摘要：以某超高层商住楼为例,结合YJK与MIDAS两种软件的多遇地震下的计算结果,分析其房屋总高度、层间位移角和扭转位移比、竖向结构构件局部转换等超限情况及采取的设计加强措施。分析结果表明:局部带柱墙转换的少墙框架结构体系适用于此类建筑,其弹性位移角限值可按底部倾覆力矩的占比插值取用,大跨悬挑区域的楼盖舒适度验算满足JGJ/T 441—2019《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》要求,构件设计时需考虑弹性时程分析结果来调整楼层地震作用,罕遇地震静力推覆所得的弹塑性层间位移角小于1/100,满足性能化设计要求。

摘要：主要介绍某特别不规则地铁上盖TOD项目的结构设计难点及处理措施,分析了相邻地铁对结构设计的诸多影响。为最大程度避免新建结构与地铁间的相互影响,该项目局部采用长悬挑型钢混凝土托换方案,针对结构平面与竖向的不规则性,提出相应的计算与设计措施。分析结果表明:长悬挑型钢混凝土托换方案切实可行,悬挑区域楼盖舒适度验算满足要求,通过合理的桩基设计可解决因托换引起的结构倾覆,通过控制桩基沉降来降低对相邻地铁的影响;局部设置剪力墙的少墙框架结构体系能明显增加结构刚度,改善结构的扭转效应。

摘要：针对索穹顶结构缺乏有效的基于结构性能的优化设计理论现状,文中从可靠性角度出发,首先提出基于索穹顶结构非线性特性的结构可靠度量化评价方法,并结合Geiger型索穹顶结构模型,分析构件截面对结构可靠度的影响规律;在此基础上,采用遗传算法,在不增加结构质量的前提下探索基于结构可靠性的截面优化设计方法;然后基于提高结构冗余度的优化理念,提出一种布索优化方案;最后进一步对新布索方案下的索穹顶结构进行截面优化设计,寻求可靠性能最优的结构形式和质量布置。研究发现,不同类型杆件截面变化对结构可靠度呈不同的影响规律;在控制结构质量不增加前提下,截面优化使结构可靠度由0.728 123提高到0.891 355,优化率为22.4%;布索优化方案使结构可靠度由0.728 123提高至0.862 487,优化率为18.5%,在此基础上进一步优化截面,则结构整体可靠度由0.862 487进一步提高至0.997 676,优化率为15.7%。因此文中基于可靠性的索穹顶结构非线性可靠度评价方法及截面优化和布索优化设计具有良好的理论研究和工程应用价值。

摘要：针对索杆预张力结构缺乏有效的连续倒塌发展机理及各类杆件在连续倒塌过程中的重要性评价方法,文中结合某具体工程案例、基于ANSYS/LS-DYNA分析平台、采用全动力等效荷载瞬时卸载法动力分析方法,研究了移除不同构件引发的连续倒塌全过程动力响应及倒塌模式,提出了基于倒塌模式的杆件重要性分类方法;在此基础上,通过比较构件移除前后的节点位移引入了杆件重要性系数指标,进一步探明了各类杆件重要性系数与其杆件重要性类别及移除该杆件引发的相应倒塌模式的关系,最后分析了各设计参数对结构连续倒塌性能的影响。结果表明:(1)移除不同杆件将产生不同的动力响应和倒塌模式,其中移除内环索和外环索后动力响应最大,拉力环上弦次之,其余杆件动力响应较小;(2)各杆件具有的不同的杆件重要性系数,外环索、内环索的杆件重要性系数超过0.18,移除此类杆件将会导致结构产生连续倒塌,属于关键杆件;拉力环上弦的重要性系数在0.18~0.07之间,移除此类杆件将会导致结构产生局部连续倒塌,属于重要杆件;其余杆件的重要性系数均在0.07以下,移除后不会产生连续倒塌,属于普通杆件;(3)预应力水平、杆件截面积及环索半径、压杆长度等设计参数对结构抗倒塌能力的影响不明显,而结构榀数变化对结构各杆件重要性系数及结构倒塌模式影响较大。

摘要：张拉整体结构是由不连续的受压构件和连续的受拉绳索组成的特殊结构体系.由于其轻质,非连续,容易形成大跨度等特征,张拉整体结构从上世纪60年代提出后就成为国际研究热点.本文主要叙述了张拉整体结构过去50年来的发展历程.传统张拉整体结构通常是索杆结构,早期的研究集中在张拉整体结构理论与力学分析上.由于经典张拉整体结构的自由度大,结构具有随机性,不易于控制,从上世纪80年代末开始,人们不再拘泥于经典张拉整体结构整体的构造,转而探索新的控制性与运用性强的包含张拉整体结构原理的模型,特别是大跨度的模型,同时对预应力的研究也有了很大发展.进入21世纪以后,除了对索杆张拉整体结构的研究,含有空间三维受压构件的张拉整体模型成为新的研究方向,计算机模拟对张拉整体模型的布局控制和构件的找形也有了进一步的发展.

摘要：针对索杆预张力结构施工中存在的杆件长度误差,基于随机理论建立符合正态分布的随机误差模型,推导了结构预张力偏差与索长偏差的基本关系,并根据数理统计方法得到随机预张力偏差的统计特性,得到各杆件长度误差敏感性评价方法。通过设计跨度为5 m的空腹索桁架结构模型,并在其上调整索杆长度来模拟施工过程中产生的长度误差。分析了引入误差后体系预张力变化及结合ANSYS软件数值分析来考察验证各杆件的误差敏感性。结果表明:预张力结构不同杆件具有不同长度误差敏感性。空腹索桁架结构中环索误差敏感性最明显,脊索、斜索次之,桅杆最弱;试验结果与理论分析基本一致,表明理论分析和模型设计加工的有效性和正确性。

摘要：大跨度自由曲面结构是空间结构设计当中的难点,特别是在曲面幕墙设计当中需要考虑和主体结构的连接,相关案例还比较少。上海国际航空服务中心大跨度曲面幕墙的钢结构上部连接塔楼主体结构,下部向裙楼水平发散,将两者以自然曲面的方式联系在一起,形成了一个裙摆的效果,实现建筑美学与结构设计理念的统一。设计中,大跨曲面部分利用参数化的方式形成网格,并确定了纵向空腹桁架和水平均匀布置的次梁。中间部分设计了交叉拉索体系形成平面内整体刚度,幕墙钢结构通过树形分叉柱及塔楼外伸撑杆与主体相连,形成了完整的结构体系。最后,采用Midas分析软件进行相关模型的弹性静力分析、静力几何非线性分析、弹性时程分析及关键构件复核验算,各指标均满足要求。

摘要：在参数化背景下,一些空间结构领域体现出了由重复性模块填充空间而成的特点,很好地协调了建筑上随机无序的表现效果和结构上高度重复性之间的矛盾,符合现代工业化和装配式的要求.设计了一种构成简单、抗弯性能好的八面体重复性模块填充结构.首先在结构的上下部分覆盖型材,增强结构上部受压下部受拉的作用,在中间选取抗剪性能较好的八面体模块进行填充完成构造.其次基于应变能最小准则,对八面体模块刚度矩阵进行提升,在此基础上完成了整个空间填充结构的优化设计.最后对优化前后的结构进行比较,在减重8.87%的条件下,八面体空间填充结构静态柔度减少了9.16%,等效抗弯刚度提升了4.10%,实现了多面体填充空间结构的设计和优化目标.

摘要：随着计算机技术的发展,基于有限元优化的拓扑优化算法在工程设计领域得到广泛应用,以提高结构性能和节约材料.在空间结构领域,目前还并未形成系统性的结构优化策略,主要还是依靠工程师的工作经验来进行优化设计.董石麟教授等提出的六杆四面体网壳是一种由相似的四面体模块组成的空间结构,具有重复性和装配性等特点.本文以六杆四面体网壳为分析对象,进行了结构频率最大化的优化设计.根据挑选出的质量参与系数总和超过90%的7阶模态,建立优化函数最大化这7阶模态的频率,以此提高整个结构的动力学性能.优化结果表明,在结构整体减重18.31%的前提下,各阶频率增加了20%到30%,起到了良好的效果.

摘要：随着计算机技术的发展,基于拓扑优化技术的轻量化设计在结构设计领域广泛运用.从目前的空间结构领域来看,针对具体项目的连续体结构的拓扑优化主要还是靠工程师的工作经验来进行,而采用系统性的优化策略来进行结构优化还并不成熟,尚待深入研究.六杆四面体球面网壳是一种包含装配式建筑思想的新型空间壳体,近年来进行了广泛深入的研究.本文基于应变能最小准则针对这种新型网壳结构的力学性能进行了截面尺寸优化,对优化前后网壳各个方向的位移及各杆件截面尺寸的变化进行分析研究.优化结果表明,在减重百分之二十的条件下,结构刚度有了较大提高,竖向位移得到了有效控制,自动化的拓扑优化技术在新型空间结构体系上得到了较好的实现.