仁恒滨海中心高层悬挂结构施工技术

悬挂结构的施工方法有2种,分别是顺序施工和逆序施工。以仁恒滨海中心高层建筑的实际工程为例,分析顺序施工过程中吊柱经过受压的施工状态向吊柱受拉的设计状态转化对结构的影响,以及悬挂结构的变形控制,通过采用临时支撑,保证整个悬挂结构竖向变形符合设计要求。     

中投证券大厦施工模拟分析

深圳中投证券大厦大屋面高度137 m,建筑总高度149 m。采用矩形钢管混凝土柱+钢梁+双钢筋混凝土筒+高位转换(悬挂)桁架结构体系,结构平面中部28 m跨的楼盖在建筑低区、高区均采用钢吊柱悬挂在钢桁架上。施工过程中设置临时支撑柱,选择适当的时机拆除临时支撑柱形成悬挂结构。对结构进行了全过程的施工模拟分析,对比了一次性加载与考虑施工模拟、结构的内力与变形的差别。选取最不利的施工阶段,对结构的变形和构件的应力水平进行了最不利施工阶段验算,为结构的后续分析提供了初始刚度(施工模拟分析的最终刚度)。     

上海中心大厦吊挂式幕墙支撑结构施工模拟分析

主要探讨了施工过程对上海中心吊挂式幕墙支撑结构的变形与受力的影响,通过对幕墙支撑结构和主体结构的施工模拟分析,研究了幕墙支撑结构的变形预调值,并对由于主体结构变形引起的支撑结构附加内力进行了分析.研究表明,受吊挂层刚度不均匀性影响,支撑结构存在较大的不均匀变形,应对其进行预调整以确保结构几何形态满足设计要求;主体结构竖向压缩会引起支撑结构较大附加内力,设计时应给予充分考虑.     

西安丝绸之路国际会展中心幕墙超长钢吊柱安装技术

西安丝绸之路国际会展中心项目中,对幕墙钢吊柱龙骨安装过程进行有限元静力性能仿真分析,分析主体结构的沉降变形会影响幕墙结构稳定性、主体结构的变形对幕墙安装的标高控制影响,现场精确分析每根幕墙钢吊柱的变形量,进行测量精度、构件制作变形及现场拼装变形的控制,钢吊柱采用分段加工、分段吊装的方式完成施工,解决了立柱截面高度大、施工过程中荷载不断变化、变形量难以控制等难题。     

上海图书馆东馆悬挂结构方案设计与研究

上海图书馆东馆属于上海市重大工程,建筑设计以高大空间为主,结构具有大跨度、大悬挂、大开洞的特点.建筑主要柱网尺寸为16.8m×16.8m,结构四周的大跨外挑区域采用"多层悬挂结构",在屋顶设置双向上翻钢桁架,通过桁架端部的吊柱来传递下方5层悬挂区的荷载.吊柱采用高强钢拉杆,拉杆长度可调节以适应施工误差.设计时需考虑悬挂...     

建滔总部大厦结构设计

建滔总部大厦为结构高度220m的混合结构,混凝土核心筒完全偏置于塔楼的东侧,以形成开阔的办公空间.为实现室内大空间与立面通透性的建筑效果,办公区采用中间无柱、在东西两侧以小吊柱吊挂组合楼盖的竖向传力体系.小吊柱悬挂于设置在避难层的巨型桁架,只有角部4根矩形钢管混凝土巨柱与南北两侧的巨型斜撑落地,形成巨型支撑框架-偏置核...     

济南万象城幕墙支撑结构设计概况

济南万象城建筑立面以“科技、时尚、活跃”为设计主题,强调主入口的导识性,在立面东南角主入口上方设置了醒目的不规则体块,幕墙支撑结构采用竖向承重吊杆加水平向抗风桁架代替传统的承重、抗风柱加水平连系梁的结构体系,结构采用固定球铰支座吊挂在主体结构上,具有空间形状复杂、悬挂质量大、系统刚度柔、节点构造复杂等特点。本文针对幕墙支撑结构布置、荷载与作用、结构静力分析、节点构造设计、吊杆荷载张拉等要点进行分析,以期对将来类似工程提供案例借鉴。     

某高铁站大跨空间结构设计

徐州东站扩建项目使用功能主要为侧式站房和高架候车室,整体结构由下部钢筋混凝土框架及上部大跨度钢屋盖组成,钢屋盖平面投影尺寸为191m×227m.高架候车区钢屋盖跨度75m采用倒三角钢桁架,侧式站房入口处钢屋盖跨度112m、两侧悬挑31m,采用W形钢桁架结构.为保证主桁架的稳定及增加整体屋盖刚度,屋盖设置了Y向倒三角次桁架及刚性屋面支撑;上部大跨度钢屋盖分别支撑于高架候车室钢管混凝土柱顶、侧式站房钢管混凝土柱顶、通高幕墙柱顶及入口处通高4根空间桁架柱顶,各类柱抗侧刚度差异较大,本工程通过局部设置滑动支座进行了整体抗侧刚度的调平;入口通高空间桁架柱也作为关键构件进行重点分析设计;本工程整体结构超长,温度对钢屋盖、支座及竖向构件将产生不利影响,本文对其进行了分析论述.     

上海中心大厦幕墙支撑结构与主体结构协同工作分析与控制

将幕墙支撑结构与主体结构建立整体有限元分析模型,对幕墙支撑结构与主体结构的协同工作特性进行了详细分析,主要包括设备层吊点不均匀竖向变形特性及其对幕墙玻璃板块安全和支撑结构受力的影响分析,水平荷载作用下幕墙支撑结构与主体结构相对竖向变形特性及其对支撑结构受力的影响分析,竖向地震作用下支撑结构竖向不均匀变形、内力及加速度反应及其对主体结构幕墙的影响分析,由此提出相应的设计调整措施。分析结果表明,重力荷载作用下,幕墙支撑结构的不均匀变形超过幕墙玻璃板块变形的容许范围,可导致幕墙玻璃板块破坏,通过调整设备层楼面结构布置和休闲层楼板刚度,可减小吊点变形差异,保证幕墙玻璃板块的安全;重力荷载、水平荷载作用下,支撑结构环梁与主体结构的竖向相对变形将引起径向支撑的附加弯矩,通过设置滑动构造可减小弯矩保证支撑结构受力安全;竖向地震作用下,幕墙支撑结构将产生较大的不均匀变形对幕墙玻璃板块受力带来不利影响,吊杆产生较大附加轴力,环梁竖向加速度反应显著,设计时应对以上不利因素进行评估以保证幕墙支撑结构的安全。     

吴江交通枢纽主楼悬挑结构设计

吴江交通枢纽项目包含枢纽主楼和住宅区共5座塔楼,其中枢纽主楼建筑造型新颖独特,且建筑空间关系相对复杂,主体结构采用3层框架结构.中庭区域结构体型复杂,为大跨度空间悬挑桁架及吊挂结构,其中悬挑桁架大跨长度约40m,悬挑长度约22m,通过吊柱支撑2层与3层局部建筑.采用性能化方法对该结构进行抗震设计,利用YJK及LS-DYNA软件,从大跨度空间悬挑桁架、大跨悬挑桁架区域楼板、桁架与周边结构连接节点及2层及3层悬挑吊柱结构设计及振动这四个方面阐述了其设计思路和分析过程.对于分析过程中的技术难点,提出了相应的解决方案.分析结果表明,大跨悬挑桁架结构及吊柱结构设计安全可靠,抗震性能良好,能够满足规范要求.对悬挑结构及桁架下弦楼面采取了针对性加强及施工措施.     

多层大悬挑钢结构施工全过程仿真分析研究

内蒙古伊旗全民健身体育中心工程上部结构采用多层大悬挑结构。大悬挑桁架根部应力高度集中,是结构的关键部位;位于悬挑桁架上弦处的楼板受拉、下弦处的楼板受压,楼板浇筑时机对结构体系受力、楼板本身受力状态有非常大的影响。采用Midas/Gen软件建立有限元模型,通过单元的“激活”与“钝化”建立施工过程的力学模型,对主体结构的施工安装过程、楼板刚度形成次序及关键构件安装次序进行计算模拟,分析了施工过程中结构内力变化及变形,得到了最佳施工安装方案。该方案在临时支撑部分卸载后安装悬挑根部构件,使关键构件内力得到优化,有效解决悬挑根部应力集中问题;在临时支撑完全卸载后浇筑桁架上弦处楼板,有效地减小了位于桁架上弦处混凝土楼板的拉力。     

中国石油大厦幕墙工程

地处北京市东直门立交桥西北角的中国石油大厦,总建筑面积为200 838m2,建筑结构使用年限为100年。工程亮点之一的中庭索网幕墙为目前国内业界跨度最大的单索幕墙,横索跨度为40·5m,高50m,横竖索双向受力,横索承受大部分水平风力,竖索承受玻璃幕墙自重,亦承担部分水平风力,索网上部为刚性矩形空间桁架,承受幕墙束索传来的拉力,左右为主体结构,横索拉到左右的主体组合柱上,经计算主体拥有很大的刚度,在幕墙横索巨大的水平拉力作用下,变形微小,给幕墙的正常使用提供了安全可靠的边界条件。现已施工至60m标高。中国石油大厦幕墙工程$北京市建筑…     

Analysis on properties of cooperative work and control of curtain wall support structure with main structureof the Shanghai Tower

将幕墙支撑结构与主体结构建立整体有限元分析模型,对幕墙支撑结构与主体结构的协同工作特性进行了详细分析,主要包括设备层吊点不均匀竖向变形特性及其对幕墙玻璃板块安全和支撑结构受力的影响分析,水平荷载作用下幕墙支撑结构与主体结构相对竖向变形特性及其对支撑结构受力的影响分析,竖向地震作用下支撑结构竖向不均匀变形、内力及加速度反应及其对主体结构幕墙的影响分析,由此提出相应的设计调整措施。分析结果表明,重力荷载作用下,幕墙支撑结构的不均匀变形超过幕墙玻璃板块变形的容许范围,可导致幕墙玻璃板块破坏,通过调整设备层楼面结构布置和休闲层楼板刚度,可减小吊点变形差异,保证幕墙玻璃板块的安全;重力荷载、水平荷载作用下,支撑结构环梁与主体结构的竖向相对变形将引起径向支撑的附加弯矩,通过设置滑动构造可减小弯矩保证支撑结构受力安全;竖向地震作用下,幕墙支撑结构将产生较大的不均匀变形对幕墙玻璃板块受力带来不利影响,吊杆产生较大附加轴力,环梁竖向加速度反应显著,设计时应对以上不利因素进行评估以保证幕墙支撑结构的安全。     

一种纯张拉索网应力承载的玻璃幕墙形式研究

太仓文化艺术中心工程采用的是直接张拉索网应力承载的玻璃幕墙,无钢桁架,将新设计的组合夹具固定在索桁架上的点式全玻璃幕墙。索桁架是跨越幕墙支承跨度的重要构件,索桁架悬挂在支承结构上,它由按一定规律布置的高张拉强度的索及连系杆组成,索桁架起着形成幕墙系统,承担幕墙荷载并将其传至支承结构的任务,空间效果好,施工方便,技术成熟,利于建筑师表现各种创意造型。     

某复杂超限高层建筑悬挂结构设计北大核心CSCD

某22层超限高层西北角设置通高中庭,4层以上除20层外中庭部分均无楼板,同时为追求立面通透效果,角部不设外框柱,中庭两侧外框柱采用带折角的斜柱,中庭楼面和幕墙均采用悬挂结构,其中楼面采用上端位于屋顶悬挑桁架和斜柱的高强钢拉索进行悬挂,幕墙采用悬挂于屋顶桁架以及楼面钢梁上的竖向龙骨承担自重。设计时需考虑悬挂结构的竖向和水平传力路径、施工顺序对拉索受力的影响、悬挂节点设计兼具安全与美观、提高悬挂结构安全冗余度等关键点,针对上述关键点进行了结构性能设计、拉索抗侧力非线性分析、拉索施工模拟等,根据分析结果提出了加强措施,并结合受力、外观和施工等多方面因素,对拉索悬挂节点设计进行了多方案比选,最终采用联合式耳板连接节点,取得了良好的设计效果。     

北京新机场航站楼结构设计研究

北京新机场总建筑面积约143万m2,包括航站楼、停车楼、综合服务楼,航站楼平面为五角星形,南北长996m,东西宽1 144m,顶点标高约为50m,主体结构为钢筋混凝土框架结构,核心区采用层间隔震技术。屋盖及支承系统采用钢结构,屋盖投影面积35万m2,分为中央大厅和指廊。中央大厅部分屋盖由C形柱、支撑筒、北侧幕墙支撑框架、钢管柱和其他幕墙柱支承。指廊由钢管柱和幕墙柱支承,屋盖为自由曲面,结构形式为网架和桁架,围护系统为带铝合金装饰板的直立锁边屋面。主要阐释航站楼结构设计的关键问题,包括隔震设计、复杂钢结构、结构转换、温度作用对主体结构的影响、高铁穿越航站区对结构设计的影响、桩筏基础差异沉降变形控制设计与分析。     

建滔总部大厦结构设计

建滔总部大厦为结构高度220m的混合结构,混凝土核心筒完全偏置于塔楼的东侧,以形成开阔的办公空间。为实现室内大空间与立面通透性的建筑效果,办公区采用中间无柱、在东西两侧以小吊柱吊挂组合楼盖的竖向传力体系。小吊柱悬挂于设置在避难层的巨型桁架,只有角部4根矩形钢管混凝土巨柱与南北两侧的巨型斜撑落地,形成巨型支撑框架-偏置核心筒体系。塔楼虽然没有严重不规则的超限内容,但是由于其特殊的建筑造型与结构体系,属于国家规范没有列入的特殊类型的超限高层建筑。设计团队结合本项目的建筑和结构特点,进行了充分的结构概念设计,结合大量的计算分析与深入的技术论证,检验了结构体系的合理性,确保结构具有可靠的竖向传力路径与抗风和抗震性能。     

上海图书馆东馆结构设计关键技术研究

上海图书馆东馆结构跨度和外围悬挑均较大,柱网尺寸为16. 8m×16. 8m,外围最大悬挑16. 8m。屋顶设置悬挂桁架,并通过吊柱悬挂下部5层悬挑区荷载。介绍了结构体系特点,并结合建筑净高、外观及设备要求,充分利用结构特点,合理对剪力墙开洞,对实腹梁进行开洞形成空腹桁架框架梁,实现建筑与结构完美统一。对一个柱网范围楼面梁布置方式进行研究,对结构进行抗震性能化设计,得到屋顶钢桁架、吊柱及剪力墙抗震性能,并对吊柱断裂进行分析,通过设置TMD技术可有效解决悬挑区楼面振动舒适度问题。     

中粮前海总部大楼结构设计难点分析与处理

中粮前海总部大楼项目为复杂超高层结构,塔楼采用带1道伸臂桁架的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。核心筒偏心布置,局部采用斜柱转换,高区采用张拉索幕墙结构附着在主体结构。介绍了偏筒结构设计的策略;对斜柱转换的特殊节点设计进行分析;对超大张拉索幕墙结构与主塔楼结构构件的节点进行了受力分析。结果表明,偏筒结构通过对核心筒采用不等墙厚设计可以有效地减少偏心,同时在核心筒墙内设置型钢可以有效抵抗核心筒偏置带来的拉力;合理设置桁架结构可以有效地抵抗拉索幕墙传递的扭矩和拉力;圆形柱和方形柱转换节点采用三道环板转换可以高效地实现节点力转换且方便施工。     

杭州国际博览中心大跨度钢管桁架施工技术研究

杭州国际博览中心Ⅴ区三层无柱展厅部分设有14榀72 m跨梭形管桁架。桁架采取"地面拼装,整体抬吊"的方案进行安装,钢管桁架跨度大,受现场施工条件影响,桁架挠度变形等不确定因素较多,施工质量控制难度较大。针对该项目中大跨度钢管桁架施工特点,对钢管桁架的施工过程进行模拟分析,并对比分析钢管桁架施工完成状态与原设计状态下的结构响应差异,为合理确定构件在施工前的预起拱值提供依据。通过对大跨度钢桁架的施工方案分析,可确保桁架杆件安装的精度以及施工过程的安全性和经济性。