日本能量法隔震建筑设计介绍及国内应用建议

介绍了日本能量法在基础隔震设计中的基本原理以及应用,当隔震层由隔震垫、液体阻尼器以及滞回型阻尼器组成时,可以通过能量法求出隔震层的最优布置。介绍了日本能量法在层间隔震设计中的基本原理和应用,当隔震层由隔震垫以及滞回型阻尼器组成时,可以通过能量法进行层间隔震层最优布置。将《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)提出的设计加速度反应谱转化为适用于能量法的速度反应谱,并用日本能量法对上海某12层钢筋混凝土结构进行隔震布置,并给出了计算过程。最后用时程分析方法进行验证,时程分析的结果与能量法计算结果可以取得较好一致。     

上海世茂国际广场裙房结构减震加固设计

主要介绍上海世茂国际广场裙房改建设计思路及措施,并研究相邻结构消能减震加固设计方法。采取消能减震加固设计方法,通过更替部分主楼与裙房之间的阻尼器及在裙房内新增黏滞阻尼墙的做法,将减震后的结构地震响应降低至原设计地震响应水平,从而避免抗侧力构件的加固。针对阻尼器连接的相邻结构附加阻尼比无法估算的特点,提出相邻结构减震加固目标测算法,测算裙房的等效附加阻尼比。结果表明,减震分析得出阻尼器对裙房的减震效果明显,达到了减震间接加固的效果。     

"浦宁之珠"电视塔设计中的温度影响分析与处理

对于空间结构的设计,温度作用往往是一个不可忽略的影响因素.在有些工程的设计中,由于结构整体性等因素的需要,无法采取降低温度影响的措施,往往会造成结构构件设计应力水平的整体提高,增加结构工程成本.一般情况下,可以采用设置温度缝等方式来释放或降低温度应力,水平方向的温度缝是常见的温度缝处理.介绍的"浦宁之珠"结构设计根据工程特点在竖直方向设置温度缝的做法,具有一定的特殊性.     

我国超高层建筑结构发展与展望

随着改革开放40年国内经济快速发展以及城镇化进程的加速,我国高层建筑和超高层建筑呈现出雨后春笋般的发展,我国已成为全球超高层建筑发展的中心,在该领域总体上已达到国际先进水平。首先以时间为维度,概括回顾了我国高层建筑从20世纪二三十年代起源,七八十年代局部发展,到改革开放之后飞跃发展的历程。其次重点介绍21世纪以来近20年我国超高层建筑结构的新发展:不断攀升的建筑高度和综合建筑功能衍生出的结构效率、延性和可建性更佳的结构体系,所采用的抗风设计手段和各种减振措施,基于性能的抗震设计方法和消能减震技术的广泛应用。精确的计算分析手段和方法验证了超高层建筑结构设计的可行性,部分影响结构经济性的整体结构控制指标需要进一步探讨。大量的试验研究和专项技术研究为结构设计的创新提供了依据,同时也提升了其关键技术。最后,基于目前超高层建筑发展现状、存在的问题和面临的挑战,对今后超高层建筑结构的发展,包括若干重点技术的研发和突破等方面进行展望,也期待我国早日从超高层建筑的大国成为超高层建筑的强国。     

高含钢率SRC柱轴压承载性能研究

通过对3根含钢率为24.3%的SRC柱的轴压试验,对高含钢率SRC柱构件的轴压承载性能进行了研究。分析了试件的荷载-位移关系曲线特征,揭示了高含钢率SRC柱以钢骨为主要受力部分,依次发生混凝土开裂和压溃、钢筋屈曲、钢骨弯曲失稳等破坏形态。利用有限元软件ABAQUS对试验过程进行了模拟。研究表明,高含钢率SRC柱具有钢构件的承载特性,钢骨塑性阶段的整体失稳导致极限后的承载力下降;工程设计可以采用塑性准则和叠加原理计算其极限承载力。     

CCTV新台址主楼外筒关键节点设计与构造

CCTV新台址主楼采用支撑筒体结构体系,外筒蝶形节点以及柱脚节点是其中的关键性节点。本文通过对蝶型节点的有限元分析,提出此类节点简化的设计方法,保证了在支撑构件屈服时,蝶型节点能基本保持弹性,满足"强节点、弱杆件"的结构抗震要求。通过与节点模型试验结果的比较,验证了这一设计方法的正确性。由于塔楼双向倾斜,且在结构高位有连体结构,造成部分外筒SRC柱柱脚在竖向荷载作用下出现拉力,与水平荷载作用下拉力叠加后进一步增大。由于水平荷载作用方向的不确定性,柱脚也可能承受较大的压力。根据柱脚受拉程度的不同,结构设计中分别采用了露出外包式、埋入式两种不同的柱脚构造形式,并在外包式柱脚中采用了高强预应力锚栓来平衡柱脚的拉力。     

核心筒偏置高层建筑结构受力特点及设计对策

随着高层建筑的大量兴建和设计建造技术的不断发展,核心筒偏离结构平面中心的高层建筑结构也越来越多。采用数值分析的方法研究了竖向荷载下和大震作用下,核心筒偏置对结构整体受力性能、破坏模式以及构件内力的影响,总结了核心筒偏置结构的受力特点:在竖向荷载作用下,结构楼层受到附加倾覆力矩的作用,结构将产生一定的整体弯曲变形,核心筒偏置相关位置的柱与墙肢轴力也会有所增加。针对这些特点,从结构与构件两个层面给出了相应的设计对策。     

某多层外倾钢框架结构隔震设计与分析

某多层钢框架结构高度约21m,结构抗侧刚度由建筑外围的框架提供。建筑体型向外倾斜,受限于建筑效果的要求,周边框架不能设置支撑。经过方案比选,选择采用基础隔震形式,以减小上部结构的地震响应,从而降低上部结构抗侧刚度的需求,实现建筑结构一体化设计。隔震层采用铅芯橡胶支座和弹性滑板支座混合布置的形式,得到的水平向减震系数约0.5,且在风荷载作用下隔震层保持弹性工作状态。设计采取增大柱距等措施,保证隔震支座在罕遇地震作用下不致出现拔力。本工程结构自振周期较长,合理的隔震设计取得了理想的隔震效果,对同类工程有借鉴意义。     

某超高层钢结构公寓建筑消能减震方案优化设计

某超高层钢结构采用钢框架+钢支撑筒结构体系,并采用了屈曲约束支撑(BRB)和钢连梁作为消能构件。塔楼由5个避难层自下而上分成编号为Ⅰ～Ⅵ六个分区。通过改变六个分区消能构件的布置情况,设计了多种消能减震方案。通过对不同消能减震方案进行罕遇地震弹塑性时程分析,比较结构层间位移角、顶点位移、能量耗散及构件损伤等指标,总结了屈曲约束支撑的布置区域及消能构件(BRB和钢连梁)的屈服承载力等因素对结构减震性能的影响。结果表明:在Ⅰ～Ⅱ区布置BRB和钢材等级为Q345的高屈服承载力钢连梁,以上各区布置钢材等级为Q235的低屈服承载力钢连梁的消能构件布置方案减震效率高,且相对经济合理。     

上海国家会展中心B1展厅屋盖结构设计

上海国家会展中心B1展厅为超大体量单体建筑,屋盖结构采用大跨度倒三角圆形钢管桁架结构体系。屋盖桁架单榀长度约341m,跨度为108m+45m+108m三跨连续,且桁架两端对称悬挑,最大悬挑长度约40m,每榀桁架间距18m。为降低温度作用,简化结构布置、降低分析难度,屋盖结构划分为三个结构单元;此外,桁架结构中间两支座采用抗震球铰支座,端部两支座采用弹性钢支座。着重介绍了本项目的桁架设计思路、支撑体系的优化设计、抗风设计等关键技术要点及其措施,并进行了弹性分析、动力弹塑性分析、稳定性分析以及节点有限元分析等多方面分析与研究工作。分析结果表明,通过合理划分结构单元、合理布置屋面支撑系统等策略可有效解决超大体量建筑带来的系列难点。