南京中航科技大厦A楼结构抗震设计

南京中航科技大厦A楼塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,裙房为框架-剪力墙结构体系。本文介绍了该项目的结构布置与结构体系的特点、结构超限情况和对应的抗震设计性能目标,以及多遇地震和风荷载作用下结构的整体弹性分析;对裙房楼板局部开大洞进行了应力分析,并补充整体结构静力弹塑性推覆分析;最后,提出对应的结构抗震加强措施。     

钢筋混凝土框架——斜撑结构体系抗震分析

在各种钢筋混凝土结构体系中,框架结构是抗震性能比较差的一种,其主要原因是框架结构只有一道抗震防线.目前在混凝土框架结构中增加抗震防线的结构有混凝土框架—剪力墙结构和钢支撑—混凝土框架结构.在钢框架结构中增加抗震防线的结构有框架—中心支撑结构和框架—偏心支撑结构.本文吸取上述各种结构的优点,提出在混凝土框架结构中增加混凝土斜撑,由混凝土框架和混凝土斜撑组合成一种新的抗侧力结构体系:混凝土框架一斜撑结构.本文通过与同类结构的对比及试设计计算结果分析,来论证这种新的结构体系符合抗震规范对结构体系的各项要求,在抗震性能及经济适用等方面都具有一定的优越性,可以应用到实际工程中.     

周边交叉网格框架-核心筒结构设计的几个关键问题探讨

华本工程超高层塔楼采用周边交叉网格框架-钢筋混凝土核心筒的新型结构抗侧力体系。通过结构体系组成、二道防线分析、地震耗能机制研究、结构水平变形分析、外围斜撑受拉受拉分析、关键节点应力分析等内容的研究,结合基于性能的抗震设计方法,并根据计算结果采取适当的构造加强措施,使得结构整体及各构件的抗震性能均可达到预期的抗震性能目标,可为同类结构的设计提供参考。     

海口中心主塔楼钢结构方案分析与设计

海口中心主塔楼采用带加强层及斜支撑的钢框架-核心筒结构体系,采用SATWE和ETABS软件对结构进行了多遇地震下的反应谱分析和时程分析,并对计算结果进行了对比;为达到结构抗震多道防线设防的目的,对框架和支撑之间以及外框架和核心筒之间的水平剪力和倾覆力矩的分配关系分别进行了统计分析,并相应进行了剪力调整;对结构设定适宜的性能目标,完成了结构在设防烈度地震下的计算分析,采用ABAQUS有限元分析软件对结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,从而实现结构的性能化设计。     

斜钢管混凝土柱框架-核心筒-伸臂桁架结构抗震性能研究

为明确钢管混凝土(CFT)柱框架-核心筒-伸臂桁架混合结构的抗震性能,结合典型工程“青岛海天中心”,采用MARC有限元软件对该结构体系进行抗震性能分析。分别进行了多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下的弹塑性动力时程分析。结果表明：设置斜CFT框架柱可有效控制结构顶点位移,罕遇地震作用下,最大顶点位移较直CFT框架柱结构的降低约76.6%;斜CFT柱使地震剪力由核心筒向框架转移,转移后的地震剪力更接近双重抗侧力体系的设计要求,即在多遇地震作用下框架部分至少承担结构总底部剪力的20%;同时,结构倾覆力矩的变化与剪力相反。设置斜CFT框架柱的结构可充分利用材料性能,在发挥相同抗侧力作用情况下能取得较好的经济效益。在此基础上,对结构进行基于增量动力分析(IDA)的地震倒塌易损性分析,确定了结构塑性发展路径为连梁、核心筒底部、框架柱底端、伸臂桁架。易损性分析结果表明,CFT框架柱斜置未对结构抗震倒塌安全储备产生不利影响,依然表现出优异的抗地震倒塌能力;结构变截面楼层部分的连梁和周围墙底塑性损伤最为严重,在设计中应对其进行加强。     

基于性能的带边框板柱-剪力墙结构抗震设计

板柱-剪力墙结构属抗震性能相对不利的结构体系,我国现行的抗震设计规范要求板柱-剪力墙结构周边应设置有梁框架。结合一栋5层带边框板柱-剪力墙结构的实际工程,采用抗震性能化设计方法,进行罕遇地震下的有限元非线性分析,讨论结构在多遇及罕遇地震作用下的响应,绘制结构层间位移的变化曲线,分析塑性铰的分布情况。结果表明,适当加强边框框架侧向刚度后可以有效地提高结构的抗震性能,有效降低抗震墙承担的地震水平作用,弹塑性位移角满足规范要求,出现的塑性铰都在可修复范围,结构安全可靠。     

喀什国际免税广场塔楼结构体系设计与研究

喀什国际免税广场由两栋58层、结构高度均为255m的超高层A,B塔楼及22.8m高的4层商业裙房组成。塔楼与裙房之间地面以上设防震缝分开。着重介绍塔楼结构体系由混合结构到钢结构的演变历程、设计面临的挑战,并按抗震概念设计思想有针对性地采取结构加强措施,最终形成了钢框架角部带支撑的密柱外筒-钢框架支撑内筒的筒中筒结构体系。分析结果表明:最终采用的结构体系在水平地震作用下,内、外筒剪力分配合理,符合多道抗震防线的概念设计,结构的周期比、剪重比、层间位移角、稳定性等均满足规范要求。     

上海真如城市副中心启动区A3地块9号楼及裙房超限高层结构抗震设计

针对上海真如城市副中心启动区A3地块9号楼及其裙房的工程概况,对该项目的结构布置及超限情况进行了介绍,采用SATWE和PMSAP有限元计算程序对该超限结构进行了抗震分析,并找到了结构抗震薄弱部位,结果表明,该超限高层结构的设计均能满足规范要求,剪力墙作为抗震第一道防线,具有较好的延性,框架作为抗震第二道防线,保证大震作用下的结构安全,对于结构薄弱部位,采用构造加强措施确保抗震性能。     

梯段板构造及梯柱形式对框架结构及楼梯构件抗震性能的影响

为考察梯段板不同构造及不同梯柱形式对框架结构抗震性能的影响,利用SAP 2000软件建立7个钢筋混凝土框架结构模型,进行模态分析、反应谱分析及静力推覆分析。结果表明:不同梯柱形式对主体结构刚度及内力分布影响较大,对楼梯构件与主体结构整浇的框架结构,应考虑这种影响;对于整浇楼梯,考虑地震作用的影响时,应尽量采用4梯柱支承形式,将楼梯构件与框架柱分离,减小楼梯构件与整体结构的相互影响;若采用3梯柱支承形式,可在梯段板下端设置滑动支座或隔震防倒塌支座,减小梯段板的斜撑效应,使楼梯构件不坏或晚于整体结构破坏,保证楼梯间的安全岛功能。     

边框框架对板柱剪力墙结构的影响研究

板柱-剪力墙结构属抗震性能相对不利的结构体系。我国现行的抗震设计规范要求板柱-剪力墙结构周边应设置有梁框架。结合中关村环保科技园J03科技厂房工程,对高烈度地区的带边框的板柱-剪力墙结构进行分析,适当加强边框框架侧向刚度后可以有效的提高结构的抗震性能,有效降低抗震墙承担的地震水平作用,减小楼层层间位移角。边框框架会引起重力荷载下局部应力的重分布,设计中应予以重视。     

支撑长细比及节点板对中心支撑钢框架抗震性能的影响

支撑作为中心支撑框架主要的抗侧力构件,其性能对整体结构的抗震性能影响较大,其中支撑的长细比是影响支撑性能的关键因素。节点板作为连接支撑与框架常用的连接构件,对体系的刚度也有一定的影响。利用OpenSees建立了考虑节点板作用的3层1跨的中心支撑框架模型,并与试验结果进行对比验证其可靠性。在此模型的基础上对中心支撑框架是否考虑节点板作用及其长细比对整体抗震性能的影响进行了弹塑性时程分析及易损性分析。分析结果表明,在设计过程中考虑节点板的作用,将有利于合理地评估中心支撑框架的抗震性能。我国《建筑抗震设计规范》对长细比的限值过于保守,使得在罕遇地震下支撑仍处于弹性范围内,没有充分发挥其性能。因此,建议适当增大中心支撑框架的支撑长细比,从而保证支撑充分发挥其性能,并减小结构的地震作用。     

深圳湾总部大楼罕遇地震作用弹塑性分析

深圳湾总部大楼为一栋高度为400 m的复杂超高层建筑,采用密柱框架 核心筒结构体系。密柱外框架由56根钢柱组成,梁柱连接采用完全偏心节点,外框架的刚度相对较弱。塔楼高区由于建筑体型收进,核心筒采用2层斜墙过渡收进。设计采用箱型钢梁和箱型钢柱组成密柱外框架,在核心筒剪力墙内埋设型钢加强,密柱外框架与核心筒剪力墙的抗震性能要求均提高至中震弹性。运用ABAQUS和BEPTA程序,将梁、柱和剪力墙的材料非线性在应力 应变层次上予以精确模拟,同时考虑结构的几何非线性,进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明：密柱外框架具有较高的抗震承载力,可以起到第二道抗震防线的作用;结构的层间位移角满足规范的限值要求;密柱外框架与核心筒剪力墙的主承重构件均未出现明显损坏,结构具有较好的抗震性能。     

外围斜柱钢框架结构抗震设计

某学校四层艺术中心为异形单体,采用钢框架斜柱结构体系,属于抗震超限结构。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、大震作用下的抗震性能进行了分析,并针对斜柱对结构的影响进行了楼板应力及不考虑楼板有利作用楼面梁应力验算、四层连廊失效的包括设计及斜柱关键节点应力分析等专项分析,最后基于抗震性能分析及专项分析结果及结构外围斜柱特点有针对性地采取了抗震措施。通过抗震性能分析及设计,提高了结构安全性,实现了抗震性能目标,可为类似斜柱钢框架结构设计提供重要参考。     

深圳中航城超高层结构分析与设计

深圳中航城项目D1地块包括1栋189.6m高的办公塔楼和41.6m高的商业裙房。塔楼采用框架核心筒结构,裙房采用框架结构。塔楼底部加强区核心筒剪力墙外墙角部及外围框架柱采用了钢管混凝土组合构件。论文介绍了塔楼地基基础及上部超高层结构体系特点;采用基于性能目标的抗震设计方法,以反应谱分析为基础,结合弹性时程分析、中震分析和大震Pushover分析结果对关键构件进行了性能化设计,结果表明,结构可以满足规范要求并达到预期的抗震性能目标。     

某斜框架-剪力墙结构设计

襄阳行政中心主楼共12层,结构高度48.1m,采用框架-剪力墙结构体系。结合建筑立面形态和平面布局,外围两排框架采用了斜框架结构,其中中庭开洞周边为单跨框架。介绍了斜框架结构的设计重点和对整体结构的影响,基于抗震性能化设计方法,进行了多遇地震作用下的弹性分析、设防烈度地震作用下关键构件的性能分析和罕遇地震下的弹塑性分析。由于结构超长,设计时考虑了温度效应的影响。分析结果表明,结构能够达到预期的设计目标。     

带RC耗能器-限位斜撑框架抗震性能研究

通过两榀设置钢筋混凝土耗能器框架的伪静力试验,对比了设有限位斜撑及未设限位斜撑两种方案下结构的抗震性能,得到了两种情况下各构件的破坏过程、破坏形态和框架的滞回特性等。通过计算分析探讨了耗能器、限位斜撑分别对结构承载力和刚度的贡献。结果表明,耗能器屈服可以先期消耗部分地震能量,改善了框架整体的延性,而限位斜撑则大幅提高了结构后期的承载能力,充分体现了设置多道抗震防线的思想。     

考虑整体和构件几何缺陷的隐式框架-支撑结构动力弹塑性二阶效应分析

通过对ETABS软件进行二次开发,给出《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)直接分析设计法在ETABS软件中的实现方式。在此基础上,以山东某高层住宅项目采用的隐式框架-支撑结构体系为例,采用考虑结构整体初始几何缺陷和构件初始缺陷的动力弹塑性分析方法,分析该结构在大震作用下的动力响应和两种缺陷对结构抗震性能的影响。分析结果表明:罕遇地震作用下,有无考虑缺陷和二阶效应时得到的结构最大层间位移角均未超过1/50限值,支撑起到了第一道抗震防线的作用,框架柱保持弹性,满足"强框架,弱支撑"的设计要求。考虑缺陷和二阶效应会使结构最大层间位移角有所增加,根据结构二阶效应系数和延性系数可近似估算二阶效应对最大层间位移角的放大系数;对于高延性结构,在进行动力弹塑性分析时,应考虑缺陷和二阶效应对结构抗震性能的影响。     

某梯田式退台高层办公楼结构设计

某办公楼结构高99.6m,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。塔楼平面为三角形,扭转效应明显,裙房部分梯田式层层收进,结构各层质心偏心,斜柱位置主体结构侧移明显。通过对斜柱和收进部位进行分析,并采取相应加强措施后,本工程抗震性能满足相关要求,并可供同类工程参考。     

教学楼户外楼梯的空间地震效应及其加固措施

汶川地震震害调查中发现,楼梯斜板结构破坏较为严重,甚至楼梯板早于主体结构破坏出现。结合震害调查结果,针对目前中小学抗震鉴定中普遍存在的户外楼梯抗震问题,结合某中学教学楼抗震鉴定实例,讨论了楼梯斜板的空间刚度效应对整体结构抗震性能的影响。分析结果表明,楼梯斜板的空间刚度效应对整体结构抗震性能影响较大,不能忽略;楼梯斜板在地震作用下,表现为偏心受拉（压）构件,而不是原设计所认为的受弯构件,这也解释了汶川地震中楼梯间结构震害较重的原因。最后,提出了一个切实可行的楼梯斜板加固措施。     

高烈度地区混合框架核心筒结构抗震性能分析

混合框架核心筒结构是由型钢框架、混凝土核心筒与伸臂桁架组成的一种具有多道抗震防线的超高层结构体系.本文以云南省昆明市的超高层建筑江东和谐广场为例研究了该结构体系在高烈度地区的抗震性能,该建筑为我国目前在高烈度地区建造的最高的混合框架核心筒结构建筑.本文使用Perform3D软件对该结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,从层间位移角、层位移、楼层剪力、结构的塑性损伤过程等方面综合评价了结构的抗震性能.分析研究表明,混合框架核心筒结构体系抗震防线明确,在高烈度地区条件下能够很好的实现“基于性能的结构设计”.