超限的高层住宅结构设计与抗震分析

某住宅底层为满足建筑大空间要求而采用部分框支剪力墙结构,文中通过YJK计算结构小震下的周期、位移、楼层抗剪承载力等整体指标,分析了采用部分框支剪力墙结构的可行性,大震下采用SAUSAGE弹塑性时程对结构进行整体损伤分析,结果表明框支柱、框支梁、落地剪力墙等能满足抗震性能设计要求,保证结构在大震下实现性能目标,为后续的施工图设计和类似工程的结构设计提供依据。     

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.     

高地震烈度区某大高宽比住宅建筑结构优化设计

高地震烈度区昆明某住宅项目采用剪力墙结构体系,结构总高度120.4m,存在一项凹凸不规则,且具有高宽比大、剪力墙在地震作用下内力大等特点。设计时在保证大高宽比结构满足规范要求的同时,还要使结构两个方向的动力特性相近。选用YJK,ETABS和SAUSAGE软件对结构进行计算,计算内容包括小震反应谱分析、小震弹性时程分析、中震分析、大震弹塑性时程分析以及大震弹塑性静力分析。并且根据专家要求,对结构关键部分进行了框架-剪力墙模型以及实体单元模型的补充验算,保证了结构设计的可靠性。结果表明:通过合理的结构平面布置,提高了结构效率,使结构在小震和大震作用下都能保证良好的抗震性能,安全可行。     

龙光汕头世纪海岸结构设计分析

龙光汕头世纪海岸位于8度抗震设防地区,结构长宽比达到8.0,中震下墙体受拉严重,结构设计面临较大挑战,结合工程特点和计算分析结果,将抗震性能目标设为D级;采用中震等效弹性反应谱分析和中震弹塑性时程分析对比,验证了结构在中震下可以达到性能水准"4"的要求,并建议D级性能目标的建筑结构在中震下应采用弹塑性时程分析;在大震作用下,连梁重度损伤,结构位移角下降严重,为满足结构在大震下规范对位移角限值要求,建议连梁内设置抗剪型钢。     

北京奥体南区3#地块项目结构设计

北京奥体南区3#地块项目结构总高度172.5m,为超B级高度的超限高层结构,主塔楼采用钢筋混凝土内筒-型钢混凝土外框柱-钢梁组成的混合结构体系。采用SATWE与ETABS两种软件进行整体分析计算,两者计算结果基本一致,结构的周期比、层间位移角、层间受剪承载力比等均满足规范要求;钢筋混凝土核心筒底部加强区的墙肢及型钢混凝土外框柱的偏压、偏拉承载力满足中震不屈服,受剪承载力满足中震弹性;大震下复核受剪截面控制条件。顶部34层设置高位转换层,在水平和竖向地震作用下,转换梁的承载力满足大震不屈服,相关支承构件承载力满足中震弹性要求及强剪弱弯要求。采用PERFORM-3D软件进行动力弹塑性时程分析,结果表明,结构在大震下的性能表现较为合理,结构没有受到严重破坏或倒塌。     

框架核心筒内柱优化设计

某框架-核心筒高层建筑,原设计按规范要求设置了四根内柱,影响了建筑使用功能。对该方案进行了内柱优化设计,采用PKPM和Midas Gen两种有限元软件,对优化前后结构的抗震性能进行了反应谱分析,使用satwe对结构进行了中震分析,使用EPDA&PUSH对结构进行了大震弹塑性分析。分析结果表明,去掉4根内柱后,在小震作用下结构的基底剪力减小,层间位移角增大,最大层间位移角,轴压比,剪重比等指标都满足规范要求;在中震作用下层间位移角满足性能目标要求;在大震作用下,结构的最大层间位移角未超过1/100的限值,耗能情况符合抗震设计理念,满足大震不倒的要求。     

长春市十一高中北湖学校不对称双塔连体结构设计

长春市十一高中北湖学校B区为复杂连接的超限结构,属于错层连体结构,采用框架-剪力墙结构体系。根据超限情况和性能设计目标,进行小震弹性设计。对结构关键构件采用等效弹性方法进行中震、大震作用下的性能设计,采用大震弹塑性时程分析法评价结构的承载力能力和变形能力;对连接体部位节点进行von Mises应力分析,对连接体部位的楼板进行大震作用下的抗剪承载力验算。最终提出结构的抗震加强措施。     

基于大震时楼梯间人员安全的框架结构设计

为了保证框架结构楼梯间在大震下的层间位移角满足人员疏散要求,采用基于位移的框架结构抗震计算模型,推导出大震对于小震的地震剪力放大系数。可在常规小震设计的基础上,利用较简单的计算对框架柱进行重新设计,算例表明本文方法可实现大震弹塑性层间位移角小于1/167的性能目标,保证大震下在楼梯间的人员安全。     

某超限高层建筑的抗震性能分析

文章介绍了某超限高层建筑的结构设计,内容包含结构概况、设计准则、超限判断、抗震性能化设计。结构存在高度超限、扭转不规则等2条超限条款。采用SATWE、 ETABS和SAUSAGE软件,进行小震弹性反应谱分析和弹性时程分析、中震和大震等效弹性反应谱分析及大震弹塑性时程分析,验算了结构的层间位移角、墙柱的轴拉比和剪压比等,分析结果显示结构具有明显的双重抗侧力体系,具备较好的承载能力和变形能力,能够满足不同地震水准下的既定抗震性能目标,结构抗震性能良好。     

温州瓯贸国际超限高层建筑结构设计

以温州瓯贸国际框架—剪力墙结构体系设计为背景,通过墙体厚度及柱截面的变化控制结构的层间刚度比和抗剪承载力比值,在结构中部21层立面收进处,设置斜撑以分散上部的竖向力,减小下部框架柱的竖向位移差,并基于MIDAS GEN,对结构进行了静力弹塑性分析,以保证结构在中震及大震作用下抗震性能目标的实现。     

合肥某超限高层结构设计

合肥某超限高层是一栋172.8m高钢筋混凝土框架-核心筒结构,地下2层,地上46层。本文介绍该超限高层的结构选型、基础设计、上部结构主要计算分析结果、中震性能设计、大震弹塑性分析结果以及针对性抗震措施。分析表明,该结构能够满足规范要求,达到预期的抗震性能目标。     

昆明某超高层钢结构减震设计与分析

俊发城一期10号地块超高层办公楼结构高度195.1m,为高度和高宽比均超限的乙类建筑,结构采用双重抗侧力钢框架-中心支撑(部分屈曲约束支撑)结构体系。基于抗震性能的设计方法,采用YJK,ETABS软件对结构进行了小震作用下的弹性分析,采用SAP2000软件对结构进行了中震及大震作用下的弹塑性分析。结果表明,小震下屈曲约束支撑(BRB)均未屈服,轴力设计值满足设计承载力的要求,中震、大震下BRB均能先于主体结构屈服,且在大震下BRB耗能效果明显,结构的最大层间位移角小于规范限值。在构件设计与验算方面,介绍了BRB与支撑框架处钢梁抗剪连接件的设计方法与验算结果。     

新疆高端人才创新创业大厦结构设计

新疆高端人才创新创业大厦由2栋高度分别为93.6m和72.6m的塔楼组成,塔楼之间设置连桥,连桥跨度26m,大于超限高层设计要点中连桥跨度24m的要求,需进行全国超限专家审查。进行了8度设防区连体结构的抗震性能化设计,结果表明,结构满足小震弹性、中震下核心筒抗剪弹性和抗弯不屈服、大震下核心筒截面抗剪不屈服的抗震性能目标。对连桥采取了小震、中震及大震分析,进行包络设计,所得出的应力比满足要求。重点分析了连体层对塔楼楼层的影响,分析结果表明,B塔楼对A塔楼沿连桥方向有侧向支撑作用。     

基于Midas Building软件的某超限结构抗震性能研究

本文采用Midas Building软件对某楼板不连续、扭转及凹凸不规则的超限框剪结构进行抗震性能研究,文中首先将Midas模型与PKPM模型得到的周期、位移及基底剪力的结果进行对比,以验证Midas模型的正确性,从而对此结构进行中震及大震下的弹塑性时程分析。分析表明:结构在中震和大震时,层间位移角最大值分别为0.00177和0.00373,满足性能目标的要求;支撑在各工况下只发生轻微开裂并未屈服,加强区首层框架柱在大震和中震下有57%和35%发生屈服但仍留有足够的安全储备,加强区首层剪力墙边缘约束构件有71.2%发生屈服,但损伤较为分散且均匀,可知各构件均满足性能目标的要求。     

某高层住宅超限结构设计

某高层住宅为混凝土剪力墙结构,属"高度超限"。设计分别采用SATWE和PMSAP程序分析计算,对两种程序计算的结果加以判断后用于构件设计。中震作用下,底部加强区的剪力墙抗剪承载力按弹性设计,抗弯承载力按不屈服设计。对结构进行罕遇地震下的Pushover分析,以验证结构能否满足大震阶段不倒塌的抗震设防水准要求。通过计算分析和采取相应的抗震构造加强措施,基本保证了结构具有较好的抗震性能,结构设计满足现行规范各项要求,达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标。该项目针对超限结构采取的抗震分析方法、计算手段及构造加强措施,可供类似超限高层结构设计参考。     

高烈度区大跨度连体结构设计与分析

结构为大跨度连体结构,位于8度区。结构设计中结合建筑功能使用要求确定了连体桁架部位的结构方案。对整体结构采用性能化设计,整体抗震性能目标为D级。其中,连体桁架及其支座、剪力墙底部加强区采用中震弹性、大震不屈服控制,剪力墙与型钢柱采用中震不屈服控制。对小震采用反应谱分析和弹性时程分析,对中震进行承载力复核以及对大震采用弹塑性动力时程分析,并对大震下的连体结构楼板进行应力分析,结果满足规范要求。     

科兴中维某框架-抗震墙结构隔震加固设计

科兴中维某框架-抗震墙结构因工艺调整,抗震设防类别提高,采取隔震的方式进行抗震加固。本文通过建立弹塑性模型进行大震弹塑性分析,结果表明本结构隔震加固后,隔震层以上楼层,两方向层间位移角、抗倾覆、剪重比等关键指标均满足大震要求;隔震支座消耗总能量接近地震输入能量的2/3;隔震支座抗拉、抗压和位移均满足大震下规范要求;隔震层以上构件并未出现较严重的损坏;隔震层以下支撑隔震支座的框架柱经加固后,满足大震承载力要求。     

某超限高层结构抗震性能化设计

某超限高层结构,采用框架-核心筒+钢斜撑结构体系,为了提高结构的抗震性能,本工程结构抗震设计应用了性能化设计的方法,结构的预期抗震性能目标定位为略高于D级。设计中针对结构存在的多项不规则采取了相应措施,并采用了多程序、多工况进行结构分析计算。计算结果表明:结构满足小震弹性;中震底部加强部位竖向构件抗剪弹性、抗弯不屈服,钢斜撑中震弹性;满足大震下的截面控制条件及规范的弹塑性层间位移角规定,整体结构的抗震性能高于D级标准。     

苏州某高层公寓楼的结构设计

苏州某高层公寓楼采用钢筋混凝土剪力墙结构,并在某些部位的剪力墙中增加了型钢。结合其工程特点,阐述了公寓楼的结构设计,主要包括结构不规则性的判断、多遇地震条件下的抗震设计、底部加强区剪力墙的中震抗剪弹性和抗弯不屈服设计以及大震作用下的弹塑性变形验算等,计算模型采用PKPM-SATWE程序进行分析,最后,根据分析结果,采取了一系列加强措施,从而使结构设计满足国家相关规范的要求。     

沈阳宝能金融中心T1塔楼结构设计北大核心CSCD

沈阳宝能金融中心T1塔楼高565m,采用巨型空间斜撑外框架+劲性钢筋混凝土核心筒+外伸臂钢桁架结构体系,有效满足了该超高层结构的设计要求。通过合理地配置核心筒、外框结构的刚度及其连接构件,形成多重抗侧力结构体系,充分发挥了结构构件的效用,保证了结构的安全性。对结构进行了包括小震弹性、中震及大震弹塑性等深入细致的计算分析,结果表明结构具有良好的抗侧刚度和抗扭性能,可较好地满足抗震设计两阶段的性能目标。