采用新型错层交叉布置伸臂的高层建筑抗震性能

伸臂桁架作为核心筒和外框架之间有效的刚性连接,可有效降低核心筒倾覆力矩,显著提高结构的整体抗侧刚度,在超高层建筑中得到了广泛的应用。以某超高层建筑为例,研究了新型错层交叉布置伸臂形式在多遇地震和罕遇地震下对结构整体抗震性能的影响,并考虑其与屈曲约束支撑相结合的优化设计。分析结果表明:在实际工程中,该伸臂形式各项性能表现优越,在保证结构安全的前提下,可有效降低结构造价。     

北京奥林匹克塔结构设计研究

北京奥运塔由5个纤细的单塔组成,单塔最大高宽比达33,塔顶的观景平台向外悬挑,建筑体型非常复杂。基座大厅主梁跨度大、负载重,室内建筑效果要求高。通过沿高度方向设置多道连接桁架,将5个单塔连接为整体,形成组合塔式结构体系,使结构的侧向刚度与抗倾覆能力大大提高。在各单塔之间设置水平桁架和预应力斜杆临时支撑体系,消除了结构不均匀竖向变形和差异沉降的不利影响。采用节段式风洞试验测试技术,解决了复杂模型测试精度问题。结合高位消防水箱研发的折返式吊挂机构,克服了TMD安装空间不足的难题,并可根据实测情况调节质量块的自振频率。在塔冠大悬挑端部设置竖向TMD减振装置后,对密集人流激励引起的共振具有显著的抑制作用。基座大厅屋盖采用交叉编织清水混凝土梁板结构,在楼板缺失部位能够有效传递内力,保证了结构的整体性以及对塔身的嵌固作用。结合建筑室内造型采用了大跨度拱梁,可以有效改善大跨度梁的受力形态,优化构件的截面尺寸,改善结构的经济性。     

超高层建筑结构加强层耗能减震技术及连接节点设计研究

在框架-核心筒结构体系中,加强层可显著提高结构抗侧刚度、减小结构侧移,但会带来结构刚度、内力突变等不利影响。以某超高层建筑为工程背景,研究了黏滞阻尼器在伸臂桁架体系中的应用及在多遇地震和罕遇地震作用下的减震效果,研究了设置黏滞阻尼器的环带桁架在超高层建筑中的较优位置和减震效率。结果表明：黏滞阻尼器在伸臂桁架结构中的设置可以减小核心筒剪力墙的塑性损伤,减小结构的动力响应;设置黏滞阻尼器的环带桁架宜布置在层间相对速度大的位置,随超高层结构高度增加,阻尼器的减震效率降低。通过对伸臂桁架与外框柱、核心筒连接节点的设计及构造的分析,提出了连接节点的设计建议。     

丽泽SOHO双塔复杂连体超限高层结构体系研究

位于北京丰台的丽泽SOHO为超高层双塔复杂连体结构,中庭内立面结构盘旋上升,立柱均为弧形,造型复杂。丽泽SOHO每个单塔采用筒体 单侧弧形框架结构体系,2个单塔由4道椭圆形腰桁架及连桥连接组成整体。主结构高度为191.5m,为反对称复杂双塔筒体 框架结构,弧形钢连桥跨度为9～38m。介绍了通过设置立面斜撑、斜柱以及连桥将双塔“箍”成整体的具体方案,并对不同方案进行了对比分析。通过在2个单塔之间设置4道由腰桁架和连桥形成的腰带将2个单塔“箍”在一起,形成一个整体性强、抗震性能良好的结构体系。此外,对2个单塔之间的连接方式和效率分析结果、结构的具体性能指标以及超限审查进行了简要介绍。该项目方案的形成过程及结构体系可为类似复杂工程设计提供参考。     

伸臂桁架不同位置设置对中国建筑千米级摩天大楼的影响

以高1 180m的中国建筑千米级摩天大楼为载体,在3个周边单塔+中央交通核每100m通过2层共15m高连接平台刚性连接的连接平台楼层、3个周边单塔上设置7种不同伸臂桁架方案,来研究伸臂桁架对结构刚度、刚重比、周期、楼层剪力、位移及框架承担剪力占基底剪力百分比等结构设计控制指标的影响。研究结果表明:伸臂桁架对结构的平动刚度影响较大,对扭转刚度影响较小;可显著提高结构整体刚度,增大结构的刚重比;伸臂桁架对结构的楼层剪力影响不大;可有效减小结构的楼层位移角,对这种巨型组合结构体系的底部加强部位框架承担剪力占基底剪力百分比的影响甚微。     

上海环球金融中心钢结构综合施工技术

上海环球金融中心大楼地上101层,高492m,主体结构为钢骨及钢筋混凝土组合结构.主要介绍了上海环球金融中心的钢结构综合施工技术.围绕钢结构施工的整体布局、塔式起重机选择、堆场设置、安装区域划分、巨型构件安装、钢结构测量校正和钢结构厚板焊接等施工关键问题进行了分析.还概括了带状桁架、巨型斜撑、伸臂桁架和压顶钢结构等超高层特有的结构形式的施工要点.     

超高层转换钢结构高强超厚板焊接技术研究与应用

在超高层建筑中,转换钢结构多采用高强度超厚钢板桁架结构,其焊接质量直接影响建筑整体功能的实现和结构安全.介绍某运营中心大楼超高层建筑中转换钢桁架的结构形式、节点形式和焊接用钢,阐述转换钢桁架的总体安装焊接顺序及超厚钢板转换梁与巨型管柱的焊接工艺,总结施工现场高强度超厚板焊接施工管理经验.     

影响交错桁架整体延性的结构因素

针对施工方便、造价低廉的交错桁架结构体系的设计方法、构造细节及防震减灾问题,对影响交错桁架结构体系的整体延性性能的若干结构因素,如桁架不落地、桁架构件、柱的连接形式及建筑高宽比等进行了研究。研究结果表明:在交错桁架设计中,应采用抗弯矩连接,避免采用底层桁架不落地的交错桁架结构形式。该研究结果及建议对交错桁架结构体系在中国的推广和应用有积极的意义。     

不同巨型支撑设置对中国建筑千米级摩天大楼的影响

以高1 180m的中国建筑千米级摩天大楼为载体,在3个周边单塔+中央交通核每100m通过2层连接平台刚性连接而成巨型组合结构体的3个单塔上设置5种不同的巨型支撑布置方案,同时也考虑了在连接平台桁架上设置不同斜撑方式的影响,来研究巨型支撑对结构刚度、刚重比、周期、楼层剪力、位移及框架承担剪力占基底剪力百分比等结构设计控制指标的影响。研究结果表明:连接平台桁架上下设置X形斜撑对结构提供的刚度明显大于人字形斜撑;巨型支撑可显著提高结构的整体刚度,增大结构的刚重比,减小结构的周期和楼层位移角;巨型支撑对结构的刚度比、楼层剪力影响不大;巨型支撑可显著增大外框承担的剪力,增强外框架的刚度,提高框架承担基底剪力的百分比。     

高烈度区某超高层建筑加强层结构优化设计

结合高烈度区某超高层建筑加强层结构优化设计,研究分析了伸臂桁架和环桁架分别对整体结构的抗侧刚度、自振周期以及中震双向水平地震作用下核心筒墙肢拉应力的影响,根据分析结果确定该超高层建筑加强层布置部位和桁架形式;此外,对比分析了加强层桁架斜腹杆采用防屈曲支撑和普通钢支撑两种形式时,结构在小震作用下的层间位移角、层刚度比等指标,以及在大震作用下的耗能特性、结构整体变形和主体结构损伤状况。优化过程和结论可供类似工程设计参考。