Y型平面高层塔楼结构设计

广州某高层建筑项目为一栋办公及商业类建筑的复杂高层。介绍其塔楼的结构设计,该塔楼结构高度为282.90 m。考虑施工可行性及装配率要求,结构采用钢管混凝土柱框架(钢管混凝土柱+钢梁)-核心筒的结构体系。为了配合建筑功能要求,外框柱中低区采用圆钢管柱,高区采用矩形钢管柱,核心筒低区采用钢管混凝土剪力墙,高区采用钢筋混凝土剪力墙。塔楼平面为Y形平面且面积较大(长边约110 m、短边约100 m),通过对中心区域的结构刚度加强,使3个翼部协调工作,增加了结构抗侧与抗扭刚度。由于局部构件的转换,在46层、47层设置不连续的转换桁架。对结构进行大震性能化分析,使结构构件满足大震性能目标的要求。     

北京通州运河核心区B02塔楼超限结构设计

北京通州运河核心区B02塔楼采用部分框支剪力墙结构体系,利用设备层作为结构转换层,将上部不落地剪力墙的荷载传递到周边竖向抗侧力构件。基于概念设计,设定结构的抗震性能目标;并进行了小震弹性和大震弹塑性分析,确保了结构方案的安全合理。弹塑性时程分析表明,结构设计达到了设定的性能目标。     

深业上城高塔结构动力弹塑性分析

深业上城高塔为一大型酒店和办公的超高层建筑,地上80层,结构高度388m。塔楼采用了巨型框架+核心筒结构体系,其中巨型外框架由巨柱、带状桁架组成、双层环梁及型钢混凝土连接梁组成。采用型钢混凝土连接梁联系外框架和核心筒而不设伸臂是本塔楼结构的一个创新点。通过7组罕遇地震波作用下的动力弹塑性分析,表明结构抗侧刚度沿竖向均匀,楼层剪力传递简单合理;最大弹塑性位移角大于1 100规范限值要求;连梁和型钢混凝土连接的梁大部分出现了混凝土的受压塑性损伤,很好地起到了耗能作用;剪力墙混凝土的受压损伤因子较小,巨柱及带状桁架保持弹性,结构可满足"大震不倒"的性能目标。     

考虑层刚度变化的大底盘上塔楼层间隔震结构地震反应分析

为研究底盘刚度变化的大底盘上塔楼层间隔震结构地震反应,采用有限元软件Etabs建立三种底盘层刚度不同的大底盘RC框剪隔震结构模型,进行8度大震作用下的地震响应和构件性能状态分析。结果表明:与抗震结构相比,隔震后上部塔楼的地震响应减小69%以上,下部底盘的加速度相比抗震结构有一定的放大;当底盘抗侧移刚度减小,上部塔楼的减震效果有一定的降低,下部底盘的加速度放大较小;隔震后上部塔楼的梁、柱和剪力墙构件的变形性能状态得到了很大的改善,尤其是连梁构件。     

华强金廊城市广场某转换斜墙结构弹塑性时程分析

华强金廊城市广场(一期)3#楼为框架-双核心筒结构体系,框支柱采用型钢混凝土柱,6层为转换层。采用PERFORM-3D软件对华强金廊城市广场(一期)3#楼超高层结构进行弹塑性时程分析,并对转换梁方案和转换斜墙方案进行分析对比,通过层间位移角、楼层剪力、构件耗能和构件损伤等计算结果得出,转换梁方案的框支剪力墙在大震作用下出现剪切破坏,转换框架的屈服程度和范围较大;转换斜墙方案的斜墙在大震作用下未出现剪切破坏,避免了由于刚度突变使斜墙过早出现破坏,转换框架的屈服程度和范围较小,满足抗震性能要求。     

某超高层框支剪力墙高位转换结构设计

某超高层建筑31层,房屋总高度144.55m,采用高位转换部分框支剪力墙结构体系.叙述了该项目的前期设计思路、超限情况、抗震性能设计、高位转换结构专项分析及结构相应加强措施等内容,专项分析中对结构转换层上下刚度比验算、型钢在转换构件中的应用、转换层上层墙超限分析、框支构件极限承载力验算等问题进行了介绍.结果表明,利用设备转换的空间增加转换层上层层高以及层高根据梁刚度作用点来计算等措施,可有效提高转换层上下层刚度比值;型钢转换梁、柱的采用,既能使结构构件满足建筑对空间尺寸的要求,又能有效解决柱轴压比、转换梁上层剪力墙抗剪承载力超限等问题.     

苏州丰隆中心T2塔楼框支转换层结构设计

苏州丰隆中心T2塔楼是平面及竖向均不规则的复杂高层建筑,采用框支剪力墙结构体系.通过对主体结构进行小震、大震作用下的计算分析及性能化设计,以及采用ABAQUS对转换框架进行有限元分析,重点介绍了转换层等效剪切刚度比控制原则和措施.分析结果表明,将转换层上的设备转换层做成二次结构,可以有效控制剪切刚度比.对由主次转换梁共...     

大震下某钢管混凝土框架-核心筒结构的抗震性能研究

对钢管混凝土框架-核心筒进行大震时程分析,通过对比结构位移和剪力各自的弹性与弹塑性结果来研究结构的抗震性能,其中结构位移包括塔楼顶点位移和层间位移角,剪力包括塔楼基底剪力和楼层剪力。研究表明结构弹性与弹塑性的结果差异主要取决于整体刚度弱化幅度和地震作用减小幅度的之间关系。分析结果也表明大震作用下筒体与连梁损伤后框架剪力分担比比例提高,框架良好地发挥第二道防线作用。最后,对剪力墙、框架柱和钢梁的弹塑性受力状态进行分析,表明该结构体系具有较好的抗震性能。     

落地墙厚度对框支剪力墙结构抗震性能的影响研究

高层框支剪力墙结构中,结构的抗侧刚度往往在转换层附近发生突变,易引起应力集中,对结构抗震不利。为提高结构的抗震性能,通常将部分剪力墙贯通落地,落地墙厚度的变化对结构的抗震性能有着重要影响。以某商住楼为例,计算分析不同落地剪力墙厚度时相应结构的地震反应,探讨参数变化对转换楼层附近地震剪力发生突变的影响。分析结果表明:落地墙厚度对转换层下部框支结构的等效侧向刚度影响显著,对整体抗侧刚度影响有限,剪力突变在一定程度上得到改善。     

某超高层办公塔楼抗震分析与设计

超高层办公塔楼总建筑高度为163. 55m,采用双重抗侧力结构体系:钢筋混凝土框架+核心筒结构体系。结构在第二层处有局部大开洞以及穿层柱,为找到结构薄弱部位并予以优化,在初步设计阶段的前期对结构进行地震作用下的弹性时程分析;为判断结构在大震作用下是否存在薄弱层及评价该结构在罕遇地震作用下的抗震性能,进行了大震作用下静力弹塑性分析;最后对结构进行了抗震性能优化设计及采取了加强措施。     

高层框筒结构框架部分剪力比研究

研究了框架-核心筒结构中框架部分对结构的抗侧贡献,指出框架部分剪力比实际上就是框架部分的层侧向刚度与该层层侧向刚度的比值,是与外荷载无关的参数。通过对一些高层和超高层框筒结构案例在地震作用下层剪力比和层倾覆力矩比的分析,指出了框筒结构抗侧性能的特点和规律。结果表明,框架部分和核心筒剪力墙共同起着抗剪和抗弯作用,当框筒结构中某些楼层框架部分剪力比很小时,核心筒剪力墙将承担绝大部分的楼层剪力,但承担的倾覆力矩增大不多,只要采取适当的加强措施就能保证结构在抗震时的安全性。     

四角筒双向多重大跨度错位连体结构体系创新与关键技术问题探索

基于实际工程需求,某项目塔楼沿高度方向存在4次梁托柱转换,且上、下层相邻的转换梁分别在南北、东西侧交错设置,形成多重转换结构体系。由于建筑立面造型须形成横平竖直的矩形方格网形式,选择型钢混凝土转换梁、转换柱能同时兼顾建筑造型和结构受力的需求,由此提出一种四角筒双向多重大跨度错位连体的新型结构体系。经过计算分析,X,Y向框架部分承担倾覆力矩百分比分别为21%,22%,层位移曲线呈弯剪型,此结构体系符合框架-剪力墙结构受力特性。基于大震弹塑性时程计算和关键构件优化对比分析,提出采用"宽扁"形式的转换梁截面,其上支承8个楼层的转换梁上托柱增加为3根,转换梁以上所支承的楼层中底层和顶层柱改为方钢管混凝土柱等改进措施。为合理解决转换柱抗剪承载力不足的关键问题,在转换柱所在楼层的两侧相邻跨,与转换柱相连处增设一段钢板混凝土剪力墙,其内置钢板与转换梁内型钢梁连为一体,形成转换柱和钢板剪力墙共同承担水平剪力的构造措施,并通过转换梁有限元对比计算分析验证传力的合理性,为妥善解决此类问题提供一个新思路。考虑长期荷载作用时的大跨度梁抬柱结构,转换梁及其相邻上一楼层梁柱内力可能会产生突变,结构设计阶段应予以重点考虑该因素影响。     

某大高宽比扇形平面标志塔结构设计

某标志塔地上26层,主体高89.5m,高宽比为11.25,平面呈不规则的扇形,除顶部4层采用钢筋混凝土框架结构外,其余楼层采用钢筋混凝土剪力墙结构.该工程存在扭转不规则、竖向结构体系变化和高宽比过大等问题.针对问题采取的措施为:在墙肢端部设置翼缘,增大了抗扭刚度;结合电子广告牌对结构刚度要求较高、但该塔平时无人使用和工作的特点,按剪力墙结构和框架结构的限值分别控制层间位移角;对结构进行抗震性能设计,保证了结构底部加强区满足中震抗剪弹性和抗弯不屈服的要求;进行了大震弹塑性时程分析,验证了结构能够达到"大震不倒"的设防目标;针对高宽比过大引起的地基零应力区过大的问题,采用了桩筏联合基础,提高了结构的抗倾覆能力.上述措施较为经济合理.     

南京紫鑫中华广场三期工程4#楼框支剪力墙结构抗震设计

一栋商住楼地上26层,高度为89.75m,平面长宽为78.9mx29.6m,采用部分框支剪力墙结构,通过增加住宅平面周边剪力墙的数量来增加结构平面抗扭刚度,形成上部住宅楼层周边小开间剪力墙结构布置,下部商业是大柱网布置,周边较多的剪力墙形成次梁转换,对抗震不利,通过在周边布置2000宽转换梁,2000长转换柱,使周边剪力墙能落到框支主梁上。通过结构小震弹性分析,小震弹性时程分析,大震弹塑性静力分析表明,结构计算结果满足要求。针对结构超限程度进行结构性能设计,根据不同部位构件的重要性,确定各构件的性能目标。通过计算分析和性能设计,本工程的抗震设计是安全可靠的。     

神舟小区工程结构设计

神舟小区建筑总平面为三角形,建筑面积为105981m2,三幢塔楼,其中两幢28层,一幢18层,大底盘无缝设计,框支-剪力墙结构。三幢塔楼由地上4层商业裙房及3层地下室相连,裙房为框架结构,4层顶转换为剪力墙结构,梁式转换。工程未设永久性变形缝。基础采用大直径机械钻孔人工扩底灌注桩基础,并采用后桩底注浆技术,桩端遇水处进行适当的人工降水处理,基坑采用侧壁板桩支护。上部结构设计时采取措施尽量减少转换层上下楼层结构的抗侧刚度和承载力变化,如各塔楼平面力求简单,尽量增加落地剪力墙数量,优化转换结构,加强下部结构,弱化上部结构。从基础设计、上部结构布置、结构整体计算分析等三方面介绍了工程的混凝土结构设计,总结了框支剪力墙结构的设计要点,对转换梁的设计也进行了详细阐述。     

剪力墙内支撑布置方案对超高层建筑结构抗震性能的影响

以某超高层巨型框筒+核心筒结构为例,分别采用两种不同的剪力墙内支撑布置方案,通过基本动力特性分析、大震弹塑性分析和抗倒塌能力分析,比较了剪力墙内支撑布置对超高层建筑结构抗震性能的影响。研究表明,剪力墙内支撑对结构大震下的位移响应有一定的积极影响,能够显著提高结构的抗倒塌安全储备。建议超高层建筑结构设计时进行抗倒塌分析,对易倒塌层墙体进行内支撑加强,以提高抗倒塌安全储备。     

沈阳宝能金融中心住宅塔楼结构设计

沈阳宝能金融中心住宅塔楼高194~200m,结构高宽比8.4~9.5,采用钢筋混凝土全落地剪力墙结构体系,通过合理地配置剪力墙,形成束筒效应,有效提高了整体结构抗侧及抗扭刚度;考虑大底盘多塔效应、短墙效应等,对结构进行了小震弹性、中震及大震弹塑性等的计算分析,结果表明结构具有良好的抗侧刚度,较好地满足抗震设计预期的性能目标。     

沈阳宝能金融中心住宅塔楼结构设计北大核心CSCD

沈阳宝能金融中心住宅塔楼高194~200m,结构高宽比8.4~9.5,采用钢筋混凝土全落地剪力墙结构体系,通过合理地配置剪力墙,形成束筒效应,有效提高了整体结构抗侧及抗扭刚度;考虑大底盘多塔效应、短墙效应等,对结构进行了小震弹性、中震及大震弹塑性等的计算分析,结果表明结构具有良好的抗侧刚度,较好地满足抗震设计预期的性能目标。     

九方城市广场多塔结构设计

九方城市广场位于天津滨海新区,为大底盘多塔结构。三栋塔楼中,一栋高212.4m的超高层办公楼为钢筋混凝土框架-核心筒结构,另外两栋高度分别为99.35,92.25m的公寓,为高位转换的部分框支抗震墙结构。介绍了超高层及高位转换结构的抗震性能目标设置、薄弱层楼板的分析方法等问题,着重讨论了加强层设置对超高层结构刚度的影响及高位转换情况下转换层的加强措施。通过弹塑性分析研究了开洞框支梁在罕遇地震下的受力特点和抗震性能。     

成都来福士广场T5塔楼结构设计

成都来福士广场T5塔楼存在扭转不规则、悬挑、斜柱、竖向构件不连续等多项超限。针对T5塔楼结构的复杂性,结构设计时采取了多项加强措施:钢桁架悬挑转换、承受拉力的梁内设置型钢、转换部位楼板加厚,对重要构件提高了中震和大震作用下的性能目标,剪力墙底部加强部位取1~20层,加强部位柱和剪力墙的抗震等级都提高为一级,悬挑部位在设计时考虑竖向地震作用,对结构在小震、中震、大震作用下的抗震性能进行了计算分析。分析结果表明,T5塔楼结构抗震性能能够满足要求,结构总体可达到预设的抗震设计性能目标。