某超高层建筑底部斜柱转换的结构设计与分析

对某底部斜柱转换的高层建筑结构进行整体结构分析、多遇地震作用下的弹性时程分析以及罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,并对斜柱对结构整体的影响、斜柱传力、斜柱层楼板应力以及斜柱节点设计进行了专项分析。根据计算分析,对关键构件及部位从计算和构造两方面采取加强措施,使结构整体及各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标。     

某音乐厅结构抗震设计与研究

某音乐厅主楼框架存在偏心布置、楼板局部不连续、斜柱等不规则情况;音乐厅功能区为带钢桁架屋面的单跨框架;大跨钢结构屋盖表皮依附在主楼上,结构设计较为复杂。针对主楼结构进行了小震弹性时程分析及大震静力弹塑性分析,结果表明结构具有较好的抗震性能,结构各项指标均符合国家相关规范要求。针对楼板应力、斜柱承载力、功能区屋面桁架及大跨度钢屋盖的设计进行了分析研究,结果表明楼板、斜柱、屋面钢桁架和大跨钢屋盖设计安全可靠,满足抗震性能化设计要求。     

中华国际广场超限高层结构设计

中华国际广场主体结构高度为132.5m,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,主楼南侧1～14层采用斜柱单跨框架,与竖向框架-剪力墙结构单元自9层相交至14层完全成为一个整体.主体结构存在扭转不规则、构件间断、承载力突变、斜柱等不规则项,属于多项超限结构.介绍了结构的基本构成体系、超限的具体项目及采取的措施、抗震性能化设计目标的确定及实现.采用ETABS有限元软件和PMSAP设计软件进行了小震弹性分析、中震弹性分析以及大震的弹塑性分析.结果表明,结构受力性能良好,能够满足相应的抗震性能目标.详细研究了核心筒偏置对结构抗震设计的影响及对策.最后分析了中震弹性下楼板的应力和斜柱与垂直柱交叉节点的应力.结果表明,楼板应力满足中震弹性工作状态的要求;梁柱节点处存在较大的应力集中,采用强节点连接设计进行了加强.     

带斜柱转换的某高层建筑结构设计

地震作用下带斜柱转换的高层建筑结构受力复杂,容易形成薄弱层。针对某一带斜柱的高层建筑结构,采用合理的结构布置,通过两种三维有限元程序进行整体对比、弹性时程分析及关键楼板的应力有限元分析,并加强构造措施,使得结构整体和各构件的抗震性能达到设计目标。本文通过工程实例阐述了此类结构的设计要点及应注意的问题,供类似工程参考借鉴。     

苏州星光耀广场高层结构设计

介绍了苏州星光耀广场高层结构设计。结合建筑立面多次分段收进,经过方案比较,采用外框柱多次斜柱转换的结构形式。对结构进行了抗震性能化设计及转换层楼板应力分析,计算结果显示,结构各项抗震指标满足规范要求,可以达到预期的抗震性能。     

楼板大开洞及穿层柱对结构抗震设计影响

建筑单体存在塔楼与裙房未设缝脱开,抗侧力构件收进宽度超限,楼板大开洞,穿层柱的抗震超限情况;通过楼板应力分析来查看楼板大开洞对结构影响;通过对穿层斜柱截面有限元分析对其进行抗震性能设计;通过Push-over静力弹塑性分析得出结构在大震下塑性铰发展顺序。     

山东港口大厦结构设计

山东港口大厦采用钢管混凝土柱-钢梁-钢筋混凝土核心筒混合结构体系,角部6根斜钢管混凝土柱由下至上逐层缩进,与向上收紧的风帆形态相呼应。结构存在各层楼板局部不连续、跃层柱和高度超限等不规则项,按C级抗震性能目标进行性能化设计,采用SAUSAGE进行罕遇地震作用下的弹塑性分析,找出结构薄弱部位和构件,并采取针对性的抗震加强措施。空中大堂采用“刚柔结合”的钢-索网幕墙体系,介绍了支撑幕墙的主体结构。采用ANSYS对钢管混凝土柱斜柱变直柱节点进行了有限元分析。分析结果表明结构抗震性能良好,满足设定的抗震性能目标。     

中航国际航空城展示中心大跨不规则钢结构设计

中航国际航空城展示中心项目具有平面布置严重不规则,竖向多个超长穿层斜柱,楼板开巨洞,屋盖大跨不规则、大悬挑且设停机坪等特点。主体采用钢管混凝土柱钢框架-屈曲约束支撑结构体系,屋盖采用网架以及平面主次桁架结构体系。采用YJK,MIDAS/Gen,MIDAS/FEA等多个软件对结构进行计算分析,在整体计算指标满足现行规范要求的基础上,进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下结构构件的承载力及变形能力验算,对屋盖结构以及超长穿层斜柱进行屈曲分析及计算长度分析,对楼板薄弱部位、个别复杂节点进行有限元分析。计算结果表明,通过设置屈曲约束支撑、严格控制结构层间位移及超长斜柱的应力比、楼板薄弱部位设斜撑加强等一系列措施后,结构能够满足预期的抗震性能目标要求。     

某大底盘双塔超限高层结构设计

本项目为大底盘双塔超限建筑结构,主体结构裙房采用钢框架结构体系,1#楼采用CFT柱钢框架-中心支撑结构体系,2#楼采用CFT柱钢框架结构体系,运用YJK和PMSAP两种不同的软件进行计算分析。通过弹性时程分析,发现整体结构的部分薄弱楼层,对相应部位地震作用进行放大设计;进行弹塑性分析计算,所得基底或各层间剪力及剪重比等参数均处于合理的范围,塑性铰的发展顺序复核强柱弱梁的抗震设计理念,大震作用下整个结构绝大部分未形成塑性铰或塑性铰发展程度在LS阶段以内,结构安全可靠;对楼板进行应力分析,按中震弹性进行性能化设计,对三层及四层楼板局部区域进行加强;对大底盘双塔结构进行专项研究分析,总结汇总了相应的加强措施为类似项目设计提供参考依据。     

高烈度区某旋转斜柱框架-核心筒超限高层结构设计要点分析

昆明某147.5m超高层建筑，共37层，其中12～35层外框架绕平面形心相对下层旋转，共旋转30°,采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。根据旋转斜柱的特点，结构设计采取了针对性的分析方法，制定相应的性能目标并提高了关键构件(框架柱、底部加强区剪力墙、楼板)的抗震性能。利用YJK、ETABS及SAUSAGE软件对结构进行了不同性能水准地震作用下结构承载力、变形及稳定性分析，重点验算旋转斜柱对结构整体性能、楼板、核心筒等构件的影响以及斜柱本身的抗震性能，并采取针对性抗震构造措施。另外，采用MIDAS FEA实体有限元分析了斜柱关键节点的可靠性。结果表明：结构在不同性能水准地震作用下的各项设计指标均满足相关规范要求；水平力形成的扭矩在各种工况下的传递路径均有效可靠，各构件可实现预期的抗震性能目标，结构设计方案是可行且安全的。     

成都来福士广场T5塔楼结构设计

成都来福士广场T5塔楼存在扭转不规则、悬挑、斜柱、竖向构件不连续等多项超限。针对T5塔楼结构的复杂性,结构设计时采取了多项加强措施:钢桁架悬挑转换、承受拉力的梁内设置型钢、转换部位楼板加厚,对重要构件提高了中震和大震作用下的性能目标,剪力墙底部加强部位取1~20层,加强部位柱和剪力墙的抗震等级都提高为一级,悬挑部位在设计时考虑竖向地震作用,对结构在小震、中震、大震作用下的抗震性能进行了计算分析。分析结果表明,T5塔楼结构抗震性能能够满足要求,结构总体可达到预设的抗震设计性能目标。     

厦门西海湾邮轮城超限结构设计

厦门西海湾邮轮城四个子项是存在多项超限情况的高层建筑。对结构抗震性能进行了详细分析,并结合结构特点进行了跃层柱计算长度、楼板舒适度和温差收缩徐变等若干专项分析。在抗震性能分析过程中,首先确定了抗震性能目标及设计方法,然后对结构及构件在小震、中震、大震作用下的性能进行了分析,最后基于结构特点、抗震性能分析结果有针对性地采取了抗震措施。通过一系列分析与设计,提高了结构安全性。     

长城金融大厦带转换桁架结构超限设计

介绍了长城金融大厦结构弹性计算分析及推覆分析的过程及结果。指标及数据分析表明,结构周期比、位移角、层间刚度比等均满足规范要求,验证了结构体系的合理性。针对结构超限项进行了分析,采取提高抗震等级、墙内设置型钢、加强楼板厚度及配筋、增加柱间斜撑等设计措施,从概念及构造上保证了结构满足预设的抗震性能目标。跨度30m的转换桁架是工程的设计难点,转换桁架采用箱形杆件钢桁架,支撑上部27层楼面荷载,通过罕遇地震工况下杆件应力比分析以及节点有限元应力分析,验证了桁架满足大震不屈服的受力要求,从而保证了结构整体的性能目标。     

成都某超B级复杂高层塔楼结构设计

成都某项目为超B级高度的复杂高层建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、穿层柱、斜柱、核心筒剪力墙收进的抗震不利情况.设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构重要性提出了高于性能D、低于性能C的抗震性能目标,对结构进行了小震弹性分析及弹性时程分析、中震及大震的等效弹性分析和弹塑性分析.分析结果表明,结构整体和各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标.对于核心筒收进位置的竖向构件,通过计算分析及构造措施加强,可以确保结构构件满足设定的抗震性能目标.     

某超限高层结构总体设计分析

文中以浙江省嘉兴市桐乡市某B级高度超高层为例,研究基于性能的抗震设计方法在超限高层建筑结构中的应用。结构在2～6层及13～17层设置了斜柱,且结构具有扭转不规则、楼板不连续等其他不规则。文中建立了结构在不同地震水准下的性能水平和性能目标,对斜柱层关键构件进行了分析计算,并利用SAUSAGE软件对结构整体进行了大震下的弹塑性时程分析。结果表明结构斜柱关键构件能满足既定的抗震性能目标要求,结构整体具有良好的延性,能以塑性变形耗散地震能量,且变形能满足规范限值的要求。     

某高层办公楼超限结构设计与分析

本工程存在扭转不规则、楼板不连续、斜柱和穿层柱等超限不规则项。针对结构超限情况,提出合理的抗震性能目标,进行了超限分析和论证。利用设计和分析软件SATWE,MIDAS和SAUSAGE,对结构进行了多遇地震作用下的反应谱分析、弹性时程分析和罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。分析结果表明:本工程采用的结构体系抗震性能良好,结构各项性能指标均满足预先设定的性能目标要求。     

南太湖主地标集中商业结构设计北大核心CSCD

南太湖主地标集中商业为大体量超限高层商业建筑,平面呈L形,采用钢筋混凝土框架(局部钢框架)结构体系,平面布置复杂。存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、局部不规则(斜柱、穿层柱、个别构件转换)及结构超长等特点。通过多种计算软件进行弹性、弹塑性分析和结构抗震性能化设计,并进行了超长结构的温度应力作用分析、商业联桥的舒适度验算并采用TMD阻尼器对联桥舒适度进行控制,以及框架柱的屈曲分析。分析结果表明,主地标集中商业结构能达到设定的性能目标要求,结构各项指标能较好地满足规范的相关要求。     

商丘文化艺术中心大剧院结构性能化设计

商丘文化艺术中心大剧院存在扭转不规则、楼板不连续、竖向构件间断、存在局部穿层柱、斜柱等超限不规则项。针对结构体系的特点,给出了结构抗震性能化设计目标。详细介绍了商丘文化艺术中心大剧院抗震性能化设计方法和针对超限不规则项所采取的加强措施。对结构进行了反应谱分析、弹性时程分析和大震动力弹塑性分析,并对内外球结构、观众厅顶及主舞台顶桁架、舞台台口支承梁等重点部位进行了专项分析,结果表明结构满足抗震性能化设计目标的要求。     

淄博市文化中心C组团结构设计

建筑物存在楼板凹凸不规则、超长结构、跃层柱及转换梁等设计难点,导致结构平面不规则、楼板应力集中和竖向刚度突变等问题。对建筑进行了楼板应力分析、跃层柱屈曲分析和性能化设计,采取了相应结构加强措施。计算结果表明,结构能够达到预期的抗震性能目标。     

苏州某酒店超限结构设计

苏州某五星级酒店建筑高度79.050m,结构形式为框架-剪力墙结构,主塔楼和裙房之间未设置防震缝,结构存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变及局部穿层柱、V形斜柱4项不规则项。介绍了结构方案、性能目标及整体分析方法,针对酒店设备转换层层高较小的情况,提出了解决措施,并对穿层柱、V形斜柱的受力性能进行了详细的分析,对于V形斜柱顶部的楼板展开了有限元分析。采用YJK和PMSAP两种不同类型的有限元软件对结构进行了小震分析,并进行了弹性时程补充验算;采用SAUSAGE软件进行大震下结构弹塑性动力时程分析,对大震下结构的性能水准展开评估,最后提出了结构构造加强措施。结构可以达到预定的抗震性能指标,抗震性能良好。