双圆盾构隧道施工过程中管片力学性状的原位测试研究

本文介绍了双圆盾构隧道管片在施工过程中结构内力的现场测定试验及结构内力在施工荷载作用下的变化情况。盾构隧道管片内力的计算方法有许多种，但其在实际施工过程中的结构内力及其变化情况许多年来一直没有比较详细的研究。在我国首次进行的双圆盾构隧道施工过程中，隧道股份对双圆隧道管片在拼装、成环、推进等施工过程中的结构内力变化进行了详细的监测分析，掌握了大量的第一手监测数据，对双圆盾构管片在施工过程中的力学特性变化有了比较详细的分析研究。为今后的双圆隧道建设提供了详实的研究基础。     

我国高层建筑设计计算的回顾及存在的问题

本文综述了近４０年来国内高层建筑结构设计计算的进展．回顾了以手算为基础的各种算法；以杆件为单元的矩阵位移法；以解析、半解析方法为基础的常微分方程求解器方法；多种单元组合的有限元方法；结构的动力特性及动力时程分析；高层建筑ＣＡＤ研究；高层建筑结构力学分析中急待解决的专门问题等．此外对高层建筑力学分析近期进一步研究的课题作了展望．     

高层建筑结构力学分析的进展

高层建筑结构的强度、振动和稳定问题是建筑结构工程学科中的前沿课题，也是目前高层建筑结构发展所必须解决的问题．本文主要介绍高层建筑结构力学分析方面近期的一些进展和在今后一段时间内必须进一步研究的问题．最后展望高层建筑结构设计的前景．     

高层建筑风振时地基土材料阻尼比取值范围的初探

高层建筑风振响应分析中考虑土与结构相互作用后地基土的材料阻尼比幅值是多少,这是考虑土与结构相互作用对高层建筑结构风振响应有利还是不利的关键问题.通过对无桩基桩架-剪力墙结构的顺风向风振响应分析,发现考虑土-结构相互作用时结构基础底面土体的动剪应变幅值处于弹性应变范围,根据土动力学中土的动剪应变与土的阻尼比的关系,土体的材料阻尼比较小,其值不超过0.03,据此计算出相应的结构最大层间位移和结构顶层的最大加速度比将地基视为刚性的结构有较大增长;因此,在高层结构风振响应分析中应考虑土-结构相互作用的影响.文章通过实例分析给出无桩基高层建筑土体材料阻尼比的建议值,该研究为有桩基高层建筑的土体材料阻尼比的计算提供了借鉴.     

高层建筑结构施工力学分析

通常高层结构设计是以建造好结构在使用荷载下的计算模型为依据。然而这是同结构在实际施工过程产生的力学状态有差异的。为此本文将采用超级有限元－有限元耦合法对高层结构进行施工模拟分析,按照施工顺序及施工时的实际情况进行力学分析,从而对保证结构建造全过程的可靠性和安全性,指导选用合理的施工方案,具有一定的理论意义和现实意义。     

高层与超高层框架——芯筒结构中刚性加强层的布置对侧移控制作用…

采用文献［１］构造的有旋转自由度的平台单元，建立起有刚性加强层的框架－芯筒结构计算模型，对刚性加强层在高层建筑结构控制移方面的作用进行较精确的数值分析，计算结果可供高层建筑结构设计工作者参考。     

Lanczos向量叠加法的改进及其在高层结构动力分析中的应用

本文柔度法形成高层建筑结构的动力方程,在对现有Ｌａｎｃｏｚ向量叠加法改进后,建立了用改进的Ｌａｎｃｚｏｓ向量叠加法进行高层建筑结构的动力计算的具体步骤与原则。     

考虑 P-⊿效应的单杆件弹塑性刚度矩阵

本文推导了考虑 P-Δ效应的带刚臂单杆件弹塑性刚度矩阵。在推导过程中,考虑了轴向变形、弯曲变形和剪切变形。可用于杆系结构的静力分忻、动态分析和弹塑性稳定计算。按照本文的推导结果,巳编成高层建筑弹塑性动态分析程序并在高层建筑工程中运用。本文的成果把 K.I.Majid和 M.F.Giberson 的工作推进了一步。高层建筑和大跨度结构的弹塑性动态分析是当前工程抗震方面的一个重要研究课题。本文的工作是应这一需要而展开的。     

高层建筑风荷载反演研究

本文研究了结构参数未知条件下的高层建筑风荷载反演问题,通过将平均风速的实测特性作为识别计算中的辅助条件,文中提出了一类荷载归一化统计平均方法,结合工程实例,进行了高层建筑风荷载反演分析,结果表明,本文建议方法可以在幅值、时程等方面均给出良好的风荷载反演结果,同时识别得到的结构参数具有良好的精度。从而为高层建筑风荷载研究提供了一条可行途径。     

高层与超高层框架——芯筒结构中刚性加强层的布置对侧移控制作用的研究

采用文献［１］构造的有旋转自由度的平台单元，建立起有刚性加强层的框架—芯筒结构计算模型，对刚性加强层在高层建筑结构控制侧移方面的作用进行较精确的数值分析，计算结果可供高层建筑结构设计工作者参考     

高层剪力墙结构空间内力分析的连续化方法

由滑模、大模板等施工工艺施工的多层、高层建筑,其结构体系为由连梁和楼板联结的全剪力墙结构或框架剪力墙结构,把由门洞或窗洞分割开的剪力墙结构视为薄壁焊件,这各别的薄壁杆件和普通柱子经楼板、门上梁或窗上梁相互联结而构成一空间体系。按照B. 3.符拉索夫的弹性薄壁杆件理论,如果杆件截面的厚度t和截面的最大尺寸B_(max)相比较t/B_(max)<0.1;并且B_(max)和结构的高度H相比较B_(max)/H<0.1时,可按弹性薄壁杆件进行处理。对于高层建筑结构来说,这两个条件一般是能够满足的。当按这一模型进行结构内力分析时,由于也考虑了垂直位移的协调,从而这一空间分析方法所得计算结果要更合理些。     

地震作用下高层建筑重叠分散控制子结构划分机理研究

针对地震作用下高层建筑振动分散控制问题,引入信息共享的重叠分散策略,研究高层建筑振动重叠分散控制子结构划分机理。基于线型二次型(LQR)最优控制的最优权矩阵和H∞鲁棒控制的最优输出评价矩阵,分析评价高层建筑重叠分散控制子结构不同划分策略时的控制效果。对某20层Benchmark结构模型进行数值模拟与分析,结果表明,本文提出的两种重叠分散控制方法的性能评价方法,可指导任意层数高层建筑振动重叠分散控制子结构的合理划分,既保证控制系统良好的控制效果,又保证控制力在合理的范围内。     

用样条子结构法分析高层建筑结构

本文提出分析高层建筑结构的样条子结构法,根据抗侧力体系的布置,把高层结构划分成几个子结构,采用样条级数与三角级数来描述子结构的位移场,在变分原理的基础上形成子结构刚度矩阵,考虑各子结构间的位移协调与边界条件,建立结构的总体刚度矩阵。与有限元及有限条法相比,具有精度高,计算量小,程序易编制等特点,且对各种类型的高层建筑结构均可适用。实例计算表明,本文方法精度能满足工程设计的要求。     

斜拉桥索力张拉过程的最优控制

以影响结构为基础,通过拉索张拉过程的结构分析,建立了张拉过程的最优控制数学模型,并采用综合参数法进行求解。该方法不但适合斜拉桥索力张拉过程,而且能够应用于悬索桥、拱桥的施工控制中,对同类问题有重要的参考价值。     

利用浅水水箱作为阻尼器的大连国贸大厦减振控制研究

针对一实际工程结构—大连国贸大厦,研究了风荷载作用下调液阻尼器的减振控制作用。首先建立了该结构的简化计算模型,利用Davenport谱给出了模拟风荷载;在大厦所处的位置进行多次测量,得到实际风速样本,选取其中风速较大、过程平稳的样本,对实测样本与模拟样本的频谱进行比较,验证了模拟风荷载的合理性。文中在大厦顶层设置浅水水箱,将其设计成可减少结构位移及加速度反应的控制装置TLD,以提高大厦在风荷载作用下的舒适度,并给出了高层建筑水箱减振方案实施的设计建议。数值计算结果表明,该大厦顶部设置TLD减振装置后,能有效地控制结构在风荷载作用下的反应。依据本文的TLD设计步骤,可供类似高层建筑进行TLD减小风振控制分析和设计时参考。     

高层建筑结构整体空间分析

本文讨论了高层建筑结构整体空间静力分析中采用的计算模型。通过工程实例计算可以看出,采用这些计算模型使结构分析得以简化,且得出的结果符合通常人们所作各种基本假设。     

基于非线性有限元的索穹顶施工模拟分析

索穹顶结构的成形和施工模拟分析是该体系的基础问题。由于包含着刚体位移的分析使得跟踪难度相当大。本文采用了基于非线性有限元的施工过程分析 ,适应性强、分析精度高 ,避免了刚体位移假定。从而使得索穹顶体系的成形过程、受荷状态的全过程分析方法获得了统一。通过与试验模型对比分析表明本文方法操作简单且分析精度较高 ,分析的结果能够很好地指导施工     

地震作用下高层建筑结构的重叠分散控制研究

针对地震作用下高层建筑结构大系统控制问题,引入分散控制的策略,导出重叠分散最优控制(Overlapping Decentralized Optimal Control)算法。该方法将包含原理与线性二次型(Linear Quadratic Regulator)最优控制原理相结合,通过扩展分解控制系统及协调收缩获得重叠分散控制器。对某20层钢结构Benchmark结构模型进行数值计算与分析,结果表明,导出的重叠分散最优控制方法可以有效地抑制结构地震反应,控制效果不仅接近传统的集中控制方法,而且提高了高层结构大系统控制的鲁棒性和可靠性。本文方法可应用于大尺度高层结构振动控制中,实现高层建筑结构地震反应的可靠控制。     

浅埋偏压连拱隧道现场监测与结构受力分析研究

针对浅埋偏压连拱隧道结构受力的复杂性,结合石红高速大中山1#连拱隧道的实际情况,选择典型断面埋设监控量测设备对隧道施工过程中围岩变形和结构受力进行适时监测,并结合有限元分析软件MIDAS,对中隔墙空间受力特征进行研究.得出了支护结构在偏压作用下和施工扰动下的受力状态和变形特征.结果表明,在浅埋偏压条件下,减少支护结构受力的不均对于保证隧道结构稳定的重要性以及运用监控量测与数值模拟相互印证的方法可以更准确地分析隧道结构的稳定性,更好地指导施工.     

基于Liapunov理论的结构非线性振动的混合控制

研究了地震激励下高层建筑进入塑性阶段后，结构非线性振动的混合控制问题。高层建筑简化为剪力墙形式，具有非线性滞变恢复力。采用被动基础隔振和主动控制力相结合的策略，对结构的非线性振动进行混合控制。基于Liapunov第二法，从系统的能量角度出发进行稳定性分析，找到控制系统的Liapunov函数，本着工程抗震设计中安全与经济的原则，应用允许结构反应进入非线性或塑性阶段的理论，判定所提出的混合控制方法具有Liapunov意义下的稳定。