深圳某连体及大悬挑高层建筑的结构设计北大核心CSCD

深圳某连体及大悬挑高层建筑为两座高位连体超限建筑,主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,在8~10层通过两榀钢桁架将两塔楼相连。两塔楼在东西侧及南侧三面存在大悬挑,悬挑部位采用空腹桁架形式。针对上述特点,对主体结构设定了相应的抗震性能目标,通过Midas Building及YJK两种程序进行整体结构多遇地震下的弹性分析,采用YJK对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析及罕遇地震下的动力弹塑性分析,各项指标均满足规范要求。并且对关键部位及关键构件进行了补充分析,确保主体结构、连体桁架及悬挑空腹桁架在小震、中震、大震作用下具有良好的抗震性能。     

带弧形空腹桁架的钢框架-支撑结构设计

白鹭湾湿地段L5林盘建筑采用带弧形悬挑空腹桁架的钢框架-支撑结构。通过弧形空腹桁架受力特点及三种桁架体系的对比分析，确定了内、外环弧形空腹桁架间设置竖向人字形支撑的悬挑桁架结构形式。多遇地震下的弹性时程分析得到的楼层位移、最大层间位移角及楼层剪力均与反应谱分析的结果较吻合，验证了采用反应谱法能够满足施工图设计要求。通过罕遇地震下的弹塑性时程分析，对基底剪力、弹塑性层间位移角、构件承载力进行了复核，结果表明，整体结构在罕遇地震下表现出较好的抗震性能，能够满足预设性能目标。针对大跨度悬挑区域，进行了楼板舒适度分析，结果表明，结构设计满足舒适度要求。     

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。     

超限高层建筑大悬挑楼层结构设计

华深圳留仙洞总部基地A塔楼为带复杂单边大悬挑的超限高层建筑。根据本工程不规则性,采用基于性能的抗震设计方法对结构进行了可行性分析。针对单边大悬挑结构进行了专项分析,这些分析包括:悬挑结构楼板刚度对悬挑桁架的影响,悬挑桁架对主塔楼结构的影响;悬挑部分楼板应力分析,大悬挑桁架关键节点分析,悬挑桁架不同施工方案分析,小跨度悬挑结构方案比选等。通过分析得到了在不同作用工况和施工方案下悬挑结构混凝土楼板、桁架杆件和关键节点的受力和变形以及悬挑结构对主塔楼结构构件受力的影响规律。根据分析结果,为减小楼板应力,悬挑楼板采取了后浇带和组合楼板栓钉包裹低弹性模量材料等措施;为减小悬挑结构的杆件受力和控制竖向变、形,给出了大悬挑结构和空腹桁架合理的施工方案。     

超限高层建筑大悬挑楼层结构设计

深圳留仙洞总部基地A塔楼为带复杂单边大悬挑的超限高层建筑。根据本工程不规则性,采用基于性能的抗震设计方法对结构进行了可行性分析。针对单边大悬挑结构进行了专项分析,具体包括:悬挑结构楼板刚度对悬挑桁架的影响,悬挑桁架对主塔楼结构的影响,悬挑部分楼板应力分析,大悬挑桁架关键节点分析,悬挑桁架不同施工方案分析,小跨度悬挑结构方案比选等。通过分析得到了在不同作用工况和施工方案下悬挑结构混凝土楼板、桁架杆件和关键节点的受力和变形以及悬挑结构对主塔楼结构构件受力的影响规律。根据分析结果,为减小楼板应力,悬挑楼板采取了后浇带和组合楼板栓钉包裹低弹性模量材料等措施。为减小悬挑结构的杆件受力和控制竖向变形,给出了大悬挑结构和空腹桁架合理的施工方案。     

某超限高层悬挑空腹桁架楼盖舒适度分析

以某超限高层悬挑空腹桁架为工程背景,用ETABS软件对该结构楼盖舒适度做了详细分析,并与单层悬挑楼盖结构作了对比分析。结果表明,本工程悬挑空腹桁架楼盖的第一阶竖向自振频率、竖向振动峰值加速度满足楼盖舒适度规范要求;在悬挑空腹桁架楼盖中,相比于中间楼层,首层、顶层的楼盖舒适度较为不利;单楼层振动会引起整体楼盖结构的振动,且相邻楼层影响程度最大,在悬挑空腹桁架楼盖舒适度分析中,应考虑楼层间的相互作用;相比于单层悬挑楼盖,悬挑空腹桁架楼盖结构能有效降低各楼层峰值加速度,对中间楼层的降低效果尤为显著。     

某商务中心悬挑桁架结构分析与设计

韶关城投集团商务中心为带有单边悬挑连廊的高层双塔钢结构建筑,东西塔在13、14层悬挑14.5 m,悬挑高度为7.8 m。悬挑桁架腹杆未向内跨延伸,这给结构设计带来较大挑战。为了保证连廊结构安全,对结构进行基于性能的抗震设计及竖向地震分析,楼板应力分析,抗连续倒塌分析,楼板舒适度分析以及关键节点有限元分析。分析结果表明,结构设计均能满足规范要求。     

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.     

某带大悬挑的办公塔楼结构设计

某办公塔楼采用钢筋混凝土核心筒-大悬挑结构体系,塔楼3层的外围框架柱缺失,导致4～13层核心筒外侧均为悬挑结构,最大悬挑尺寸为19.2m。采用钢筋混凝土核心筒作为竖向抗侧力体系,在4层和9层设置悬臂桁架与环带桁架组成的悬挑转换体系,将上部楼层荷载传递给核心筒。对结构进行了抗震性能化设计,对核心筒关键部位采取了设置钢板、型钢柱、型钢梁等加强措施,大震动力弹塑性时程分析结果表明核心筒具有优良的抗震性能。对悬挑转换体系进行了专项分析,具体包括:核心筒环通钢梁的设计;楼板刚度对悬臂桁架、环带桁架受力和变形的影响规律;对悬挑转换部位楼板进行应力分析,并采取后浇带和铺设钢板的措施;大悬挑关键节点分析等。结果表明,悬挑转换体系具有较高的安全储备。并针对悬挑转换结构的特点,给出了可行的施工方案。     

天津光年城-城市展馆单侧大悬挑圆环结构设计

天津光年城-城市展馆项目三层展廊为直径50m的圆环,竖向构件均偏置在北侧,圆环整体悬挑长度达38.3m;考虑三层展廊外侧通透的建筑效果,外侧立面无法布置结构构件,主受力构件仅能布置在圆环内侧。该圆环结构存在结构单侧悬挑长度大、竖向支承少、悬挑构件抗扭刚度小、二次悬挑等特点。针对上述结构特点,采取以下设计措施:1)综合考虑结构体系安全性及经济性,悬挑圆环采用空间钢桁架,展廊人行区域为钢桁架上二次悬挑钢梁;2)三层展廊整体荷载通过偏置的楼电梯核心筒传至基础底板,楼电梯核心筒为钢板组合剪力墙结构;3)合理布置基础,减少桩基受拉;4)明确关键构件,提出有针对性的结构抗震性能目标和抗震措施;5)采用多种有限元软件分析对比,保证整体和节点计算结果的可靠性;6)以竖向振动峰值加速度作为大悬挑结构的舒适度控制指标,并设置TMD以满足舒适度要求。分析结果表明,结构满足规范及抗震性能目标要求。     

成都广汇雪莲堂美术馆超限结构设计

本工程为特殊类型高层建筑,连接体跨度50m,钢桁架悬挑长度20m,为超限高层结构。在设计中采用概念设计和抗震性能化设计方法,根据抗震原则及建筑特点,对整体结构的体系和布置进行了详细优化,并设置有效的耗能机制,使之具有良好的结构抗震性能。分别进行了弹性和弹塑性的计算,各项指标均满足规范的相关要求。同时对电梯筒剪力墙、主桁架及支承主桁架的悬臂梁等关键构件采用了更为严格的抗震性能要求。     

钢桁架-钢筋混凝土管柱结构抗震性能研究

某火力发电厂采用钢桁架-钢筋混凝土管柱结构。为了有效评价该结构的安全状况和弥补抗震设计依据不足,采用模型试验和有限元数值分析相结合的方法研究了实际结构的动力特性和抗震性能。结果表明,试验数据与计算结果吻合较好,结构能满足抗震设防要求,但应考虑结构抗扭问题和管柱的重力二阶效应,管柱节点和屋面支撑空冷设备的三角形钢架（A形架）下部是薄弱部位,管柱裂缝比实心柱大,裂缝主要在柱下部,应提高柱端箍筋加密高度,桁架悬挑部位挠度超过限值,地震作用下桁架悬挑部分杆件内力变化剧烈,应增大设计截面。图8表2参12     

高层建筑大跨度悬挑结构的抗震分析与设计

本文以一座复杂裙楼大悬挑结构的超限高层建筑为例,对高层建筑大跨度悬挑结构的抗震结果进行分析与设计。该高层建筑的悬挑部分最大跨度长达36米,大悬挑结构设计是该建筑设计中的一个关键点。针对大悬挑结构根部弯矩大、竖向构件不连续等特点,在悬挑裙楼外侧沿X、Y两方向设置跨层型钢混凝土桁架,并在悬挑的裙楼中央设置大开洞。通过对大悬挑结构在设防烈度地震和预估罕遇地震作用下的抗震性能分析表明,其达到了预期的抗震性能目标,符合规范要求。其中设置的跨层型钢混凝土桁架可增加大悬挑桁架根部的平面外刚度,裙楼开洞可有效减轻大悬挑桁架的自重,该设计方案可有效提高大悬挑结构受力的合理性,并可减少材料的浪费。     

基于MPA法的交错桁架抗震性能影响因素分析

交错桁架在多遇地震下表现出非常良好的抗震性能。本文基于MPA方法,对交错桁架在罕遇地震下的抗震性能进行初步探讨。通过建立有限元平面模型,分析不同结构高度结构高宽比、桁架形式、桁架跨高比、空腹节间距、底层桁架布置以及底层支撑形式对交错桁架在罕遇地震下抗震性能的影响。对比发现:随着结构高宽比和空腹节间距的减小,以及结构高度减小和平面桁架的落地,交错桁架在罕遇地震下的抗震性能均有不同程度的提高。     

某医院行政楼高位桁架转换结构体系设计

某医院行政楼项目建筑高度约60m,为大跨度大悬挑钢桁架转换高层建筑结构。主体结构采用钢-混凝土混合结构体系,底部两侧设置剪力墙底座并延至屋顶,4～5层为双层双向桁架转换结构,最大边跨桁架跨度58.8m,最大悬挑16.8m。剪力墙作为主要抗侧力体系可有效抵抗地震作用和风等水平荷载,双层双向桁架转换体系则作为上部结构的支撑转换结构。主要研究了该建筑的结构体系及特点、结构构件的性能目标、整体指标的控制、转换桁架的受力分析、弹性时程分析以及主要抗震构造措施。结果表明:双层双向转换桁架结构有效实现了大跨度大悬挑的结构转换及上部结构支撑,具有良好的受力性能。     

整体空间桁架体系在某大跨悬挑结构中的应用研究

文章以某大跨悬挑工程为背景,对比分析了实腹工字钢钢梁体系、大跨平面圆管桁架体系、整体空间桁架体系等3种不同的大跨悬挑结构承重体系,最终选用整体空间桁架体系。系统阐述了其建筑造型特点及结构布置形式,并基于计算软件开展了受力性能计算分析。结果表明,整体空间桁架体系设置合理,在满足建筑功能造型的条件下,构件应力比均得到合理控制,结构安全冗余度较高。同时,结合建筑自身造型特点,重点介绍了本工程中应用的3种增强大跨悬挑结构抗倾覆性能的措施。文章对此类大跨悬挑结构提出的相关设计建议可供类似工程参考。     

孝感市民之家大跨悬挑结构设计

孝感市民之家采用由钢桁架组成的钢-混凝土混合结构体系,从3层楼面开始四面悬挑。在满足建筑功能的前提下,对多种结构方案进行了承载能力和位移比选,得到了较优的结构体系。采用性能化方法对该结构进行设计,并对悬挑构件的支撑系统进行了中震弹性分析,满足中震弹性、大震不屈服要求;利用MIDAS Gen软件对结构进行静力弹塑性分析,以了解结构在大震作用下的性能,保证结构实现多道抗震防线要求;为防止悬挑结构出现连续倒塌,采用SAP2000软件模拟悬挑杆件失效,进行了抗连续倒塌分析;对楼面大开洞采取了有针对性的加强构造措施。     

某U形悬挑结构设计与分析

本工程屋顶层东侧整层挑出,悬挑长度16.80m,并在悬挑端南北向封闭形成U形悬空办公空间.悬挑结构采用钢桁架方案,并通过多方案比选确定满足建筑要求、结构安全及经济合理的桁架形式.详细介绍了悬挑结构承载力、变形、抗连续倒塌、楼盖舒适度、楼板应力及复杂节点等专项分析.结果表明:悬挑桁架向主体结构内部延伸一跨、支撑桁架的框架...     

中国华电大厦角部悬挑转换结构的分析与设计

中国华电大厦的西南角、东南角、东北角均为悬臂深梁+钢桁架的转换结构,承托上部10多层的荷载。转换结构的存在使转换层的层间刚度和楼层抗剪承载力加大,设计中采取措施使主体结构层间刚度比和层间受剪承载能力比均满足了规范的相应指标。对弹性阶段悬挑转换结构的不同部分(混凝土深梁、钢桁架)分担内力、悬挑结构的竖向变形进行分析,采用弹塑性时程分析研究悬挑转换结构大震下的性能,对内置钢桁架的混凝土深梁进行有限元分析。最后对西北角的设置斜拉索的悬挑结构在多种工况下的舒适度进行分析。     

西咸新区某不规则超高层写字楼构件性能评估

西咸新区某超高层写字楼,在22~25层有大悬挑及内凹,体型不规则,竖向突变的结构层采用悬挑桁架的传力体系,属于典型的超限项目,需进行抗震设防专项审查,应采用比常规结构更高的抗震设防目标和性能要求。基于PERFORM-3D对结构整体作弹塑性时程分析和构件性能评估,结果表明:在罕遇地震下,框架柱基本保持弹性,框架梁处于LS性能状态,普通支撑处于IO性能状态,说明采用悬挑桁架的结构方案能满足预设的性能要求,能够为同类超限项目的结构设计提供借鉴和参照。