钢结构受扭构件设计方法研究与探讨

1

作者 李佳睿 徐自国 李华峰 《建筑结构》 北大核心 2024年第6期46-51,105,共7页

由于我国的《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)对受扭构件的具体设计与计算方法没有详细介绍。为了对构件扭转的受力情况有更准确的把握及更合理的设计,详细介绍了美国钢结构标准ANSI/AISC 360-16的H3.1节受扭杆件设计方法,对该标准中... 由于我国的《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)对受扭构件的具体设计与计算方法没有详细介绍。为了对构件扭转的受力情况有更准确的把握及更合理的设计,详细介绍了美国钢结构标准ANSI/AISC 360-16的H3.1节受扭杆件设计方法,对该标准中的扭转强度设计值Tc的计算公式进行剖析,推导并验证了扭转强度设计值Tc所对应的构件的应力分布与应力比;探究了翼缘与腹板的宽厚比、截面高宽比对构件的扭转强度设计值Tc的影响;提出了扭转强度设计值Tc计算公式适用的截面尺寸范围建议。结果表明,在纯扭状态下构件截面厚度一致时,可以充分发挥材料性能,设计较为经济,为实际工程中钢结构受扭构件的设计与计算提供理论参照。 展开更多

关键词 钢结构 受扭构件 美国钢结构标准 扭转强度设计值 应力比

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北京当代MOMA隔震连体结构的整体分析 被引量：43

2

作者 徐自国 肖从真 +1 位作者 廖宇飚 张莉若 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期53-57,共5页

近年来我国出现了许多复杂的连体结构。拟建的北京当代MOMA工程中,采用8个设有隔震支座的空中连廊将9幢主体塔楼依次相连,从而形成环形超大规模复杂连体结构。本文针对上述连体结构,进行了考虑隔震支座非线性性质的地震响应分析,将有连... 近年来我国出现了许多复杂的连体结构。拟建的北京当代MOMA工程中,采用8个设有隔震支座的空中连廊将9幢主体塔楼依次相连,从而形成环形超大规模复杂连体结构。本文针对上述连体结构,进行了考虑隔震支座非线性性质的地震响应分析,将有连体与无连体结构的动力响应进行对比。结果表明,设计中选用的隔震支座可以满足要求;由于采用隔震支座,减弱了连体结构对主体结构的影响,从而使主体结构的设计难度大为降低,保证了结构的安全性。最后,针对本工程连体结构的其他相关问题进行讨论,并给出结构设计方法。 展开更多

关键词 隔震 连体结构 动力分析

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北京当代MOMA结构基于性能的抗震设计及静力弹塑性分析 被引量：17

3

作者 徐自国 肖从真 +2 位作者 李勇 李跃林 储德文 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期58-64,共7页

为了保证结构的抗震性能,近年来在复杂工程的结构设计中逐渐采用了基于性能的结构抗震设计方法。本文结合北京当代MOMA结构,描述了基于性能的抗震设计方法在结构设计中的具体应用及实施措施,同时采用静力弹塑性方法对结构进行不同方向... 为了保证结构的抗震性能,近年来在复杂工程的结构设计中逐渐采用了基于性能的结构抗震设计方法。本文结合北京当代MOMA结构,描述了基于性能的抗震设计方法在结构设计中的具体应用及实施措施,同时采用静力弹塑性方法对结构进行不同方向、不同水准地震作用下的弹塑性反应分析。计算分析结果显示,结构在中震作用下所有柱及剪力墙未发生屈服、悬挑部分钢结构及其支撑柱保持弹性,实现了性能设计提出的性能目标,说明基于性能的抗震设计提高了结构的抗震性能,保证了"大震不倒"的设防目标。 展开更多

关键词 性能设计 静力弹塑性分析 复杂结构 悬挑 体型收进

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刚性桩复合地基抗震性能的有限元分析 被引量：35

4

作者 徐自国 宋二祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期179-184,共6页

近年来刚性桩复合地基在工程中的应用日益广泛,但是,对该种复合地基在动力荷载下,尤其在是地震作用下的动力响应性状却研究很少。考虑地震作用下土-桩-上部结构之间的相互作用,采用三维有限元方法,对刚性桩单桩复合地基的地震响应进行... 近年来刚性桩复合地基在工程中的应用日益广泛,但是,对该种复合地基在动力荷载下,尤其在是地震作用下的动力响应性状却研究很少。考虑地震作用下土-桩-上部结构之间的相互作用,采用三维有限元方法,对刚性桩单桩复合地基的地震响应进行时域内的模拟计算与分析研究,分析了这种复合地基与桩基础地震响应的差异,并对影响刚性桩复合地基抗震性能的一些因素进行了研究,得出了一些对刚性桩复合地基的抗震设计有参考价值的结论。 展开更多

关键词 刚性桩复合地基 地基抗震 动力有限元分析

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刚性桩复合地基地震响应的简化分析方法 被引量：4

5

作者 徐自国 宋二祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期75-81,共7页

面对越来越大量的工程应用,刚性桩复合地基的抗震性能成为亟待研究的课题。基于动力文克尔地基理论,提出了单桩复合地基的地震响应分析模型,推导了其地震响应的动力微分方程组,并构造了有限差分的求解方法,研究并探讨了不同影响因素变... 面对越来越大量的工程应用,刚性桩复合地基的抗震性能成为亟待研究的课题。基于动力文克尔地基理论,提出了单桩复合地基的地震响应分析模型,推导了其地震响应的动力微分方程组,并构造了有限差分的求解方法,研究并探讨了不同影响因素变化下的地震响应性状,得到了一些有益于工程设计的规律性结论。 展开更多

关键词 刚性桩复合地基 地震响应 动力文克尔模型

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高层型钢混凝土框筒混合结构抗震性能试验研究 被引量：63

6

作者 徐培福 薛彦涛 +4 位作者 肖从真 王翠坤 孙慧中 徐自国 谷荣杰 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2005年第5期3-8,共6页

[提要]为了研究高层混合结构的抗震性能,进行了一个30层型钢混凝土框架核心筒结构模型的拟静力试验,结构层2为转换层,模型缩尺比例为1∶10。介绍了模型设计、试验概况和主要试验结果。试验发现:型钢混凝土框架与核心筒的协同作用,使整... [提要]为了研究高层混合结构的抗震性能,进行了一个30层型钢混凝土框架核心筒结构模型的拟静力试验,结构层2为转换层,模型缩尺比例为1∶10。介绍了模型设计、试验概况和主要试验结果。试验发现:型钢混凝土框架与核心筒的协同作用,使整体结构有较高的承载力,也具有一定的延性,抗震性能较好;结构未发生层剪切破坏,最终破坏模式是在倾覆力矩作用下底部核心筒受拉墙肢及受拉侧外框柱拉断。 展开更多

关键词 结构抗震性能 试验研究 高层 型钢混凝土框架 框筒 拟静力试验 核心筒 混合结构 结构模型 模型设计 试验结果 协同作用 整体结构 剪切破坏 倾覆力矩 破坏模式 转换层 结构层 承载力 延性 墙肢 底部

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悬挑结构竖向地震作用分析及设计要点 被引量：23

7

作者 冯丽娟 肖从真 +1 位作者 徐自国 李跃林 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期65-70,共6页

近年来随着复杂结构形式的出现,悬挑结构的竖向地震作用分析得到工程设计人员的重视。北京当代MOMA工程的几栋塔楼普遍存在高位悬挑结构,超出规范规定的悬挑尺寸,对竖向地震作用比较敏感。在设计时针对悬挑结构及其对整体结构的影响,采... 近年来随着复杂结构形式的出现,悬挑结构的竖向地震作用分析得到工程设计人员的重视。北京当代MOMA工程的几栋塔楼普遍存在高位悬挑结构,超出规范规定的悬挑尺寸,对竖向地震作用比较敏感。在设计时针对悬挑结构及其对整体结构的影响,采用比较精确的反应谱法和时程分析法进行了竖向地震的计算。对竖向地震作用下各层构件的轴重比、悬挑部分构件轴力的竖向地震效应、悬挑部位的竖向加速度分布等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作了定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计用值。对悬挑部分进行设计时采用中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全。 展开更多

关键词 竖向地震 悬挑结构 反应谱分析 时程分析 性能化设计 防倒塌分析

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钢筋混凝土框架结构楼层刚度比限制方法研究 被引量：13

8

作者 唐曹明 徐培福 +3 位作者 徐自国 肖从真 杨韬 田春雨 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期128-134,共7页

限制楼层刚度比是结构抗震设计中的关键控制指标之一。通过3个首层层高不同的钢筋混凝土框架结构模型振动台试验和动力弹塑性时程分析,研究楼层刚度突变对钢筋混凝土框架结构软弱层的形成和结构破坏倒塌模式的影响,结果表明:限制上、下... 限制楼层刚度比是结构抗震设计中的关键控制指标之一。通过3个首层层高不同的钢筋混凝土框架结构模型振动台试验和动力弹塑性时程分析,研究楼层刚度突变对钢筋混凝土框架结构软弱层的形成和结构破坏倒塌模式的影响,结果表明:限制上、下楼层侧向刚度比对于防止结构发生软弱层的破坏、倒塌是十分必要的;控制楼层侧向刚度不小于相邻上一层的70%或不小于其上相邻3个楼层侧向刚度平均值的80%,采用楼层剪力与层间位移比的方法来计算楼层侧向刚度比,并以此方法判定结构的软弱楼层比较合理;对于刚度比不满足限制条件的楼层,地震剪力取1.15的放大系数,但其数值偏小,宜适当提高。 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架结构 楼层刚度比 软弱层 模型振动台试验

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基于ABAQUS程序的结构静力和动力弹塑性分析 被引量：9

9

作者 冯丽娟 尚晓江 徐自国 《工程抗震与加固改造》 2008年第5期14-19,共6页

在ABAQUS有限元分析软件的基础上,开发了针对钢筋混凝土杆系结构弹塑性分析的混凝土材料子程序。在程序中,建立了基于应力-应变关系层面的材料非线性本构关系及滞回模型。通过分析钢筋混凝土杆件在不同受力和边界情况下的静力和动力往... 在ABAQUS有限元分析软件的基础上,开发了针对钢筋混凝土杆系结构弹塑性分析的混凝土材料子程序。在程序中,建立了基于应力-应变关系层面的材料非线性本构关系及滞回模型。通过分析钢筋混凝土杆件在不同受力和边界情况下的静力和动力往复性能,说明该本构模型能准确模拟杆件的性能。为了验证该程序分析结构的能力,建立了一个高层框架结构,进行了静力推覆和动力弹塑性时程分析,对结构的弹塑性有较准确的模拟,结果能够反应结构在地震时的性能,说明本程序具有良好的分析性能,可以进行钢筋混凝土高层结构的静力和动力弹塑性分析。 展开更多

关键词 ABAQUS程序 混凝土 弹塑性分析 静力推覆 动力时程

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高层建筑结构仿真分析研究

10

作者 肖从真 刘军进 +5 位作者 徐自国 田春雨 陈凯 薛彦涛 高杰 杜义欣 《建设科技》 2014年第3期98-98,共1页

一、立项背景 目前，高层建筑结构面临着：1、造型复杂，包含悬挑、连体、倾斜、扭曲等；2、高度超限很多；3、结构体系复杂；4、施工技术复杂；5、超高层建筑的风荷载复杂等问题，而仿真技术是解决以上问题的有效手段，因此．研究高... 一、立项背景 目前，高层建筑结构面临着：1、造型复杂，包含悬挑、连体、倾斜、扭曲等；2、高度超限很多；3、结构体系复杂；4、施工技术复杂；5、超高层建筑的风荷载复杂等问题，而仿真技术是解决以上问题的有效手段，因此．研究高层建筑结构仿真技术．进而清楚揭示复杂高层建筑的作用机理，探索提升复杂高层建筑安全性、适用性、经济性的策略和方法．具有十分重要的理论意义和实用价值。 展开更多

关键词 高层建筑结构 仿真分析 仿真技术 超高层建筑 结构体系 施工技术 实用价值 结构面

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钢筋混凝土框架结构振动台试验研究

11

作者 唐曹明 徐培福 +3 位作者 肖从真 杨韬 田春雨 徐自国 《深圳土木与建筑》 2012年第1期43-48,共6页

本文通过三个首层层高不同的钢筋混凝土框架结构模型振动台试验，研究了楼层刚度突变对钢筋混凝土框架结构的破坏过程和破坏形态的影响，结果表明：软弱层直接影响建筑结构的破坏过程和倒塌模式；控制楼层侧向刚度不小于相邻上一层的70... 本文通过三个首层层高不同的钢筋混凝土框架结构模型振动台试验，研究了楼层刚度突变对钢筋混凝土框架结构的破坏过程和破坏形态的影响，结果表明：软弱层直接影响建筑结构的破坏过程和倒塌模式；控制楼层侧向刚度不小于相邻上一层的70％或不小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80％；采用楼层剪力与层间位移比的方法来计算楼层侧向刚度比，并以此方法判定结构的软弱楼层是合理的。 展开更多

关键词 模型振动台试验 钢筋混凝土框架结构 软弱层

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当代MOMA工程高层多塔楼、高位悬挑及连体结构设计与施工关键技术研究 被引量：3

12

作者 蔡晓鸿 孙书森 +3 位作者 刘凤鸣 林顺旺 马景春 徐自国 《工程质量》 2009年第11期86-92,共7页

首次对多塔楼复杂连体的滑动连接进行了研究,应用了摩擦摆式防震支座,保证了连体和塔楼抗震安全;通过对高层复杂结构体系、高位大悬挑结构、大跨度复杂连体结构等进行综合性的研究,成功地解决了当代MOMA工程复杂结构的设计与施工技术难... 首次对多塔楼复杂连体的滑动连接进行了研究,应用了摩擦摆式防震支座,保证了连体和塔楼抗震安全;通过对高层复杂结构体系、高位大悬挑结构、大跨度复杂连体结构等进行综合性的研究,成功地解决了当代MOMA工程复杂结构的设计与施工技术难题;首次对整体建筑群风环境和行人舒适度进行研究,提供了风荷载合理取值,并对行人的舒适度问题提出了改进措施。 展开更多

关键词 高层多塔楼 高位悬挑 体型收进 连体结构 抗震

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临近地铁隧道超深地下室逆作法施工的有限元分析 被引量：2

13

作者 陶文成 宋永生 +2 位作者 徐自国 郭彤 卫海 《江苏建筑》 2018年第3期67-71,共5页

文章结合工程实例,通过有限元分析,并与基坑监测数据作对比,验证了在临近地铁隧道,逆作法施工超深地下室对减小支护变形和控制周边地面沉降有着很好的效果,为类似工程提供了经验。

关键词 有限元分析 地铁隧道 逆作法施工 减小支护变形

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某超高层混凝土剪力墙结构缓粘结预应力设计 被引量：4

14

作者 高骕 徐自国 +1 位作者 万怡秀 刘洪治 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第11期59-65,共7页

超高层建筑结构中剪力墙在强烈地震作用下存在拉力情况时,结构的整体抗震性能较差。结合某超高层住宅项目,对受拉剪力墙采用缓粘结预应力技术,通过施加预应力方式进而提高墙体的抗拉能力及抗震能力。介绍了缓粘结预应力技术概况、墙体... 超高层建筑结构中剪力墙在强烈地震作用下存在拉力情况时,结构的整体抗震性能较差。结合某超高层住宅项目,对受拉剪力墙采用缓粘结预应力技术,通过施加预应力方式进而提高墙体的抗拉能力及抗震能力。介绍了缓粘结预应力技术概况、墙体预应力计算、预应力筋布置及张拉端设计。对于墙体存在的应力扩散问题及混凝土收缩徐变导致的预应力损失问题进行了专项分析,并得到应力扩散系数及损失后预应力张拉应力。对结构进行弹塑性分析并对比预应力方案及常规配置型钢方案下结构的基底剪力、结构变形、结构损伤及抗震性能,结果表明,缓粘结预应力技术可较好地解决剪力墙受拉问题,且与常规配置型钢方案具有一致的抗震性能。 展开更多

关键词 超高层建筑 钢筋混凝土剪力墙 缓粘结预应力 偏心受拉 抗震性能

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无机耐久型建筑隔震滑板支座试验研究 被引量：2

15

作者 徐贾 卫龙武 徐自国 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第3期66-72,共7页

近年来滑板支座与橡胶隔震支座组合使用的复合隔震技术在抗震工程中的应用日益增多。本文基于二硫化钼、石蜡以及高强灌浆料等材料研发了一种新型无机耐久型隔震滑板支座,并通过试验研究了不同滑块尺寸的支座竖向刚度、承载能力,静动摩... 近年来滑板支座与橡胶隔震支座组合使用的复合隔震技术在抗震工程中的应用日益增多。本文基于二硫化钼、石蜡以及高强灌浆料等材料研发了一种新型无机耐久型隔震滑板支座,并通过试验研究了不同滑块尺寸的支座竖向刚度、承载能力,静动摩擦系数与压力的相关性及其滞回性能,动摩擦系数与加载频率、加载次数相关性等性能。试验结果表明,该新型滑板支座竖向刚度良好、承载能力高,动力往复荷载作用下的摩擦系数稳定且滞回曲线饱满,是一种性能良好、造价低廉、适于工程应用的隔震支座。 展开更多

关键词 隔震 滑板支座 耐久性 竖向性能 摩擦系数

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高层连体结构关键技术研究 被引量：4

16

作者 肖从真 王翠坤 +9 位作者 刘军进 黄小坤 陈凯 陈才华 李建辉 颜锋 张宏 徐自国 田春雨 无 《建设科技》 2016年第7期29-30,共2页

一、立项背景 随着近年来高层建筑的迅速发展,出现了一大批复杂高层建筑,建筑设计也从功能单一化逐渐向多功能、多用途、综合性方向发展。随着高层建筑使用功能要求的日趋复杂化、数量日渐增多、高度不断提升,新型的复杂建筑结构形式... 一、立项背景 随着近年来高层建筑的迅速发展,出现了一大批复杂高层建筑,建筑设计也从功能单一化逐渐向多功能、多用途、综合性方向发展。随着高层建筑使用功能要求的日趋复杂化、数量日渐增多、高度不断提升,新型的复杂建筑结构形式也在不断出现,而高层连体建筑结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式。 展开更多

关键词 连体结构 复杂高层建筑 建筑使用功能 建筑设计 性能化设计 抗震性能 风工程 风压分布 风振分析 风洞试验研究

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结构弹塑性分析对我国高层建筑抗震设计的启示 被引量：20

17

作者 徐自国 肖从真 任重翠 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2011年第11期41-46,140,共7页

结合多个实际高层建筑结构的弹塑性分析结果,初步总结并分析了强烈地震作用下结构弹塑性响应及构件破坏模式的规律与内在原因,得出如下一些结论:1)可以采用楼层屈服强度系数作为初步判断框架-核心筒结构抗震薄弱部位的指标;2)在框架-核... 结合多个实际高层建筑结构的弹塑性分析结果,初步总结并分析了强烈地震作用下结构弹塑性响应及构件破坏模式的规律与内在原因,得出如下一些结论:1)可以采用楼层屈服强度系数作为初步判断框架-核心筒结构抗震薄弱部位的指标;2)在框架-核心筒结构的伸臂桁架中采用防屈曲支撑作为其斜腹杆构件,有利于防止斜腹杆的受压屈曲破坏并保障核心筒与外框架的协同工作,是实现有限刚度加强层与延性破坏机制的一种有效途径;3)对于高宽比较大的剪力墙结构,宜设置构件配筋过渡楼层以避免因结构配筋指标突然变小而造成的抗震薄弱部位;4)强震作用下,核心筒内的电梯门厅楼板实际起到了类似连梁的作用,提高其与墙体连接部位的配筋构造、保证其在往复荷载下的耗能能力有利于结构抗震。 展开更多

关键词 弹塑性分析 高层建筑 抗震设计 抗震性能

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高烈度地区高层建筑错层剪力墙结构抗震性能分析 被引量：7

18

作者 徐自国 黄小坤 +1 位作者 高杰 谢正辉 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2012年第4期69-74,共6页

错层结构对抗震不利。结合一幢高烈度区的钢筋混凝土剪力墙错层高层建筑,采用静力弹塑性推覆分析以及动力弹塑性时程分析方法,研究了结构在设计小震、中震以及大震作用下的变形特征、构件屈服机制及结构破坏模式,揭示出结构中可能存在... 错层结构对抗震不利。结合一幢高烈度区的钢筋混凝土剪力墙错层高层建筑,采用静力弹塑性推覆分析以及动力弹塑性时程分析方法,研究了结构在设计小震、中震以及大震作用下的变形特征、构件屈服机制及结构破坏模式,揭示出结构中可能存在的抗震薄弱部位,给出了结构在罕遇地震作用下抗震性能的评价,并提出了对同类工程结构设计有益的建议。 展开更多

关键词 高层建筑 错层剪力墙结构 抗震性能 弹塑性

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水泥库窑尾塔架结构的地震反应研究 被引量：5

19

作者 徐自国 王怀伟 +3 位作者 程小燕 陈业松 田素勤 马明 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2012年第2期41-47,共7页

窑尾预热器塔架结构是水泥厂新型干法生产线中的重要工业建筑。通过采用动力弹塑性时程分析方法,分析研究某实际塔架结构不同强度地震动输入下的非线性响应及其规律,揭示结构在强震作用下的屈服机制及破坏模式,探讨斜撑构件在窑尾预热... 窑尾预热器塔架结构是水泥厂新型干法生产线中的重要工业建筑。通过采用动力弹塑性时程分析方法,分析研究某实际塔架结构不同强度地震动输入下的非线性响应及其规律,揭示结构在强震作用下的屈服机制及破坏模式,探讨斜撑构件在窑尾预热器塔架结构抗震性能中的作用,得出一些对预热器塔架结构抗震设计的有益结论。 展开更多

关键词 塔架结构 地震反应 动力弹塑性分析 破坏模式

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框架-核心筒结构振动台试验全过程动力弹塑性仿真 被引量：4

20

作者 徐自国 徐培福 肖从真 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2015年第23期1-8,共8页

采用动力弹塑性分析方法,对某高层建筑普通钢筋混凝土框架-核心筒结构的振动台试验的全过程进行仿真分析,并就结构动力特性、顶点位移、最大层间位移角以及结构损伤与破坏过程同振动台试验结果进行了对比分析。结果表明,仿真分析结果与... 采用动力弹塑性分析方法,对某高层建筑普通钢筋混凝土框架-核心筒结构的振动台试验的全过程进行仿真分析,并就结构动力特性、顶点位移、最大层间位移角以及结构损伤与破坏过程同振动台试验结果进行了对比分析。结果表明,仿真分析结果与试验结果吻合良好;所采用的动力弹塑性分析方法能够正确反映结构的受力状态与变化过程,实现了振动台试验全过程的模拟与结构破坏过程的重现。 展开更多

关键词 高层建筑 钢筋混凝土框架-核心筒 振动台试验 动力弹塑性仿真

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