风荷载是高层建筑的主要侧向荷载之一,鉴于越来越多的国外工程设计的要求,了解并掌握国际常用规范中风荷载的计算分析相关规定非常重要。结合超高层混合结构科威特中央银行总部大楼的实际工程,对美国规范风荷载的相关规定及本工程的风洞试验进行了介绍和研究,以期对类似工程的风荷载分析有一定的参照作用。
天津津塔是一栋高336.9m的钢结构超高层建筑,主要抗侧力体系采用“钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系”组成。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系,充分利用薄钢板的拉力场效应,具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等优点。国内还没有类似工程的先例。基于大量的理论研究和试验研究相结合的研究成果,津塔结构设计解决了不同施工工况下钢板剪力墙设计,根据大震下柱脚拉压力设计双底板柱脚、钢管混凝土柱设计规范选择比较和弹塑性分析等技术难点。
通过风洞试验研究了B类地貌下嘉兴市体育场屋盖结构的风荷载分布,提出了风洞试验和数据处理的具体方法,并给出了该体育场主体承重结构和围护结构设计时所需的风荷载参数。试验研究表明,对于这种大型、复杂的敞开结构,进行系统的风荷载试验和研究是十分必要的。
为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体节能设计的有效途径,扩大其在我国严寒地区应用,采用热电偶测温方法进行腹板开孔、带外保温层腹板开孔两个方案的轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察墙体的传热系数和测点温度。试验结果表明:腹板开孔节能设计方法可以降低轻钢龙骨墙体的热损失,削弱龙骨所在部位的热桥效应,显著提高墙体的保温性能。两种试验方案的墙体传热系数分别为0. 315,0. 250 W/ (m2·K) ,可以满足我国严寒地区居住建筑围护结构节能50% 的传热系数限值要求。选用JG /T182—2005《低层轻型钢结构装配式住宅技术要求》推荐的轻钢龙骨规格,组成标准轻钢龙骨复合墙体,采用ANSYS 有限元模拟对比分析4 类墙体的平均传热系数、温度场,进行墙体的经济性比较,提出符合我国严寒地区( 如哈尔滨市) 建筑节能标准的轻钢龙骨复合外墙节能设计方案。
文章介绍了一钢结构住宅体系的外墙板足尺模型振动台试验,并通过试验结果分析,研究了钢结构住宅体系外墙板以及墙板与结构构件连接节点处的抗震性能。文章得出了有益的结论,并提出了今后需进一步研究的问题。
点支式玻璃建筑单层索网体系是一种新型的柔性支承结构体系,其受力特性在很大程度上依赖于所施加的预应力。该文对新保利大厦二期幕墙工程的单层索网结构模型的动力特性进行试验研究,提取了索网在分级预应力下的前三阶频率,并与加玻璃后的情况进行了对比分析。试验结果表明,结构的低阶频率与预应力的关系基本为近似线性关系,而高阶的非线性程度更明显,玻璃对结构的刚度有较大提高,试验与有限元计算结果比较吻合。
本文提出了一种新型套筒式钢管混凝土柱-H型钢梁的连接节点形式,并通过对两个传统加强环式梁柱节点和两个新型套筒式梁柱节点在循环荷载作用下的抗震性能进行了理论计算和试验比较,分析和研究了套筒式节点的承载能力及滞回性能。结果表明套筒式节点抗震延性好,能满足设计要求,可用于多层或小高层住宅建筑中,并給出了这种节点设计构造建议。
近年来双向钢-混凝土组合楼盖的应用日益广泛,但对其试验研究和理论分析较少,工程应用中对单、双向钢-混凝土组合楼盖力学特性的差异研究不多,对两种楼盖形式的经济性和适用范围比较模糊。采用非线性有限单元法计算分析了单、双向钢-混凝土组合楼盖静、动力特性,分析结果表明:双向组合楼盖通常具有更高的刚度和承载力,但随着长宽比增大,空间作用降低,单位面积用钢量增加;综合考虑组合楼盖力学特性、经济性以及施工等因素,建议长宽比小于1.3时采用双向布置。