扭转。
按照动力学理论,结构第一周期只与结构本身的质量、刚度和边界条件有关,与外界力没有关系,地震只是提供一个激振力,基底剪力是反映这个激振效果的一个指标,这个除了以上的条件外,同时就跟地震参数有关,比如加速度的值。
而结构最容易出现振动的振型就应该是第一振型,这个振型所需要的能量最小,最容易发生。
这个就很容易理解为什么扭转振型不能太靠前,起码不能出现再第一振型。
通高层设计中是可行的。
关于第二平动周期与扭转周期比较接近的问题是相对的,我个人认为就是说能拉大到0.9以下最好,但是不能拉到0.9以下,也尽量不要超的太多。
怎么理解主振型?pkpm采用了wilson教授的质量参与系数的概念(可以查看sap和etabs),比如我们计算15个振型,质量参与系数达到了98%,那么15个振型当中就有一个质量参与系数最大的振型,比如是2振型,它对这个98%的贡献最大(比如达到40%),那么我们就认为它就是主振型。
而其它的振型的贡献可能相对很小。
主振型的意义在于:它可能不是最容易被激励起的振型,但是它一旦被激励起了,那么它就是结构振动的主要成分,所以我们在抗震的时候我特别给与关注,尽量避免它与扭转振型靠近。
这也就是我建议ljbwhu 将T2与Tt拉大点的原因。
在常规的高层结构设计中,由于各种限制,不容易出现以下这种情况:当结构中存在某些相对软弱的部分或者构件的时候,则结构的主振型会出现的比较靠后,这很容易理解,因为软弱的地方在激励能量相对小的时候就会局部振动,此时不是整体振动,所以该振型的质量参与系数很小,但是它们却是低阶振型。
所以我前面的贴子提到了模型错误,这里的错误并不是指模型逻辑上的错误,而是某些构件的刚度、尺寸、材料等原因的错误,造成局部软弱。
不同支座约束下网架结构的动力特性对比
2.1 三种支撑下网架挠度对比
以刚铰支座、弹性支座和柱子支撑的网架为研 究对象,计算发现弹性支座的挠度值与柱子支撑下 的挠度值大致相同,刚铰支座挠度值偏小,与柱子 支撑下的最大挠度值相差 29.7%,而弹性与柱子支 撑最大挠度值只相差 1.4%,相差很小。
2.2 三种支撑下网架杆件的轴应力变化规律
以上弦杆件为研究对象,结果表明,弹性支座 与柱子支撑下网架的最大压应力均发生在杆件上 弦边跨倒数第四跨,而刚铰支座发生在倒数第六跨
42.576 37.547 24.776
Kz0
=
EA d0
=
3.448×108 × 0.25× 0.3 0.038
=
6.884×108 N
/
m
Kx0
=
Ky0
=
GA d0
=
1.2×106 × 0.25× 0.038
0.3
=
2.368 ×106
N
/
m
式中,E为橡胶垫板抗压弹性模量;A为垫板承压面
积;d0 为橡胶层的总厚度;G为橡胶垫板剪切模量。
网架模型有一定的可行性,二者在内力分布及大小较相近,但也有不少杆件应力偏差较大。
关键词:网架;整体模型分析;弹性支座;阻尼比;橡胶支座;刚度
中图分类号:TU 318
文献标识码:A
Comparative study on dynamic performance
of latticed truss with different bearings
而刚铰支座下的计算结果偏差很大。刚铰支座与柱 态与柱子支撑下的杆件应力反号。
子支撑下的最大压应力杆件相差 50.8%,弹性支座
对于刚铰支座的网架腹杆,有些杆件比柱子支
古代打仗为什么士兵要先排好阵型?因为若是排不好阵,可能就输了
古代打仗为什么士兵要先排好阵型?因为若是排不好阵,可能就输了《资治通鉴·晋纪十九》显宗成皇帝下永和三年(公元三四七年)记载了这么一件战役。
后赵石虎派遣凉州刺史麻秋率兵8万进攻前凉。
《资治通鉴·晋纪十九》秋帅众八万,围堑数重,云梯地突,百道皆进。
不久石虎又派中书监石宁率领2万多人为麻秋的后援,石虎的目的便是让麻秋灭掉前凉。
这时候,前凉王张重华让谢艾率步骑混合军3万人,前去迎战麻秋。
《资治通鉴·晋纪十九》重华以谢艾为使持节、军师将军,帅步骑三万进军临河。
谢艾知道后赵实力强大,不可力敌,只能智取。
他以自己为“疑兵”,在战场上吸引住麻秋。
谢艾将胡床搬出,自己坐在胡床上指挥诸将,一副胸有成竹的样子。
麻秋看到谢艾这番“表演”,便以为前凉有诈,不敢贸然前进。
当然这时候麻秋不会干等着,而是会派出哨探四处打探,看看前凉是否真的有伏兵。
不过这些情报的收集是需要时间的。
在后赵“迟疑”的时候,谢艾早已派遣大将张瑁抄小路,攻击麻秋后方去了。
当张瑁开启攻击后,谢艾的主力则全军出击,前后夹击下大败后赵军,麻秋一人骑马逃走了。
《资治通鉴·晋纪十九》别将张瑁自间道引兵截赵军后,赵军退,艾乘势进击,大破之,斩其将杜勋、汲鱼,获首虏一万三千级,秋单马奔大夏。
这里有个疑问:为何实力占优的麻秋,在谢艾、张瑁前后夹攻下会败的如此惨?若要解释这个问题的答案,就不得不提“军阵”,因为麻秋之败,便涉及到“军阵”对一支部队胜负的影响。
先说说阵型对一支军队的重要性战争靠的是团队作战,团战便需要配合。
古代战场小则几十上百人,多则上万十几万人,如此庞大的数字,若没有一套相应的方法,将帅如何指挥?将帅指挥依靠的鼓声和令旗,士兵根据不同的鼓声和令旗,或前进或后退。
但士兵怎么前进、后退,却是依靠“阵型”来实现的。
前进有前进阵型,后退有后退阵型,不可胡乱进退。
只有军队保持着“阵型”,才能在接下来的战争中取得胜利。
古代有很多以“财物”为诱饵引起敌人士兵哄抢,然后趁机出击的战役。
sap2000学习笔记 (2)
1.在SAP2000中显示梁柱以及板的截面形状方法是:对于9.0以前的版本在菜单栏>显示>拉伸显示,在SAP2000中则不能再菜单中进行截面显示操作,其方法是:直接在浮动工具条里点击,在弹出的窗口中选中,效果图见下图所示2.在SAP中指定单元划分的方法是:菜单栏>指定>面>自动面网格划分>选择相应的单元类型并指定单元尺寸。
3.北京水金土木的SAP指南一书中,第50页中的步骤九:定义静荷载工况内容中,应为定义>荷载模式。
只有地震荷载下,自动侧向荷载选项才是打开的4. 建立柱状模型时需要选择柱状坐标系,方法是在编辑轴网对话框中选择在弹出的对话框中选择柱面坐标5.定义变截面柱的方法是:先定义两个截面,然后在框架属性中选择other>变截面(见下图)。
变截面构件的定义需要事先划分成若干段,每个段再根据是否为恒截面进行相关定义。
注意到EI33与EI22变量定义可有三个选择:即linear,parabolic与cubic,即定义局部抗弯刚度的变化方式。
效果图见下图所示。
6.定义组合及不规则截面,方法是:。
另外还可以通过>显示弯矩-曲率关系查看已经定义的钢筋混凝土截面的M-Φ关系(是否可以在设计中直接应用呢?)见PDF第89页:。
工具条中的,其功能分别为:显示相关曲线,弯矩-曲率关系,弹性应力。
在SAP中,截面总是预定义的,需要对截面尺寸进行修改。
方法是:在左侧绘制工具条中选择相关操作后,在绘图区左击鼠标,然后点击鼠标右键,,进行尺寸修正。
截面定义后,单击绘图区右下角的完成按钮,即返回截面名称定义的主窗口,确定即可。
7.定义截面属性为面截面时,壳单元非常有用,在平面和三维结构中模拟壳、膜和板的性能,是模型中最常用的一种,例如结构中的楼板、墙、坡面等均以壳定义,壳单元是一个组合了膜和板弯曲行为的3节点或4节点单元(4节点单元不必是平面)。
板弯曲行为包括双向、面外、板旋转刚度部分和一个垂直于单元平面的平动刚度。
钢楼梯对主体钢结构的影响
钢楼梯对主体钢结构的影响作者:尚顺邦来源:《科技传播》2013年第19期摘要通过一个常见的钢框架结构模型,运用有限元软件建立带楼梯和无楼梯两种模型,进行小震下的地震响应和内力对比分析,总结加入钢楼梯前后结构内力和主要参数的变化情况,为今后设计提供一些参考建议。
关键词钢框架;钢楼梯;有限元;对比分析中图分类号TU3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)100-0056-020引言自08年5.12地震后,楼梯对整体结构的影响得到重视,在10版的抗震规范中明确应考虑混凝土楼梯对整体结构的影响,许多学者在这方面也进行了大量研究,然而钢结构工程中,这一要求并未明确,工程界对其设计还处于传统设计方法,且现阶段研究也较少。
因此本文试图以钢楼梯为研究对象,通过一个常见的多层框架结构,运用有限元软件建立有、无钢楼梯的精细模型,在满足规范要求和抗震性能目标的前提下,对两种情况进行对比分析,从而评价钢楼梯在整体钢结构中的作用,并为今后设计提供一种参考。
1 工程概况计算模型为7层钢框架结构,楼板为混凝土板,无地下室,总高度23.4m,标准层层高3.3m,平面尺寸见图1。
本工程结构的抗震设防烈度为8度(0.2g),第二组,场地类别为Ⅲ类场地,特征周期0.55s。
本次分析准备建立两个模型,一个带楼梯的方案,另一个不带楼梯的方案。
建模采用大型有限元软件SAP2000 V14版,sap2000为通用有限元软件,它没有层的概念,能够较好的反应楼梯对整体结构的影响。
楼梯采用薄壳单元模拟,因为楼梯在整体具有类似支撑的特征,而壳(SHELL)单元具有平面内以及平面外的刚度的面单元,因而能模拟真实的楼梯的作用,局部三维楼梯模型见图2。
2 结构动力特性对比分析计算振型数均为12个,两个模型的有效质量参与系数均为92.7%,均满足规范不小于90%的要求。
前5个自振周期对比见表1。
无楼梯方案周期比:0.89;有楼梯方案周期比:0.933。
结构周期的调整方法 九
结构周期的调整方法九扭转周期发生在第五阵型需不需要调整?说明了什么,扭转周期能不能发生在第一周期,如果发生在第一周期和第二周期怎么调整?答:从结果上看抗扭刚度偏大,抗扭构件可削弱些造价上可能会经济些,也就是说出现在第五阵型是可能的,主要是不经济,具体要不要调整是各结构优化的问题,而不是结构安全问题。
个人认为扭转周期发生在哪个振型都是有可能的,是平动还是扭动,是侧向刚度与扭转刚度比值的体现,扭转周期越靠前,说明扭转刚度越大,结构越不安全,构件更容易因为扭转而破坏,因为竖向构件在受到扭矩总用时,离结构刚心越远的竖向构件将承受越大的剪力,构件的剪力破坏是脆性的,而目前结构设计均基于小震作用的组合内力进行配筋,中震和大震通过构造措施来实现的,例如强柱弱梁,强剪弱弯,也就是在结构在中震和大震作用下产生的扭矩作用将明显增大结构构件的剪力,造成竖向墙柱构件不足以抵抗水平剪力,从而导致发生脆性剪切破坏,甚至导致整体结构倒塌,当第一阵型是扭转周期的时候,扭转时间最长,使得发生扭转破坏的几率最大,非常危险。
附:第一或第二振型为扭转时的调整方法1)SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2)结构的第一、第二振型宜为平动,扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”;高规7.1.1条条文说明“在抗震结构中……宜使两个方向的刚度接近”;高规8.1.7条7款“抗震设计时,剪力墙的布置宜使各主轴方向的侧移刚度接近”。
3)结构的刚度(包括侧移刚度和扭转刚度)与对应周期成反比关系,即刚度越大周期越小,刚度越小周期越大。
4)抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比关系,结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。
5)当第一振型为扭转时,说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴(第二振型转角方向和第三振型转角方向,一般都靠近X轴和Y轴)的侧移刚度过小,此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度,或沿两主轴适当削弱结构内部的刚度。
结构动力学分析
MIDAS/GEN六层框架结构的动力分析工程概况建筑地点:北京市建筑类型:六层综合办公楼,框架填充墙结构。
地质条件:根据设计任务说明地震设防烈度为8度。
柱网与层高:本办公楼采用柱距为6.0m的内廊式小柱网,边跨为6.0m,中间跨为2.7m,层高取首层为4.5m,其余为3.3m,如下图所示:框架结构的计算简图:D典型结构单元梁、柱、板截面尺寸的初步确定:1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。
本方案取1/10 x 6000=600mm, 截面宽度取600x 1/2=250mm,可得梁的截面初步定为b x h=250*600。
楼板取120mm,楼梯板及休息平台板为100mm,平台梁250x400。
2、框架柱的截面尺寸梁截面尺寸(mm柱截面尺寸(mm结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。
与静力分析不同,动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。
MIDAS/GEN 可进行的结构动力学分析类型包括:瞬态动力学分析、模态分析、屈曲分析、动力非线性分析等。
本文将以一个六层框架结构为例对结构进行模态分析和谱分析。
一.模态分析模态分析是用于确定设计中的结构或机器部件的振动特性。
它也是其他更详细动力学分析的起点,例如瞬态动力学分析和谱分析等,可以通过模态分析确定结构部件的频率响应和模态。
一般对于动力加载条件下的结构设计而言,频率响应和模态是非常重要的参数,即使在谱分析及瞬态分析中也是需要的。
1.1 动力学求解方法MIDAS目前提供了三种特征值分析方法,它们是子空间法、分块Lanczos 算法、多重Ritz向量法。
本文采用子空间法进行计算求解。
子空间法使用迭代技术,求出结构的前r阶振型,它内部使用广义Jacobi迭代算法。
由于该方法采用了完整的质量和刚度矩阵,因此精度很高,但计算速度较慢,特别适用于大型对称特征值求解问题。
分块Lanczos法特征值求解器采用Lanczos算法,Lanczos算法是用一组向量来实现递归计算。
GB 50011—2010《建筑抗震设防规范》对天津地区房屋抗震设计的影响
与结 构 的地 震 影 响系数 成 正 比。地 震 影响 系数
图 l 。
St andar zaton di i
图 1 地 震 影 响 系数
图 1中: — — 地震影 响系数最 人值 ; q —— 直线 _ 降段 的下 降斜 率调整 系数 ; 卜
— —
k N
衰减指 数 ;
采 用振 型 分解 反 应谱 法 时 ,结构 J振 型 i 点 的 质 水平 地 震作用 标准 值 为
 ̄/Of j L = G( = , … … / 卢 l 2 … j l2 1 , ,… () 1
度, 设计 基本地 震 加速 度 0 2 g 设计 地 震分 组 第一 组 ; .0,
F - Gq  ̄ al e () 2
可 以看 出, B5 0 1 2 1 G 0 1 — 0 0中, 津 各 地 区设 防烈 天 度和 设计 基 本地 震 加速 度 都 没有 变 化 ,而 设 计地 震 分 组 都有 了变 化 , 除汉 沽 、 河 外 , 由第 一 组 变 为 第 二 宁 都 组 。设 计地震 分 组 的变化 , 对天 津地 区的抗 震设 防带 来
设计 基本 地震 加速 度 0 1 g . 5 ,设 计地 震 分组 第 二组 ; 大 港抗 震设 防烈度 7度 ,设 计基 本地 震 加速 度 0 1g 设 .0 ,
计地 震分 组第 二组 。
j 型 』 点 的水平相 对位 移 ; 振 质
厂一 J振 型 的参与 系数 。 采用 底部 剪力 法 时 , 构总 的水平 地 震作用 为 结
由式 () 以看 出 , 震地震 影响 系数 与 场地 特 4可 地 征 周期 成正 相关关 系 ,即地 震影 响系 数 随着 场地 特
某框架和砖混结构改造加固设计
| 工程设计 | Engineering Design ·182·2019年第10期某框架和砖混结构改造加固设计傅凤珍(广州市城市规划勘测设计研究院,广东 广州 510053)摘 要:文章介绍了某框架结构和砖混结构办公楼改造加固方案设计,分析了该项目结构计算模型的动力特性,确定了加固方案。
经分析和验算后得出,该结构满足现行规范的各项要求。
关键词:框架结构;砖混;轴压比;层间位移角;抗震加固中图分类号:TU398.5 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)10-0182-02作者简介:傅凤珍(1980—),女,结构设计师,研究方向:结构设计。
1 工程概况该项目位于广州市,设计建造于80年代,一共3栋楼,其中1栋为砖混结构,2栋为框架结构,框架结构楼的建筑外墙完好并且没有明显裂缝,室外地坪没有明显下沉,上部结构没有损坏反应。
两栋框架结构楼原设计均为4层,房屋平面为条形,建筑总面积为2217m 2。
室内外高差0.3m ,层高一、二层为3.3m ,三、四层为3.2m 。
原基础形式为独立基础,基础埋深为-1.6m ,柱的尺寸为300mm ×400mm 和400mm ×400mm ,梁宽主梁为250mm ,次梁为200mm ,楼屋面现浇板厚度为90mm 。
改建方案主要有:西边原一层主要为商铺,二~四层为服装展览和培训教室,改建后东边建筑布局基本没有变化,就是拆除了一些墙体。
西边各层建筑布局变化很大,改为了图书阅览室以及档案室;有2个位置的部分楼板拆除,加建2个楼梯间。
屋顶原临时建筑拆除,加建1个消防水箱,如图1所示。
2 模型的计算分析2.1 参数的取值加固后的结构形式没有改变,利用PKPM 系列工程软件SATWAE 模块进行方案的内力计算分析。
其中荷载的取值按现在使用情况根据广东省标准《建筑结构荷载规范》(DBJ 15-101-2014)取值。
按检测鉴定报告梁柱混凝土强度为C20,新加固所选取的混凝土强度等级为C30。
结构振动测试与分析
冷却塔结构振动测试与分析[摘 要]:通过对某公司一座冷却塔结构振动进行测试,结合结构计算分析,得出冷却塔结构振动的原因和解决办法。
[关键词]:动位移 时域 频率 扰力一、工程概况某钢铁厂热力厂某热电站扩建工程3#、4#机组1#、2#冷却塔为现浇钢筋混凝土框架结构,纵横向柱距均为8m ,纵向四跨,横向为两跨,具体结构布置见图1,在3轴处有钢筋混凝土墙板;框架柱下设置粉喷桩复合地基,基础混凝土等级为C20,上部框架和墙板混凝土强度等级为C25,根据工艺需要在框架共分为三层,在标高11.400处平台设置1#和2#两台风机, 其型号均为LF-85ⅢA 型,风机叶片数为6片,原设计风机转速为149r/min ,风机重为28.4kN 。
后来1#风机曾进行过改造,1#风机转速改为135r/min ,该冷却塔在风机运行时发现框架结构有明显晃动,为找出结构振动原因和解决方案对冷却塔结构进行测试。
二、振动测试1.测试内容:测试冷却塔结构动力特性和动力反应。
2.测试传感器布置根据测试人员对冷却塔结构的调查和冷却塔的晃动情况,确定出传感器的测试方向为水平横向、水平纵向和竖向,传感器的布置位置确定为两种方案,布置位置详见图2~图3。
8000800080008000800080001245AB C 1#2#3#8#9#7#6#4#5#3图2.方案一测点布置示意图注: 表示横向传感器表示纵向传感器 表示竖向传感器800080008000800080080001245AB C 3#4#5#1#2#3图3.方案二测点布置示意图8#9#7#6#3.测试工况根据现场调查结果可知,结构晃动是由冷却塔风机的运行引起,故测试期间按照以下四种工况进行动态测试:工况1:1#风机运行和停止,2#风机停止; 工况2:2#风机启动运行,1#风机停止; 工况3:2#风机运行同时1#风机启动; 工况4:1#风机运行过程中2#风机停止。
4.测试结果按照测点布置方案,分别在不同工况下进行了结构动态采样测试,整个晃动变化过程如下图4所示;各工况下的具体动测结果如下:图4 速度时域图(1)工况1: 1#机运行时,结构晃动较稳定后,而在1#机停止时,振动明显增大,且振动速度与动位移出现在测点9,其振动速度为9.5mm/s ,动位移为0.82mm ,其振动频率为2.34Hz 。
足球比赛阵型发展历史
足球比赛阵型发展历史足球阵形是在足球比赛中球队如何将球员布署在球场上,那么你知道它的发展历史吗?下面店铺给大家介绍关于足球比赛阵型发展历史的相关资料,希望对您有所帮助。
足球比赛阵型发展历史1.阵型的发展和演变为了适应攻守战术的需要,全队队员在场上的位置排列和职责分工,称为比赛阵型。
各阵型的名称是按队员排列的型状而定。
自19世纪中期世界上有了第一个足球比赛阵型至今日的“四三三”、“三五二”、“四二四”等,以及某些国家所采用的“水泥式”、“锁链式”等,都是沿着这一个客观规律演变和发展的。
2.各个位置的职责(1)边后卫的职责边后卫主要是要防守对方的边锋以及其他进攻队员在边路的活动,破坏对方由边路发动的进攻。
同时还可利用插上助攻式运球来直接威胁对方球门。
(2)中后卫的职责中后位有突前中后卫和拖后中后卫之分。
前者主要任务是盯守对方突前的最有威胁的中锋,因而又被称之为盯人中后卫;后者则主要担负整个防线的指挥任务,其站位经常处于其他防守队员后面,一般称他为自由中卫。
(3)前卫的重要职责前卫通常称之为中场队员。
中场是一个非常重要的区域,控制了中场也就是得到了比赛的主动权,因此比赛各队往往都在中场投入较大力量。
踢足球的好处一、更有效改善呼吸系统的功能足球是集跑步与腿部运动於一身的。
在跑步,传球,射球等的过程中。
会加强呼吸的深度,从而吸进更多氧气,排出更多的二氧化碳,从而使肺活量增大,肺功能加强。
这是由于主要的呼吸肌群和呼吸辅助肌群加强收缩,并促进这些肌肉本身的发育,胸廓扩张,胸腔容积增大,肺泡发育良好,呼吸的力量增强,肺活量,肺通气量和吸氧量增大。
二、强化腿部的骨骼足球是训练下肢的最佳运动,在不断地踢球过程中,不仅促进了血液循环,还加快了新陈代谢。
骨的血液供给得到了改善,骨的形态结构和机能都发生了良好的变化。
骨密质增厚,使骨变粗,骨小梁的排列根据压力和拉力不同更加整齐而有规律,骨表面肌肉附着的突起更加明显。
这些变化使骨变得更加粗壮和坚固,从而提高了骨的抗折,抗弯,抗压缩和抗扭转方面的功能。
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动力学认为结构的第一周期应该是出现该振形时所需要的能量最小,第二周期所需要的能量次之,依次往后推。
我认为规范规定Tt/T1<0.9就是为了让对结构产生作用的能量中的大部分只够激起结构的平动而不是扭转。
按照动力学理论,结构第一周期只与结构本身的质量、刚度和边界条件有关,与外界力没有关系,地震只是提供一个激振力,基底剪力是反映这个激振效果的一个指标,这个除了以上的条件外,同时就跟地震参数有关,比如加速度的值。
而结构最容易出现振动的振型就应该是第一振型,这个振型所需要的能量最小,最容易发生。
这个就很容易理解为什么扭转振型不能太靠前,起码不能出现再第一振型。
通高层设计中是可行的。
关于第二平动周期与扭转周期比较接近的问题是相对的,我个人认为就是说能拉大到0.9以下最好,但是不能拉到0.9以下,也尽量不要超的太多。
怎么理解主振型?pkpm采用了wilson教授的质量参与系数的概念(可以查看sap和etabs),比如我们计算15个振型,质量参与系数达到了98%,那么15个振型当中就有一个质量参与系数最大的振型,比如是2振型,它对这个98%
的贡献最大(比如达到40%),那么我们就认为它就是主振型。
而其它的振型
的贡献可能相对很小。
主振型的意义在于:它可能不是最容易被激励起的振型,但是它一旦被激励起了,那么它就是结构振动的主要成分,所以我们在抗震的时候我特别给与关注,尽量避免它与扭转振型靠近。
这也就是我建议ljbwhu将T2与Tt拉大点的原因。
在常规的高层结构设计中,由于各种限制,不容易出现以下这种情况:当结构中存在某些相对软弱的部分或者构件的时候,则结构的主振型会出现的比较靠后,
这很容易理解,因为软弱的地方在激励能量相对小的时候就会局部振动,此时不是整体振动,所以该振型的质量参与系数很小,但是它们却是低阶振型。
所以我前面的贴子提到了模型错误,这里的错误并不是指模型逻辑上的错误,而是某些构件的刚度、尺寸、材料等原因的错误,造成局部软弱。
这种情况比较特殊,但是也可能出现,所以要避免。
主振型:对于某个特定的地震作用引起的结构反应而言,一般每个参与振型都有着一定的贡献,贡献最大的振型就是主振型,贡献指标的确定一般有两个,一是基底剪力的贡献大小,二是应变能的贡献大小。
一般而言,基底剪力的贡献大小比较直观,容易被我们接受
扭转为主的振型中, 周期最长的称为第一扭转为主的振型, 其周期称为扭转为主的第一自振周期Tt 。
平动为主的振型中, 根据确定的两个水平坐标轴方向X 、Y , 可区分为X 向平动为主的振型和Y 向平动为主的振型。
假定X 、Y 方向平动为主的第一振型(即两个方向平动为主的振型中周期最长的振型) 的周期值分别记为T1 X和T1 Y,其中的大者位T1,小者为T2。
则T1 即为《高规》第41315 条中所说的平动为主的第一自振周期, T2 姑且称作平动为主的第二自振周期。
研究表明, 结构扭转第一自振周期与地震作用方向的平动第一自振周期之比值, 对结构的扭转响应有明显影响, 当两者接近时, 结构的扭转效应显著增大[7 ] 。
《高规》第41315 条对结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1 之比值进行了限制, 其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱, 以减小扭转效应。
《高规》对扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第二自振周期T2 之比值没有进行限制, 主要考虑到实际工程中, 单纯的一阶扭转或平动振型的工程较少, 多数工程的振型是扭转和平动相伴随的, 即使是平动振型, 往往在两个坐标轴方向都有分量。
针对上述情况, 限制Tt 与T1 的比值是必要的, 也是合理的, 具有广泛适用性; 如对Tt 与T2 的比值也加以同样的限制, 对一般工程是偏严的要求。
对特殊工程,如比较规则、扭转中心与质心相重合的结构, 当两个主轴方向的侧向刚度相差过大时, 可对Tt 与T2 的比值加以限制, 一般不宜大于1.0。
实际上, 按照《抗震规范》第31513 条的规定, 结构在两个主轴方向的侧向刚度不宜相差过大, 以使结构在两个主轴方向上具有比较相近的抗震性能。
当然, 振型特征判断还与宏观振动形态有关。
对结构整体振动分析而言, 结构的某些局部振动的振型是可以忽略的, 以利于主要问题的把握。
注意上面这句话的意义说明了,某些局部振动可以忽略掉,那么如何判断某些局部振动呢?就转到我们上面所讨论的问题上来了,可以采用振型总剪力的大小来判断或者振型质量参与系数来判断。
忽略某些总剪力很小或者质量参与系数很小的振型,而保留那些相对较大的振型,这样说的话,就没有必要强制
制要求将总剪力最大的平动周期作为第一平动周期了!第一扭转周期的确定也没有什么疑惑。
那个审图中心的意见有问题!
1)如果一个结构X,Y方向周期相差很大时,前几个平动周期往往是一个方向的(如均为X方向或均为Y方向)。
此时要求Tt/T1<0.9即可。
(2)如果一个结构X,Y方向周期相差不大时,应使第一第二振型周期以平动为主(此时第一第二振型分别是X,Y向),此时要求Tt/T1和Tt/T2均<0.9。
这是容易作到的。
另附手头一些资料,不知对大家有无帮助:
(1)高规4.3.5条的条文说明主要意思:Tt与T1两者接近时由于振动耦连影响,结构扭转效应明显增大。
(2)2002年9月版SATWE用户手册124页:振型的方向角0度是X方向,90度是Y方向。
依次类推。
它的意义在于使我们明确知道结构刚度的薄弱方向。
两个第一侧移振型的方向角,代表了水平地震作用的两个近似的最不利方向。
(3)2002年9月版SATWE用户手册124页:主振型的概念:对于地震引起的结构反应而言,参与振型贡献最大的就是主振型。
衡量贡献大小有2个指标较合适,一是基底剪力贡献,二是应变能贡献。
基底剪力贡献较易为工程技术人员接受。
SATWE给出每个振型每个地震方向的基底剪力贡献。
用于判断每个地震方向的主振型。
PS:周期比计算方法:
1)扭转周期与平动周期的判断:从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期,按周期值从大到小排列。
同理,将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列;
2)第一周期的判断:从列队中选出数值最大的扭转(平动)周期,查看软件的“结构整体空间振动简图”,看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动,如果其仅仅引起局部振动,则不能作为第一扭转(平动)周期,要从队列中取出下一个周期进行考察,以此类推,直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转(平动)周期;值得注意的是,在判断复杂结构的第一平动周期时,还应考察该振型产生的基底剪力是否为各振型中的最大值,如果该振型产生的基底剪力很小,就不是第一平动周期。
(详细见PKPM新天地2005.1期)3)周期比计算:将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。