高耸结构地震瞬态反应计算与动力特性研究
为了研究高耸结构在地震作用下的动力特性,以HHT变换和简谐地震反应理论为基础,采用振型分解法对多自由度体系进行地震瞬态反应计算和分析,获得了长短周期结构的位移响应特征的差异;并提出了多自由体系的长短周期结构的判定标准。最后研究了某一烟囱在地震动作用下的动力特性,研究表明: 120m高的烟囱在地震波作用下,在高度约50m以上的部分结构总位移受瞬态振动控制,体现了长周期结构的动力响应特性;在高度约50m以下的部分结构总位移受稳态振动控制,体现了短周期结构的动力响应特性。得出的有益结论为研究高耸结构在抗风振设计、施工荷载和突发性意外横向荷载作用下的结构性能提供一些基础性的资料。
建筑物中的能量利用效率
公共建筑存在能效低下能量浪费严重的现象,其中部分的能量浪费是由于人们不合理用能造成的,长久以来没有很好的方法评判用能不合理的程度。为了能够定量分析人对建筑物中能量利用的程度,便于建筑节能的实施,提出能量利用效率的概念。将建筑物中的能量分为有效能量和无效能量两部分,有效能量与总能量的比为能量利用效率。由于建筑物末端有效能量很难直接测量,因此利用现有的检测技术,计算温度、照度、感知等参数对时间的变化率并结合人的行为特征以获取有效使用能量的时间,以两者时间之比间接计算能量利用效率。为了验证这种方法的可信度,在不同类型的建筑物中进行试验,结果表明能量利用效率能够反映人为浪费能量的程度,可为建筑节能提供量化指标,进而指导建筑物节能。
冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能试验研究
对7块3m ×2. 4m (高×宽)冷弯薄壁型钢组合墙体足尺试件进行水平单调和低周反复加载试验,研究了墙面板材料、加载方式以及墙体开洞口等因素对冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能的影响,得到了各类组合墙体的破坏特征、承载能力、刚度、延性以及耗能系数等。试验结果表明:墙面板材料性能对冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪承载力影响较大,单面硅酸钙板(CSB板)组合墙体的抗剪承载力约为单面定向刨花板(OSB板)组合墙体的1. 3倍,但延性不及单面OSB板组合墙体;加载方式对组合墙体的抗剪承载力影响明显,单调加载组合墙体的抗剪承载力比低周反复加载组合墙体的高约13%;墙体开洞大小影响组合墙体的抗剪承载力,当构造相同时,墙体开洞率越大,墙体抗剪承载力越小。
多高层钢-混凝土组合框架结构体系弹塑性分析模型
以通用有限元软件MSC. MARC ( 2005r2) 为平台，建立了纤维梁单元和分层壳单元的混合有限元模型，用于完全剪力连接多高层钢-混凝土组合框架在竖向荷载和单调水平荷载作用下的整体弹塑性分析，并得到试验和算例验证。给出了钢梁、钢柱以及混凝土楼板的有限元建模方法以及相关参数的取值建议，并就楼板和钢梁的协同工作以及半刚性梁柱节点在模型中的实现展开讨论。算例明: 节点半刚性和楼板的空间作用是影响结构性能的关键因素，而已有的相关模型并未同时解决这一问题。建议的模型忽略了钢梁与混凝土楼板之间的滑移效应，算例表明滑移效应对结构体系的整体计算结果影响不大，但能有效简化建模，提高计算效率。