高层型钢混凝土底部大空间转换层结构性能研究

提出在底部中大开间 (或小跨重载 )的多高层建筑中 ,优先采用型钢混凝土转换梁及其底部大开间的型钢混凝土结构体系 ,对底部开间较大的高层、超高层建筑 ,可采用型钢混凝土结构及预应力型钢混凝土空腹桁架转换结构体系。为此 ,进行了型钢混凝土底部大开间梁式托柱转换层结构 ,与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和低周反复水平荷载对比试验 ,以及部分构件采用型钢混凝土的预应力型钢叠层空腹桁架转换结构与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和拟动力对比试验 ,提出了型钢混凝土底部大开间及转换层结构体系的部分设计建议 ,取得了卓有成效的成果。本文研究成果成功地应用于三个实际工程 ,取得了显著的社会和经济效益     

大跨度叠层空腹桁架整体转换结构模型受力与抗震性能试验研究

以实际工程为背景,设计了两榀1/8缩尺的大跨度叠层空腹桁架转换结构模型。其中一榀模型为普通钢筋混凝土结构,另一榀模型在底部转换梁施加了预应力,并在底部转换梁及部分杆件采用了钢骨混凝土。本文介绍了两榀模型在竖向加载及拟动力水平加载下的受力性能、抗震性能和破坏机理,并就两榀转换结构模型的受力与抗震性能进行了对比分析。试验结果表明,该种转换结构不论在竖向还是水平地震作用下,其整体工作性能良好,具有足够的竖向承载力,可以实现延性破坏模式,采用部分钢骨混凝土的模型抗震性能更为优越;在底部转换梁中施加了预应力的模型,可以有效改善转换结构的刚度和抗裂性能。     

超高大悬臂结构型钢混凝土空腹桁架体系应用研究

工程采用了超高大悬臂结构的型钢混凝土空腹桁架体系,利用空腹桁架实现了结构转换层的设置,同时又通过超高大悬臂结构实现了底部大开间的建筑需求。工程的成功实践证明了该设计理念的科学可行性,同时工程实施中通过对关键技术的研究形成了一套合理有效的施工技术管理方法。     

北昆国际文化艺术中心结构设计难点分析

北昆国际文化艺术中心项目主要功能为大剧场、小剧场、文化服务用房.因用地紧张,采用竖向分层布置,三层和四层的转换桁架实现了下部剧场空间的大跨度转换并支承上部办公服务用房,转换层以下采用钢框架(钢管混凝土柱)-组合剪力墙(型钢混凝土剪力墙)结构体系,转换层以上采用钢框架-支撑结构体系.主要介绍了多级转换桁架系统在中大震时的受力和变形分析;通过对转换桁架在不同荷载工况下的传力路径分析,对复杂转换结构的计算结果进行可靠性判断;对转换桁架及悬挑空腹桁架采用竖向地震系数法和反应谱法进行对比分析;对转换桁架进行抗连续倒塌分析;针对复杂多级跨层转换进行特殊定义的施工模拟分析;根据性能化设计要求,对结构进行大震动力弹塑性时程分析.结果 表明,结构布置合理,结构体系安全可靠.     

某带空腹桁架的科研楼结构设计

该结构采用框架-剪力墙结构体系,该项目存在竖向抗侧力构件不连续、楼板局部不连续、扭转不规则特点。针对项目扭转不规则,设置了屈曲约束支撑,取得了较好的抗扭转效果。针对竖向抗侧力构件不连续,同时为实现通高大堂,在4层设置了空腹桁架;基于“强化转换层及其下部,相对弱化转换层上部”的设计思想,定量给出了空腹桁架控制指标和内力调整措施。空腹桁架下弦杆采用了预应力型钢混凝土梁的设计,给出了该梁的抗弯、抗剪计算公式。     

超高层建筑空腹桁架托柱转换体系设计

重庆新华国际大厦局部托柱转换体系承担了上部54层的荷载,为追求经济、合理的设计方案,对钢筋混凝土深梁、型钢混凝土组合梁、空腹桁架、叠层空腹桁架、斜腹桁架、叠层斜腹桁架6种方案进行了试算和比选,最终拟采用型钢混凝土空腹桁架方案。介绍了空腹桁架方案的受力分析、构造措施等,并对分析模型、计算参数、杆件设计等问题进行了探讨。     

高层建筑中转换结构构件的优化设计

某高层综合大楼为满足底部公用大空间,上部住宅用小开间的建筑功能需要,结合设备层设置了结构高位转换层。为避免若采用梁式转换,因承载上部结构大荷载需采用梁高同转换层层高的深转换梁而带来的本层相对抗侧刚度过刚的问题,针对该转换结构构件进行弹性有限元应力分析,经优化比选,改采用有粘结预应力转换桁架的结构转换方式,使得转换结构体系轻巧、合理。     

移动硅谷创新中心二期7#办公楼叠层斜腹桁架托柱转换设计

移动硅谷创新中心二期项目7#办公楼为钢筋混凝土框架-核心筒结构。为了获得底部大堂大空间,需要在2层顶部进行局部托柱转换,转换体系上部结构为22层,转换跨度为13.5m。结合概念设计和计算分析,对转换部位的结构布置进行了方案比选,最终采用型钢混凝土叠层斜腹桁架方案。计算表明,叠层斜腹桁架传力途径简短明确,转换效率高,并能调节结构整体竖向刚度,具有良好的抗震性能。还介绍了本工程的模型分析、杆件设计等,并对节点连接等构造措施进行了探讨。     

型钢混凝土桁架在转换结构中的应用

本工程为地下1层,地上19层,地上第5层为结构转换层。转换结构采用型钢混凝土桁架,其轴线跨度为27.0m。型钢混凝土桁架转换结构可以显著缓和高层建筑质量和刚度的突变。转换桁架构件为型钢混凝土结构构件,充分发挥了型钢与钢筋混凝土结构各自的力学特性,型钢外包钢筋混凝土,可避免型钢过早出现局部屈曲或整体失稳,并具有耐火性好、节省钢材的优点;在混凝土中增加型钢,具有承载力大、抗震性能好等优点。型钢混凝土桁架适用于跨度较大、承托层数较多的拖柱转换结构,经济适用、安全可靠。     

南昌绿地紫峰大厦结构设计关键技术

南昌绿地紫峰大厦建筑高268m,采用框架-核心筒结构体系,为超B级高度超限高层建筑结构。在建筑高度2/3位置,东西立面内凹,内凹部分的荷载通过结构柱支承在层41～43这3层高(含暗钢桁架)的7m跨悬臂转换墙上。在核心筒底部加强区设置型钢,底部框架柱采用型钢混凝土柱,转换墙内暗埋钢桁架。整体结构及构件设计融入性能化设计思想,对结构进行了小震下的反应谱计算和动力时程计算以及中震弹性复核,并进行了大震下的弹塑性时程分析。详细阐述了采用ANSYS软件对转换层部位进行的有限元分析,同时介绍了首层挑空部位、竖向变形差、基础设计等关键技术。     

上海天然气调度指挥展示中心结构设计

针对上海天然气调度指挥展示中心钢结构设计,详细介绍了为避免平面及竖向不规则而采用的结构布置和连接构造处理。大跨度共享大厅采用大直径钢管柱和空间管桁架以提高结构抗侧刚度,在大跨度点式玻璃幕墙设计中采用鱼腹式桁架及预应力索桁架以满足建筑和结构的要求,介绍了风荷载计算参数的取值及拉索的预应力控制。     

预应力钢管桁架在北京外国语大学体育馆工程中的应用

在很多大跨度、大面积楼层结构设计的方案中,如单纯使用钢筋混凝土结构,会存在结构截面尺寸大,占有空间多、自重大,满足不了建筑物的功能需要等问题,采用预应力钢管桁架来拾遗补缺,能有效解决结构大跨度、高承载力、大自重、大截面尺寸、杆件挠度和占用空间多的矛盾。通过北京外国语大学大学生体育馆工程,详细介绍预应力钢管桁架在大跨度建筑工程中的施工工艺。     

某温泉国际大酒店结构方案设计

某温泉国际大酒店是位于福建漳州市的在建五星级酒店,主楼高为六层,附属楼高为四层,属于大型公共建筑。该工程为大底盘结构,其中主体结构二层楼板开洞面积较大,为平面和竖向不规则结构。针对结构方案设计面临的结构体系选择、建筑要求的可供700人使用的大型宴会厅和三层挑高的大堂等要求,主体结构分别采用了混合结构、大跨度的网架结构和型钢混凝土越层柱等结构形式,既满足了业主对于酒店多功能、多用途等方面的要求,又保证了结构布置合理,技术可行,各项设计控制指标满足规范要求。     

深圳京基金融中心钢结构施工技术

深圳京基金融中心为国内超高层建筑,采用钢筋混凝土核心筒(局部劲性钢结构)、矩形钢斜支撑、外筒矩形钢柱内扎钢筋和灌注混凝土、柱间腰桁架及连接内外筒的伸臂桁架三重抗侧力结构体系。矩形钢柱截面大、分段数量多、现场焊接作业量大、测量精度要求高、安装场地狭小、施工难度大。选用2台高性能大吨位塔吊作吊装设备,先进行核心筒施工,对施工平面进行分区,合理安排构件进场,科学配置资源。采用先进的施工技术和工艺,完善的安全质量管理体系,有效解决了施工进度、质量、安全等问题,确保工程进展顺利。     

深圳观澜版画艺术博物馆结构设计

深圳观澜版画艺术博物馆采用钢筋混凝土框架-剪力墙与钢桁架的混合结构,结构体系较复杂。结构的屋面及上部楼层由跨度达40～54m的钢桁架组成,钢桁架支承于4个剪力墙筒体上,局部存在悬挑。结构内部空旷,楼板开洞较大,同时存在楼面标高复杂和楼板不连续的情况,属于平面和立面不规则的复杂高层结构。针对结构特点,进行结构弹性分析、钢桁架结构形式对比分析、混凝土收缩徐变分析、温度效应分析、舒适度分析、节点有限元分析。根据各项分析结果,采取有针对性的设计措施,取得明显的综合技术和经济效益。     

北京大兴文图馆型钢混凝土桁架作为结构转换构件的设计

北京大兴文图馆采用型钢混凝土桁架作为结构转换构件,承受以上4层框架的楼、屋面荷载,既解决了结构的受力问题,又满足了建筑的功能要求,不失为一种好的结构转换形式。     

内置钢构架钢骨混凝土转换深受弯构件试验研究

以实际工程为背景,对两榀1/6缩尺内置钢构架钢骨混凝土转换深受弯构件模型进行试验研究,分析这种新型转换构件在竖向集中荷载作用下的力学性能和破坏形态,研究构件在受力过程中裂缝的开展规律、钢筋和钢构架的应变变化特点、传力模式。研究结果表明内置钢构架钢骨混凝土转换深受弯构件具有承载力高、刚度大、变形能力强等诸多优点,内置钢构架钢骨混凝土转换深受弯构件的破坏形态有显著的改善,避免了普通钢筋混凝土转换梁(尤其是深受弯构件)的脆性破坏形态,表现出良好的塑性。内置钢构架钢骨混凝土转换深受弯构件充分利用了深受弯构件的拉力拱传力机理,设置钢构架实现了以最短、最直接的传力路线和方式传递上部荷载。     

型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力及试验验证

框支剪力墙结构可以提供建筑底层大空间,因此在实际工程中被广泛地采用。为提高其抗震性能,提出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构加以改进。介绍了框支剪力墙内力简化计算方法和两种型钢混凝土柱正截面设计公式,给出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力确定方法,并进行了一榀1/4缩尺模型在竖向荷载和单调水平荷载作用下的静力试验作为验证。     

大跨度新型组合空心楼盖结构受力性能研究

介绍了型钢混凝土组合空心楼盖的构造形式、工作机理,采用三维非线性有限元方法分析了其在竖向荷载作用下的受力性能,结果表明这种结构可以有效提高结构的整体刚度和承载力,而且降低了结构高度.