高层建筑框架——核心筒结构设计分析

文章根椐筒体结构的特点,结合工程案例对简体结构中的框架—核心筒结构从概念设计、计算程序选取、结构计算参数的选取、平面布置、构造要求等方面进行了探析,以完善框架—核心筒结构设计。     

高层建筑框架核心筒结构设计分析

由竖向筒体为主构成的承受竖向与水平作用的高层建筑结构就是筒体结构,筒体结构分为筒中筒砼结构与框架-核心筒结构。本文就高层框架-核心筒的构造设计的有关要点实施进行了分析,深入认识了高层框架核心筒的结构设计。     

带水平加强层的高层框架——核心筒结构push-over分析

水平加强层作为提高结构抗侧刚度、降低框架-核心筒结构剪力滞后效应的有效手段,近年来得到了广泛的应用。但带水平加强层的高层筒体结构在地震作用下表现出非常复杂的反应特性,为了定量地分析水平加强层对高层框架-核心筒结构抗震性能的影响,利用模拟框架支撑结构替代剪力墙,采用杆系空间协同模型,选取典型框架-核心筒高层建筑进行了3种加强层不同设置方案的Pushover分析,较为系统地研究了框架-筒体结构与带加强层的框架-筒体结构在地震作用下的屈服机制和延性性能。为高层框架-核心筒结构设计提供了相关建议。     

南宁某高层研发办公楼结构体系选型分析

南宁某高层研发办公楼的剪力墙结合楼梯间、电梯井、设备房,集中布置在建筑中部形成平面尺寸较大的核心筒。对于这种外围框架、内部核心筒剪力墙的平面布局,目前没有规范应按框架—剪力墙结构体系还是按框架—核心筒结构体系进行设计。本文根据框架—剪力墙结构与框架—核心筒结构的受力特征,从建筑平面布局、核心筒尺寸、核心筒墙体与底部剪力墙倾覆弯矩占比等方面进行分析,提出研发办公楼按框架—剪力墙结构设计更加合理,符合规范的设计要求。项目可供同类型的高层建筑结构设计参考。     

框架-核心筒结构设计分析探讨

结合工程设计实例,根据筒体结构的特点,简要介绍了某高层建筑框架核心筒结构设计的整体构思,并依据相应规范,从结构设计平面布置、计算参数的选取、核心筒连梁设计等方面,对该工程进行了探析,以供同类工程设计时参考。     

框架核心筒结构设计要点

框架—核心筒因能发挥框架和筒体两种结构体系的优点,其结构具有外框架间距大、布置方式多变、建筑立面灵活的特点,因此在高层公共建筑中得到广泛应用。根据一些框架—核心筒结构案例,对规范的解读及应用总结了一些心得。     

高层框架-核心筒及衍生结构体系主要抗侧组件分析

为更加深入和系统地了解高层建筑中应用最广的框架-核心筒结构,基于构件的受力特点,首次提出了抗侧组件的概念,指出核心筒、腹板框架和翼缘框架为该种结构体系的三个主要抗侧组件。基于6栋普通框架-核心筒结构及衍生结构体系的高层塔楼,计算了主要抗侧组件所承担的倾覆力矩比例来衡量其抗侧能力,详尽剖析了抗侧组件的工作原理。通过量化各抗侧组件的抗侧效能,使框架-核心筒结构的抗侧体系设计更加明晰。结果表明:在普通框架-核心筒、筒中筒、带环桁架的框架-核心筒结构中,核心筒为关键抗侧组件;单独带巨撑或伸臂的框架-核心筒结构中,关键抗侧组件分别是腹板框架和翼缘框架。     

高层框架核心筒结构设计

青岛开发区交警大队地块商务公寓及办公楼采用了钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,详细介绍该工程的结构选型、结构平面布置、构造措施以及结构概念设计等;通过对该框架核心筒结构进行计算分析,分析结果表明本文所采取的设计方法以及构造措施等有效地控制层间位移等要求;总结了笔者在框筒结构设计中的经验,为框筒结构设计提出了一些建设性意见,为同类工程设计提供参考。     

框架-核心筒高层混合结构抗震性能评价及破坏模式分析

以一个实际高层框架-多子筒核心筒混合结构为例,通过静力弹塑性计算和弹塑性动力时程计算,分析了在地震作用下框架-核心筒结构体系的受力特点,讨论了该结构体系的合理破坏模式,提出将控制概念引入结构设计中,有目的地引导作为主要抗侧力体系的核心筒的屈服机制和破坏模式,同时对外框架进行合理的设计使其具有足够的承载力和延性,可以使框架-核心筒结构具备多道抗震防线,提高其抗震性能。结果表明:经过合理设计,框架-核心筒结构可以具备三道抗震防线:连梁、子筒(或墙肢)、框架,并且结构同时具有足够的耗能能力,能形成合理的破坏模式,提高抗震性能。     

某超高层结构墙帽分析

采用有限元程序GSSAP进行某超高层框架-核心筒结构的墙帽分析,由于框架梁的截面高度限制为500mm,且框架梁跨度12m过大,文中通过每层剪力墙筒体外墙向外飘出2m左右厚度500mm的厚板,使框架梁跨度减至10m,用扁梁将外围柱和剪力墙筒体连接,形成带墙帽的框架-剪力墙核心筒体系。     

张家口五一广场综合楼结构设计

介绍了张家口五一广场综合楼工程结构设计的主要内容,包括结构布置、电算结果分析、地基基础的设计等问题。并引申指出了设计框架--核心筒结构时应注重抗震构造措施,从而保证核心筒的空间有效性;以及解决好由于竖向刚度不均匀导致的地基不均匀变形等问题。     

简体偏位对框架—筒体结构体系的影响和分析

针对筒体偏位对框架-筒体结构体系的影响进行分析,运用有限元分析软件ETABS对一幢超高层建筑在偏位和未偏位两种情况下进行了结构的抗风和抗震计算,并对计算结果进行了分析.     

刚性加强层在超限高层建筑结构中的应用

根据带刚性加强层的高层结构的动力反应特点,提出了地震区带刚性加强层框架-核心筒合理布置原则及结构构件抗震措施.强调在地震区应用带刚性加强层的框架筒体结构时,应考虑加强层的“合适刚度”的设计概念.     

筒中筒结构的简化计算

A.Coull用等代筒体法分析框筒结果表明:剪力滞后对框筒变形的影响较小,可以近似地按等代筒体,乘以剪力滞后影响系数来考虑。因此,在筒中筒结构中我们可以将外缘框筒作为具有弯曲及剪切变形的等代筒体,按与只考虑弯曲变形的内筒的形变协调条件,建立微分方程,解出筒中筒结构的侧移计算公式及内外筒的荷载分配计算公式。由此,用顶点位移法可求出筒中筒结构的主振周期及地震力。当作用于外筒上的荷载分布公式确定后,可由此导出应力调整函数S(z)的计算式。利用程序计算器,可方便地求出框筒梁柱中的内力。     

远雄国际广场结构设计

对一在建181m高层建筑结构设计进行总结,工程采用型钢混凝土框架-混凝土筒体的混合结构。考察了伸臂桁架用于加强层的作用,分析了顶部40m高构架的影响,对节点设计进行了介绍。     

框筒结构的简化分析方法

考虑剪力滞后的影响,将高层框筒结构先离散成正交各向同性板,根据最小势能原理得到各板的应力和应变表达式,再根据角柱处的位移与内力相等效的原则,将空间框筒结构等效成平面框架结构。对一个高层算例进行了计算,并与按空间框架分析的结果进行了对比。结果表明,这种简化方法具有足够的精度。     

上海淮海中路3号地块塔楼结构设计

上海淮海中路3号地块发展项目塔楼为超B级高度的复杂高层建筑,采用钢筋混凝土框架核心筒体系。通过调整结构刚度,提高结构抗扭承载力以及采用两种空间有限元软件进行分析,解决了结构超限问题,使结构满足抗震设防要求。     

某超高层预应力框筒结构的设计与施工

通过对超高层框筒结构--上海浦东新资大厦进行分析,着重介绍了超高层结构预应力设计中一些需要特殊注意的因素,同时针对超高层结构在预应力施工中的一些特点,提出了施工中一些特殊要求.对从事高层预应力结构设计及施工的人员有一定的借鉴作用.     

钢筋混凝土框筒结构负剪力滞研究

框筒结构在水平荷载作用下的变形由剪切变形和弯曲变形两部分组成,弯曲变形必须考虑正、负剪力滞的影响。本文在框筒柱应力分布和剪力滞分布假定的基础上,取消连续化假定,推导出了框筒结构弯曲变形时柱轴力和侧移的简化计算公式,对影响框筒结构负剪力滞的几个主要因素进行了分析。     

某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构的整体稳定性分析

采用结构分析软件SAP2000对某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构进行线性和非线性整体稳定分析。分析结果表明,该超高层结构具有较好的整体稳定性能。基于整体稳定分析结果,对结构中底部跨层柱的计算长度系数进行计算。