某超高层建筑底部斜柱转换的结构设计与分析

对某底部斜柱转换的高层建筑结构进行整体结构分析、多遇地震作用下的弹性时程分析以及罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,并对斜柱对结构整体的影响、斜柱传力、斜柱层楼板应力以及斜柱节点设计进行了专项分析。根据计算分析,对关键构件及部位从计算和构造两方面采取加强措施,使结构整体及各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标。     

榆林市某超限建筑结构设计

本文介绍了榆林市某超限建筑结构设计。该建筑体量大,平面及竖向均较为复杂,且属于超长结构。结构的不规则项较多,存在部分楼层的扭转位移超限,楼板有效宽度小于50%典型宽度,局部楼层出现穿层柱、斜柱、斜墙、个别构件转换等不规则项。采用两种软件对比分析,对结构进行了小震弹性时程分析及大震静力弹塑性时程分析。计算结果表明,充分考虑地震对结构的影响,对结构的关键部位采用概念设计和抗震性能化设计,使结构布置合理有效,结构的抗震性能良好,体系安全可靠。     

乌鲁木齐宝能城超高层钢结构动力弹塑性分析

通过对乌鲁木齐宝能城282.4m超高层钢结构进行动力弹塑性时程分析,研究了结构在大震下的动力响应、结构耗能分布及关键构件的塑性发展。分析结果表明:在大震作用下,结构的最大层间位移角小于规范限值;结构底部6层及三个加强层伸臂布置的屈曲约束支撑(BRB)在大震下均进入屈服,导致结构所承受的地震作用大幅下降,减小了结构的地震反应;由于在关键部位布置了BRB,给结构提供了合理的刚度,地震下整体刚度下降较慢,主要抗侧构件极少进入屈服,框架柱基本未屈服;屈曲约束支撑和框架梁是结构主要的耗能构件,其中1~6层Y向BRB及10层伸臂桁架是BRB耗能的主要区域。     

重庆高科太阳座大厦模型结构振动台试验研究

重庆高科太阳座大厦是一幢建筑外立面扭转,结构平面、竖向不规则超限的复杂超高层建筑结构,采用了钢管（型钢）混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。外立面扭转导致外框架中竖向构件不连续,形成受力复杂的空间斜柱,进而造成结构各层平面形状、布置不断变化,以及结构扭转不规则。通过1∶25缩尺模型振动台试验,对模型结构在6度多遇、设防和罕遇地震作用下的加速度、位移等动力响应以及结构的损伤破坏情况进行观测,评价该结构体系的整体抗震性能。研究结果表明：通过增大竖向构件截面方式提高结构层高较大的楼层刚度引起了结构局部刚度突变、应力集中,致使薄弱部位转移;结构顶部塔楼的收进导致鞭梢效应明显,急剧增大了楼层变形;CFST柱-SRC梁框架的SRC梁端和节点周围加强环梁,以及RC核心筒连梁为主要损伤部位;模型在6度罕遇地震作用下能保证“大震不倒”,该结构体系具有良好的抗震性能,能够满足预设抗震性能目标。     

地震作用下钢筋混凝土框架结构中楼梯构件的影响效果分析

结合汶川地震中楼梯间的震害表现,根据楼梯的数量与布置方式以及主结构规模与布局构建了18个计算模型,对钢筋混凝土框架结构中楼梯构件的影响效果进行分析研究。结果表明:楼梯构件参与结构整体计算分析后,钢筋混凝土框架结构的侧向刚度、周期、振型、地震作用、层间位移、框架梁柱的地震内力等技术指标均有明显的变化,这种变化与楼梯构件的数量与布置方式以及主体结构的侧向刚度大小等因素密切相关。计算分析还表明,楼梯相关构件(斜板、平台梁、平台柱等)在地震作用下的受力非常复杂,结构设计时应对此有充分的考虑。     

苏州某酒店超限结构设计

苏州某五星级酒店建筑高度79.050m,结构形式为框架-剪力墙结构,主塔楼和裙房之间未设置防震缝,结构存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变及局部穿层柱、V形斜柱4项不规则项。介绍了结构方案、性能目标及整体分析方法,针对酒店设备转换层层高较小的情况,提出了解决措施,并对穿层柱、V形斜柱的受力性能进行了详细的分析,对于V形斜柱顶部的楼板展开了有限元分析。采用YJK和PMSAP两种不同类型的有限元软件对结构进行了小震分析,并进行了弹性时程补充验算;采用SAUSAGE软件进行大震下结构弹塑性动力时程分析,对大震下结构的性能水准展开评估,最后提出了结构构造加强措施。结构可以达到预定的抗震性能指标,抗震性能良好。     

成都博物馆基础隔震不规则结构扭转效应控制研究

针对成都博物馆不规则基础隔震结构,分别建立8度(0.2g)地震作用隔震模型及7度(0.15g)地震作用非隔震模型,在多遇地震作用下,对两种模型结构体系的振型(包括平动分量和扭转分量)、扭转位移、扭转加速度、扭转剪力以及结构构件扭矩进行了对比分析。研究结果表明:基础隔震措施有效地控制了不规则结构的扭转效应;以前二阶振型的扭平分量比(扭转振型分量与平动振型分量之比)小于0.15,扭转位移比(楼层最大弹性水平位移与该楼层两端弹性水平位移平均值之比)小于1.2,扭转剪力比(垂直于地震输入方向的构件扭转剪力与地震输入方向的构件剪力之比)小于0.2为控制指标来控制结构的扭转效应。     

某高层框支剪力墙结构的设计

文章阐述了粱式转换层的设计方法,包括转换构件布置、结构平面布王、结构竖向布置、结构整体计算方法、计算模型选择、周期比、有效质量系数、位移比、结构的稳定、剪重比、刚度比、弹性动力时程分析、有限元补充分析、结构构件设计、构造措施等.     

基于Pushover分析的RC框架刚度调整方法探讨

在地震作用下,偏心结构的扭转响应会使结构产生严重的破坏甚至倒塌。工程设计往往采用合理布置结构及构件的方法,使各楼层质心与刚心尽可能地重合,从而减小偏心结构的扭转地震响应。本文研究了影响多层偏心框架结构的地震响应因素,并利用基于Pushover分析的刚度调整算法对多层偏心框架结构的楼层平面刚度进行了调整。刚度调整后,结构各榀框架的地震位移时程反应基本一致。调整后的结构符合"强柱弱梁"的抗震设计需求,从而提高了结构的抗震性能。     

速度脉冲地震作用下竖向不规则结构位移延性需求分析

研究速度大脉冲地震作用下结构底层刚度、强度以及两者组合竖向不规则剪切型结构的抗震位移延性需求。选取8条近断层速度大脉冲地震记录,以集中质量剪切型多自由度模型结构为分析对象,通过非线性动力时程分析,研究速度脉冲地震效应和底层竖向不规则综合不利条件下,结构抗震位移延性需求及其沿楼层分布模式的变化规律。分析结果表明:速度脉冲地震作用下竖向不规则结构有更大的位移延性需求;底层强度不规则比底层强度和刚度组合不规则对结构最大层间位移延性需求的影响大,底层刚度不规则时位移延性需求表现出不同的规律;单独减小底层强度或同时减小底层强度和刚度均会增大结构底层位移延性需求而削弱其他楼层位移延性需求,而单独减小底层刚度会使所有楼层位移延性需求均有不同程度的减小。     

苏州绿景NEO结构设计与分析

本项目为在原设计基础上进行重新设计,设计过程中通过设置防震缝减少了与塔楼相连的裙房区域,从而降低了底部裙房楼层的扭转效应。通过与建筑协调采取外框柱贴外墙布置,减小了外框柱受荷面积,增大了抗侧力构件的平面宽度,增强了外框架的抗倾覆能力。通过楼层的合理设置与层高调整使得结构上下层刚度相对均匀,避免侧向刚度比不规则。采用小角度斜柱实现上部立面的较小收进。重新设计与原设计相比,结构布置更为合理,避免了扭转不规则和侧向刚度不规则,且经济效益也大大提高。     

苏州绿景NEO结构设计与分析北大核心CSCD

本项目为在原设计基础上进行重新设计,设计过程中通过设置防震缝减少了与塔楼相连的裙房区域,从而降低了底部裙房楼层的扭转效应。通过与建筑协调采取外框柱贴外墙布置,减小了外框柱受荷面积,增大了抗侧力构件的平面宽度,增强了外框架的抗倾覆能力。通过楼层的合理设置与层高调整使得结构上下层刚度相对均匀,避免侧向刚度比不规则。采用小角度斜柱实现上部立面的较小收进。重新设计与原设计相比,结构布置更为合理,避免了扭转不规则和侧向刚度不规则,且经济效益也大大提高。     

某超高层建筑上部结构设计

介绍了湛江某超高层大厦项目层层收进、斜柱和大悬挑等复杂情况的超限结构设计,由于存在超高、跨层柱、斜柱、高位转换和大悬挑等复杂情况,对部分构件的抗震性能目标作了调整,从结构周期、楼层侧向刚度比、动力特性、关键构件等方面对结构进行弹性分析,并进行了线弹性时程分析和动力弹塑性分析;并针对结构的各项不规则情况逐项专门分析,根据受力结果,采取相应的抗震构造与措施。     

某带穿层斜柱双筒体超限高层结构设计

仁恒世纪大厦为框架-双筒体结构,建筑高度198m,结构平面呈哑铃状,属于具有扭转不规则、楼板不连续、局部不规则(局部穿层柱、个别构件错层)、斜柱托换等一般不规则项的超限高层建筑。介绍了工程结构特点和整体抗震性能化设计过程。论述了嵌固端选择、多角度地震输入、跨层斜板及穿层斜柱受力分析等设计重难点。结果表明：本工程采用的框架-双筒体结构具有良好的抗震性能;设计时将绝对嵌固端和名义嵌固端均设置在基础顶是合适的;塔楼双筒体布置并未导致明显的强弱轴,多角度地震输入的结构响应接近;裙楼跨层斜板对结构整体受力影响较小;穿层斜柱不会发生屈曲稳定破坏,通过构造加强后斜柱拉梁的设计安全可靠。     

合肥某超限高层建筑结构设计

合肥某办公楼为结构高度205.250m的超限高层建筑,采用附带加强环带桁架的框架-核心筒结构体系。结构存在高度超限、扭转不规则、楼板大开洞、斜柱内收、竖向构件间断等不规则情况。利用SATWE及MIDAS对结构进行整体计算和弹性时程分析,采用MIDAS对结构进行动力弹塑性时程分析,采用ABAQUS对跃层柱进行屈曲分析。分析结果表明,结构各项指标均满足规范相关要求。最后通过概念设计对关键和重要构件适当加强,使结构满足各项抗震性能目标。     

填充墙竖向不规则布置的框架结构抗震性能分析

基于Etabs软件对钢筋混凝土框架填充墙结构进行动力分析,采用振型分解反应谱法从结构周期、楼层最大位移、楼层剪力与侧向刚度以及柱端弯矩等方面分析了地震作用下竖向不规则布置的填充墙对结构抗震性能的影响。结果表明,填充墙的设置提高了结构整体刚度,自振周期减小,其布置形式导致结构位移增大和自振周期减小程度不一,且形成竖向刚度突变的薄弱层,薄弱层层间位移增大,薄弱层越往下结构顶点位移越大;填充墙承担了45%~60%剪力和弯矩,使得柱端弯矩和剪力大幅减小,改善结构受力性能,薄弱层处柱端弯矩和剪力会发生突变,并随薄弱层往下增加值越大。     

三亚财经国际论坛中心塔楼超高层结构设计分析

三亚财经国际论坛中心塔楼采用混凝土框架-核心筒结构体系,采用两道加强层有效地提高整体结构刚度.介绍了结构单元的划分、风洞试验及风荷载的确定、地基基础处理措施;对高度为194.3m的塔楼,分别进行小震下常规静力、动力分析、中震下构件截面承载力验算以及大震下动力弹塑性时程分析,达到所设定的C级结构抗震性能目标;详细分析了抗风斜柱节点关键技术、罕遇地震作用下加强层对结构的影响及相应墙肢加强措施.结果表明:低烈度强台风地区超高层结构应综合考虑竖向及平面结构的合理化布局及全面地对重力荷载、地震作用、风荷载的合理评估,设置两道加强层,其刚度满足位移要求即可,通过细致的计算对比分析和对关键构件的加强措施,可使得外框架、核心筒满足中震轻微损坏(弹性)及大震轻度损坏的抗震性能目标.     

宝龙总部综合楼超限结构设计

介绍了宝龙总部综合楼大悬挑和连体等复杂情况的超限结构设计,由于存在分塔、夹层、错层、连体等复杂情况,对部分构件的抗震性能目标作了调整,从结构周期、楼层侧向刚度比、连廊和悬挑端位移、动力特性、关键构件等方面对结构进行弹性分析,也进行了线弹性时程分析和动力弹塑性分析;并针对结构具有扭转不规则、楼板不连续、刚度突变、大悬挑、穿层柱等抗震不利情况,采取一些相应的抗震构造与措施;对高位连体结构进行了研究,保证其承载能力满足大震弹性。     

内蒙古美术馆结构抗震设计

内蒙古美术馆是一栋有多个不规则项、使用功能要求高的复杂超限高层建筑。采用PMSAP和MIDAS Gen软件进行结构在多遇地震作用下的反应谱整体分析,并采用弹性时程分析法对其进行补充;针对穿层柱,分别建立含夹层的模型和不含夹层的模型来考察夹层对穿层柱地震剪力的影响;对结构主要构件进行了中震、大震等效弹性分析,同时对连梁、框架柱、核心筒剪力墙进行了罕遇地震下动力弹塑性时程分析,并在复杂连接区域采取在框架柱、核心筒内增设钢骨、提高核心筒底部加强区配筋率等措施来提高构件延性。结果表明,本工程结构具有足够的抗震能力和抗倒塌能力,能够满足抗震设防要求。     

高烈度区某不规则平面高层框剪结构设计北大核心CSCD

某高烈度区的H形平面高层建筑,采用框架—剪力墙结构,有多项结构不规则项及设计难点。平面凹凸不规则,在偶然偏心地震作用下位移比大于1.2,一层楼板开洞面积大于30%,局部楼层设钢结构连廊。针对此选取多种结构布置方案,整体计算分析比较,得出了最优的结构方案。对局部楼层的钢结构连廊,支座采用一端铰接,一端滑动设计,按照规范进行了罕遇地震作用下支座滑移量的计算。对整体结构补充了弹性时程分析、大震下的pushover分析,计算结果表明结构抗震性能良好。