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  • 简介:摘 要:本文介绍了多高层结构在《建筑抗震设计规范》GB50011-2010和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中关于地下室顶板嵌固时的剪切刚度的计算方法,文中也提出了关于影响剪切刚度的各种因数。论文中讨论了关于剪切刚度的优化计算方法及计算思路,并采用由中国建筑科学研究院结构工程部编制的PKPM系列软件对实际工程进行了计算对比。本文阐述的内容对建筑上部结构指标计算及结构优化设计具有一定的运用价值。

  • 标签: 结构优化,结构剪切刚度,结构剪切刚度比,结构梁柱刚域
  • 简介:摘要:楼层侧向刚度的控制参数,根据现行规范在电算软件中的选取,由于电算数据较为繁杂,本文通过梳理后,整理出较为简易的判断方法。

  • 标签: SATWE 侧向刚度 转换层 嵌固
  • 简介:摘要:现行规范给出了按等效剪切刚度、剪弯刚度、楼层剪力与楼层层间位移、楼层剪力与楼层层间角移角之比四种计算楼层侧向刚度方法。框架结构采用等效剪切刚度能避免无害位移的影响,更为合理 。但当抗侧构件高宽比1关键词:侧向刚度 剪切刚度 剪弯刚度 楼层剪力与楼层位移(或与楼层位移角)之比 框架节点刚域1.       引言由于建筑功能的需要,高层建筑各楼层的层高沿高度是变化的,有时甚至可能产生突变,而层高是影响结构楼层刚度的重要因素,当结构平面布置不变仅仅某层层高发生改变时,则在该层处楼层刚度也会发生突变。历次地震震害表明:结构刚度竖向突变会产生在某些楼层的变形过分集中,形成薄弱层,出现严重震害甚至倒塌,对抗震是很不利的 。鉴于此,《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定,结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化。正常设计的高层建筑下部楼层侧向刚度应大于上部楼层的侧向刚度,下层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层的70%,或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。现行规范给出了按剪切刚度、剪弯刚度、楼层剪力与楼层层间位移和楼层剪力与楼层层间角移角之比四种计算楼层侧向刚度方法。对框架结构,采用等效剪切刚度能避免无害位移的影响,更为合理 。因此,本文就等效剪切刚度展开讨论。在实际工程中,比如在医院建筑中,在设备夹层处因层高很低,结构楼层侧向刚度发生突变,且突变幅度较大,往往超过规范中规定的限值 。而如何把握结构上下层的侧向刚度计算是需要考虑的问题。2.       关于柱等效剪切刚度的定义的理解由《上海抗规》条文说明以及《全国高规》附录E中,其对柱等效剪切刚度的定义为:                                   ……式 (1)其中, ;    对式(1)作如下转换,得到式(2):(其中取G=0.4E)……式(2)而根据结构力学,两端固端杆,发生支座位移Δ时,杆端内力关系如下:图1 构件发生侧移Δ时的内力由此,对于较细长矩形截面柱,其截面惯性矩I= (bh /12),当两端不发生转动仅发生侧移时,柱的抗侧刚度K为:                    ……(3)对照式(2)、(3)可知,《上海抗规》条文说明及《全国高规》附录E中所规定的柱等效剪切刚度,实际上就是某层所有柱在柱两端不发生转动(或两端转动相等)而仅发生侧移时的抗侧刚度之和。因此,“框架楼层的等效剪切刚度”公式可溯源为:                   ……(4)式(4)实为i层实心矩形柱的侧向抗弯刚度之和。因此,上述推导表明:一般混凝土框架为实心矩形截面时,式(1)所说的剪切刚度实际上是各框架柱的侧向抗弯刚度。此时,须认为楼层框架梁为刚性梁,梁端无转动;或楼层框架梁的梁端转动完全相等而上下层相互抵销。3.       规范等效剪切刚度计算存在的问题与处理建议从等效剪切刚度的计算公式中可以看出,等效剪切刚度的计算仅仅考虑楼层中竖向构件墙、柱刚度的影响,不考虑水平构件对楼层刚度的影响,计算剪切刚度的层高直接取本层层高。但是实际上,梁并不是刚性梁,不同的梁高度对于柱的约束不一样,进而引起楼层刚度的变化。梁越高对柱约束能力越大,剪切刚度应该越大,但是规范公式未真实反应这种情况。因此,本文提出:按高规对于梁柱刚域的要求,计算剪切刚度时考虑柱刚域长度,层高按建模层高扣除柱刚域的高度作为计算剪切刚度的层高,以考虑较高的框架梁对柱剪切刚度的影响。另一方面,由于式(3)中的Δ仅包含了住的弯曲变形引起的侧移,而未包含剪切变形引起的侧移,当柱的高宽比小于4时,剪切变形的占越来越不能忽略。规范中提出当Ci,j大于1时取1,此要求并非是对刚度的修正;其对应的含义是弯曲变形引起的侧移与剪切变形引起的侧移相当,此时两者都不能忽略。参照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016)第7.2.3条砌体结构中剪力分配时的原则:建议高宽比处于1~4时,须同时考虑弯曲变形和剪切变形。4.       刚域对剪切刚度的影响考虑与否对比分析如图2算例模型,该模型为两层框架,层高均为5m,柱距6m,首层柱截面为1000*1000mm,梁X,Y两个方向截面均为400*1500,底层柱截面为600*500,梁截面为500*550。梁柱混凝土标号均为C35。 图2 算例模型三维图4.1.       不考虑刚域时楼层剪切刚度的算例本算例中首层16根柱子,C35混凝土柱,按剪切刚度计算本层的剪切刚度如下。 每根柱的剪切刚度为:本层的剪切刚度为:软件输出的不考虑柱刚域的楼层剪切刚度刚度结果如图6所示。软件输出的首层两个方向的剪切刚度与手工校核结果一致。图3 不考虑柱刚域影响的楼层剪切刚度刚度4.2.       考虑刚域时楼层剪切刚度的算例PKPM软件中,工程文件夹中的文件“GOUJIAN.OUT”查看结构设计软件计算的梁柱刚域的长度,如表1、表2所示。表1 第1层构建信息柱编号塔号截面号材料强度等级上端刚域下端刚域1111350.4602111350.4603111350.4604111350.4605111350.4606111350.4607111350.4608111350.4609111350.46010111350.46011111350.46012111350.46013111350.46014111350.46015111350.46016111350.460 表2 第2层构建信息柱编号塔号截面号材料强度等级上端刚域下端刚域1131350.1102131350.1103131350.1104131350.1105131350.1106131350.110 考虑柱刚域后,校核首层的剪切刚度,由于首层柱的刚域长度计算结果为0.46m,层高由原来的5m变为4.54m,首层剪切刚度为:考虑刚域以后首层计算的两个方向剪切刚度与软件校核结果一致。软件输出结果如图5所示:图5 考虑柱刚域影响的楼层剪切刚度刚度通过图4与图5对发现,考虑刚域以后首层的剪切刚度由原来不考虑刚域的3.58增加到4.79,增加幅度33%。5.       结论及工程设计建议通过上述简单案例分析,对上下层剪切刚度受节点刚域的影响有了初步认识。结合分析得出如下结论,供设计师在设计中参考:1、上下层等效剪切刚度,规范公式未考虑梁高影响,可通过考虑柱刚域长度对柱高的减小作用,来计算楼层剪切刚度,以适当考虑梁高对侧移刚度的影响。2、对因刚域不同造成的不等高柱或柱中被层间梁打断导致柱被分段,程序不能正确处理,而是分别计算每根等高柱剪切刚度,(对层间梁打断柱则按下柱段来计算),然后整体求和得到楼层剪切刚度。此时应手工计算处理并统计。3、高规柱刚域计算公式未考虑梁宽影响,导致截面高度相同宽度不同的梁,在考虑柱刚域时得到柱刚域长度一致,这显然也不合理。PKPM结构设计软件处理柱刚域计算时考虑梁宽影响,通过梁截面面积与计算方向上的柱宽的比值得出等效梁高再进行柱刚域的计算,这样的处理从设计角度讲更为合理。4、高规柱刚域长度计算没有区分柱沿X、Y两方向高度不同的影响及同一个方向梁高不同的影响,这也是不合理的。程序考虑时,柱某方向的刚域按照较高截面考虑,柱X,Y两个方向计算的刚域长度取平均作为最终柱刚域长度。5、如果柱子为高宽比小于4的短柱,应考虑柱剪切变形对侧移刚度的降低影响,对侧移刚度作出修正。对于设备层等短柱楼层其按等效剪切刚度计算的楼层侧向刚度作适当折减后其突变程度将有所降低。参考文献【1】           上海市建筑抗震设计标准 DG/TJ08-9-2023[S]上海市建设工程标准.【2】           许崇伟,黄勤勇.层高突变对高层建筑楼层刚度的影响及其对策[J].建筑科学,2006,(04):16-20.【3】           吴庆丰.高层建筑梁式转换层的结构设计研究及其应用[D].湖南大学,2017.

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  • 简介:砂卵(砾)石的动剪切模量和阻尼是河谷地貌场地地震反应分析的重要参数,对设计地震动参数的确定有重要影响。本文利用商洛市地震小区划项目砂卵石的动三轴试验结果,结合其他砂卵(砾)石动三轴试验结果,分组统计得到了稍密、中密、密实砂卵(砾)动三轴试验的推荐结果。建立了典型场地模型,研究了其动剪切模量和阻尼的不确定性对场地地震反应的影响。研究表明:动剪切模量、阻尼平均值±1倍标准差的不确定性对砂卵石场地峰值加速度的影响较小,说明了分组及统计结果的合理性;不同概率水平下,动剪模量、阻尼的变化导致高频部分反应谱有明显差异,0.04-0.1s的反应谱变化范围在20%左右,但对大于1.0s的长周期反应谱影响很小。针对砂卵(砾)石动剪切模量和阻尼的研究对提高工程场地设计地震动参数的可靠性具有重要意义。

  • 标签: 砂卵石 动剪切模量比 阻尼比 不确定性 场地地震反应分析
  • 简介:本文提出了一种考虑薄壁非对称开口/闭合截面梁剪切变形的通用理论.并给出了精确的静力和动力单元刚度矩阵。为此综合Vlasov假定和Hellinger-Reissner原理.改进了剪切变形理论。该理论包括:由于剪力和翘曲约束引起的剪切变形,以及两者的耦合作用,截面的非对称性对转动惯量以及弯扭耦合作用的影响。基于能量原理推导了控制方程和力-位移关系.根据14项位移参数构造了一系列非对称矩阵的线性特征值。

  • 标签: 动力刚度矩阵 变形影响 薄壁梁 单元刚度矩阵 剪切变形 耦合作用
  • 简介:本文对棒材厂二车间大规格圆钢剪切质量问题进行了分析,叙述了改进措施及其效果。

  • 标签: 大规格圆钢 剪切 质量
  • 简介:张力剪切是使被切件在受拉伸的状态下进行剪切,从而改善切头和剪切断面的形状,降低剪切力并使被切件提前断裂。本文用平行刃剪切机研究了张力对剪切断面、剪切力、断裂时相对切入深度的影响,设计了剪切模型的加载装置,得到了一点有益于设计和理论分析的结果。

  • 标签: 张力剪切 相对切入深度 剪切实验 剪切机
  • 简介:摘要为提高结构的分析效率,本文提出一种新分析法——等效刚度法。文章首先介绍了一种全新的力学模型。在此基础上全面介绍计算依据、基本公式和应用步骤,并结合实例对其应步骤用作了诠释。文章最后对该法在结构分析的优势作了总结,并对该法目前应用尚存的限制作了说明且对其应用前景作了展望。

  • 标签: 等效刚度法 无线位移结构 无回路结构
  • 简介:摘要针对目前福建三钢中板厂钢板长度定尺采用人工指挥,人工录入系统,工作效率低、失误率高等缺点。通过对原系统定尺测长存在问题的分析,本文主要介绍激光测速仪自动测长代替人工指挥测长方案及其在自动定尺剪切控制上的成功应用。

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  • 简介:“强度”与“刚度”是通用技术必修模块“技术与设计2”中出现的两个比较专业的概念,“强度”是指构件抵抗破坏的能力;而“刚度”则是指构件抵抗变形的能力。在理解这两个概念时,一定要抓住“破坏”和“变形”这两个关键词,即构件的破坏属于强度问题,而构件的变形则属于刚度问题。构件的材料和横截面形状对于构件的强度和刚度均有很大影响。在实际生产和生活中,经常采用改变构件的截面形状来提高构件的刚度

  • 标签: 材料力学 构件 强度 刚度
  • 简介:摘要:隔振率是和车身安装点动刚度和悬置橡胶动刚度的比例相关,随着人们对汽车舒适性要求的提高,各大主机厂提出了燃油车3rd wot工况下和混动或电动车1st wot工况下的动刚度的要求,影响悬置橡胶动刚度的因素主要有橡胶本身材料特性、零件结构型式、初始变形和应变、静刚度、振幅、频率和温度,目前不同预载下的动刚度还只能通过实验来得到,本文研究150Hz至200Hz小振幅大预载下的橡胶动刚度预测,通过分析橡胶零部件的力位移曲线,得到橡胶零件在不同预载下的静刚度,并通过实验和分析得到不同频率和应变水平下的动静,进而预测其动刚度

  • 标签: 隔振率 动刚度 预载 应变 动静比
  • 简介:随着国内、外多塔斜拉桥的兴建,斜拉桥的塔数不断增多,距离也不断增大,如何保证多塔斜拉桥的整体刚度,已经成为发展多塔斜拉桥这一结构体系所面临的关键问题。在分析多塔斜拉桥结构特点和力学特性的基础上,从塔、索、梁的刚度,设置辅助结构,采用部分斜拉桥形式三方面对三塔、四塔、四塔以上的多塔斜拉桥整体刚度影响进行分析,并对比总结国内、外已建与在建的多塔斜拉桥的刚度提高措施,得出了在不同塔数的情况下,较为有效地提高多塔斜拉桥体系整体刚度的方法,可为今后多塔斜拉桥的设计、施工提供技术参考。

  • 标签: 多塔斜拉桥 刚度 分析 措施
  • 简介:本文针对两种弹性环刚度的计算方法——解析法和有限元法进行了对比,分析了各自的适用条件.并基于有限元法分析了涡动角、凸台参数和配合间隙对弹性环刚度的影响,为弹性环的结构设计提供了参考。

  • 标签: 弹性环 刚度 涡动角 凸台参数 配合间隙
  • 简介:所谓刚度就是一种难以改变性。对企业而言,核心刚度应该说也有位次,刚度最大的在核心价值观里,一旦核心价值观出现了刚度,软件硬件都会出现刚度。美国管理学家曾调查发现,1972年位于全球前20名大企业在20年后就剩下了3家,其他企业落伍的原因都是因为路往依赖。路径依赖其实就是核心刚度,固守原来的模式,舒舒服服按即

  • 标签: 核心竞争力 价值观 核心刚度 企业
  • 简介:结合高质量、高效率、低能耗、低消耗精密剪切工艺的需要,设计出一套用于高速锤上的棒料精密剪切模.

  • 标签: 高速锤 剪切模 棒料
  • 简介:在目前材料力学课程的教材和教学中,对剪切与挤压变形的应力分析一般只做简单的陈述,便引出了剪切与挤压变形的剪切面和挤压面上的切应力和挤压应力的近似计算公式,即实用计算法。按照构件变形应力的一般研究方法从几何关系、物理关系、静力学关系三个方面对剪切、挤压变形进行应力分析,得出剪切、挤压应力的计算公式,对于一般教材和教学中采用的剪切、挤压应力的实用计算法的讲解是一个理论上的补充,有利于学生掌握和理解该内容。

  • 标签: 切应力 挤压应力 变形 几何关系 物理关系 静力学关系
  • 作者: 刘晶晶
  • 学科: 建筑科学 > 建筑理论
  • 创建时间:2024-01-15
  • 出处:《中国建设信息化》2023年21期
  • 机构:广东省矿产应用研究所  广东韶关 512026
  • 简介:摘要:土体剪切强度属于项目勘察中非常重要的参数,土壤剪切强度检测还是工程规划与建设的关键依据。经研究粤北山区项目勘察方面剪切试验存在的问题,探讨了剪切试验办法并指出了注意事项,基于此,保障勘察结果有效与正确。未来,能够深入探究多种地质环境下剪切试验现状,并提出处理思路及措施,由此提升土壤剪切强度检测精准性与稳定性。

  • 标签: 项目勘察 剪切试验 地质环境
  • 简介:摘要:土工试验工作开展,是为了很好的解决土工问题的关键环节,因此直接影响到直接剪切试验以及三轴剪切试验当中的优缺点。在进行不同级别的建筑物的试验方式的调整中,需要积极的保障试验结果的可靠性。在本文的分析中,主要基于这方面进行详细的分析,为相关领域工作人员提供详细参考。

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  • 简介:提出了基于经典层压板理论的层压板刚度矩阵的两种识别方法,精确识别法和参数减少识别法。在精确识别法中全部层压板刚度参数作为未知数并可利用足够的试验数据由层压板本构方程——虎克定律直接求出。在参数减少识别法中全部层压板刚度参数被展开成一些重要参数诸如纤维与基体的杨氏模量、纤维体积含量及纤维体积含量沿厚度方向的分布参数的线性函数。这些参数在以前的研究中被证明对层压板刚度参数及屈曲栽荷有很大的影响。通过线性化,待识别的参数由18个刚度参数减少为6个材料性能及纤维体积含量分布参数。这些参数可利用层压板设计参数(铺层顺序、铺层角及各层厚度)和少量试验的测量数据确定。在两种方法中采用常规方法求解带约束最小二乘统计问题。给出了验证两种刚度矩阵识别方法的算例,其中参数减少识别法采用真实试验测量结果;精确识别法采用虚拟理想试验测量结果。

  • 标签: 层压板 刚度矩阵 虚拟试验 结构分析软件 复合材料 识别方法
  • 简介:在结构损伤识别中,损伤发生的时间、损伤定位及损伤程度是三个核心问题。本文利用HHT方法结合经验遗传-单纯形算法分析刚度突变MDOF体系在地震波输入下结构的动力损伤识别问题,并以刚度突变4DOF结构体系在ELCentro地震波输入下结构动力特性识别为例进行了讨论。通过Fourier变换得到了结构损伤后的自振频率,利用HHT方法识别出结构损伤发生的时间,在此基础上运用经验遗传-单纯形算法识别出结构损伤后的刚度,从而确定了损伤的程度。

  • 标签: FOURIER变换 HHT方法 经验遗传-单纯形算法 刚度突变MDOF体系 损伤识别