带弱连梁且核心筒单侧收进的超高层结构设计

南昌联发中心3#超高层塔楼采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,核心筒在高区单侧收进。为满足室内净空的设计要求,框架梁采用宽扁梁,核心筒墙肢采用跨高比较大的弱连梁连接。弱连梁削弱了核心筒整体稳定性,尤其在罕遇地震下承载力和延性较差,弱连梁较早破坏并丧失耗能性能。核心筒单侧收进造成结构刚心和质心偏离、结构扭转、楼层刚度突变、承载力突变。通过比选不同钢骨混凝土连梁布置方案,得到耗能性能最优的连梁布置方案,从而优化了结构整体受力性能。分析结果表明：在关键楼层的关键位置布置钢骨混凝土连梁可以解决弱连梁带来的一系列问题,各项指标满足设计要求,也满足室内净空的设计要求。     

钢-混凝土组合框架-核心筒结构设计研究

本文介绍了8度抗震设防区的北京LG大厦塔楼钢-混凝土组合框架-核心筒结构的设计研究和相应的节点构造。核心筒是整个结构的主要抗侧力构件,为了改善核心筒剪力墙的延性,设计中在核心筒四大角及纵横墙交点处设置钢骨柱。同时,为了提高承托楼面桁架的剪力墙联系梁的非弹性变形能力,沿核心筒y向联系梁内设置了型钢,与钢骨柱组成暗框架,加强了核心筒的整体性。弹塑性动力时程分析结果表明了这种结构体系具有较好的抗震性能,计算结果与模型的振动台试验结果非常吻合。振动台试验结果表明,在8度罕遇地震作用下,核心筒边缘构件和底部框架柱均没有发现钢筋压屈、混凝土崩落现象;核心筒与外围框架两者间能很好地协同工作;核心筒内的暗钢柱提高了楼面钢梁端部锚固能力,钢梁与混凝土墙之间的连接没有发现破坏现象,但值得注意的是梁端测得的应变较大,这种现象反映了梁(桁架)的端部即便是接“铰接”处理,仍然存在地震作用产生的约束弯矩,设计中应给予足够的重视。计算分析和试     

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。     

宁波中银大厦工程结构设计

宁波中银大厦工程采用钢管混凝土柱+楼面钢梁框架-钢筋混凝土筒体的混合结构体系,地下室超长、塔楼扭转型造型、核心筒转换及大型钢结构雨篷等,均为结构设计的关键问题。介绍了其地基基础设计及地下结构设计,着重阐述了塔楼结构设计的关键问题和塔楼结构计算分析,如框架承担的地震剪力比、楼层侧向刚度、楼层抗剪承载力、弹性时程分析和筒体转换块分析,以及最终确定的塔楼结构抗震设计加强措施等。     

三亚阳光金融广场超高层结构设计

三亚阳光金融广场主塔楼高度为161.50m,为框架核心筒结构。介绍了基础选型、桩端桩侧联合后注浆工艺及其效益、变刚度调平设计、抗浮设计新方法。着重阐述了塔楼结构设计的关键问题,如如何避免结构超限的措施、高位托柱转换设计、如何避免局部小夹层刚度突变的设计方法,以及钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁、钢骨梁的节点设计情况。     

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。     

创新组合伸臂系统在重庆来福士广场北塔楼中的应用

对于高356m且长细比高达9.4的重庆来福士广场北塔楼,其抗侧设计为塔楼结构设计的重难点。本项目在塔楼角部引入巨柱,并采用伸臂连接核心筒角部和巨柱,以最高限度地提高结构抗侧刚度。作为主要抗侧构件的伸臂,在传统钢伸臂或混凝土伸臂的基础上,创新性地引入组合伸臂系统,该系统包括连接于巨柱上的软钢剪切耗能件、从核心筒角部延伸出的钢筋混凝土伸臂墙、连接剪切耗能件和混凝土伸臂墙的钢支撑以及围绕核心筒一周的钢筋混凝土环梁(保护核心筒)。该系统利用混凝土伸臂墙刚度较大的特点以提高结构的整体刚度,同时通过系统构件合理屈服顺序的设计,使得剪切耗能件在大震情形下屈服,起到保险丝的作用,利用其屈服后的延性和耗能能力保护混凝土伸臂墙和核心筒。采用弹塑性有限元分析和实验室节点试验对该系统进行分析计算和对比验证,结果表明计算分析和试验结果较为吻合,且符合设计要求和预期。     

天津现代城酒店塔楼及裙房抗震设计研究

天津现代城酒店塔楼建筑高度209m,建筑要求高度56m、平面长度65m的裙房结构和塔楼结构连为一体,中间不设置防震缝。酒店塔楼采用带加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,为超B级高度超限高层。结构低区外框柱为型钢混凝土柱,核心筒低区采用了钢板混凝土组合剪力墙和带钢斜撑混凝土剪力墙。核心筒高宽比为20,因此为提高刚度设置两道加强层。中部设置伸臂桁架和环带桁架,建筑对与伸臂桁架相连的框架柱截面控制极严,因此伸臂桁架腹杆选用屈曲约束支撑;裙房部位为提高刚度,在不能设置剪力墙且抗侧支撑竖向不连续的情况下设置了屈曲约束支撑。高区设置环带桁架作为加强层,结构底部存在斜撑转换和搭接柱转换。系统介绍了该工程的结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法、整体计算结果、罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果以及地基基础的设计。     

珠海某超高层塔楼结构设计重难点及对策

珠海某超高层项目有两栋塔楼,其中148.9m高的公寓塔楼存在核心筒高宽比大、抗风刚度较弱、建筑外立面外扩的特点,249.5m高的办公塔楼存在建筑外立面外扩、中高区核心筒收进等特点。针对结构设计过程中的重难点,公寓楼利用避难层设混凝土加强梁,有效提高结构抗侧刚度,采用变截面柱的形式顺利实现竖向力的传递和建筑立面效果;对办公楼采用斜柱来实现外框柱位的过渡和立面的要求,为减少核心筒收进带来的刚度突变影响,采取在中区核心筒分阶渐变收进、在高区核心筒进一步收进后加强角部墙肢刚度的措施。弹性及弹塑性验算结果表明,结构满足预期的抗震性能目标C级要求,结构具有良好的抗震性能和抗侧刚度,各项结构措施合理可靠。     

罕遇地震下某巨型框架核心筒结构抗震性能研究

某超高层塔楼结构高度387m,采用设加强层(7道环带+1道伸臂)的巨型框架—混凝土核心筒结构体系,结构高宽比约6.3,核心筒高宽比约14.3。核心筒沿高度逐渐收进,在高区向北偏置。为评价结构的抗震性能,反映结构的薄弱部位,进行了7度(0.10g)罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。分析结果表明:巨柱、伸臂和环带桁架型钢均未出现塑性应变,处于弹性工作状态。大部分区域核心筒墙肢的混凝土受压损伤因子较小,属于基本完好、轻微损坏。中高区墙肢收进和加强层刚度突变的局部区域损伤比较严重,采取措施加强后,改善效果显著。大部分连梁受压损伤较重,连梁内型钢出现了一定程度的塑性应变,起到了良好的屈服耗能作用。结构层间位移角未超过1/100的限值,关键构件满足罕遇地震抗震性能目标的要求。     

石狮某办公楼结构设计

该办公楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,楼盖采用钢筋混凝土单向双次梁布置体系。通过采用不同混凝土等级,调整外框梁柱断面及核心筒墙布置,妥善解决了因设置设备层造成的刚度突变问题以及连梁超筋问题,使结构抗侧刚度沿竖向变化较均匀,塔楼核心筒采用筏板基础,外框架及裙房部分采用独立基础加防水板,同时对一些重要结构构件的抗震等级提高,最终较好地实现结构的经济合理性。     

40层钢骨框架+框筒结构双子塔楼

<正>本工程是40层钢骨框架+钢筋混凝土核心筒的框架-核心筒结构超高层甲级(5A)写字楼项目,主体塔楼为40层、总高240m的立方柱体,地下三层,设计中使用了21m×21m的核心筒构造,满堂板桩筏基础;围框架柱为钢骨柱,环向框架梁采用钢骨梁,外框柱与核心筒连接的框架梁采用钢梁,核心筒墙采用设有构造钢骨的钢筋混凝土墙。核心筒内的楼盖为普通钢筋混凝土梁板体系,核心筒与外框架之间的楼盖为钢梁+钢筋桁架     

某框架-核心筒超高层塔楼结构设计

某框架-核心筒超高层塔楼,为超B级高度建筑,高宽比7.21.为减轻自重并增加结构抗侧刚度,采用型钢混凝土柱+钢筋混凝土核心筒+环带桁架+伸臂桁架组成的结构体系.采用两种结构分析软件对塔楼的力学特性和抗震性能进行对比分析.通过筛选地震波进行弹性时程分析、补充分析及抗震性能化设计;针对结构特点和薄弱环节进行分析并采取加强措...     

天津现代城A区塔楼结构弹塑性分析

天津现代城A区塔楼为大高宽比超高层结构,采用钢筋混凝土框架-支撑-核心筒结构体系,解决了结构短向刚度弱、两向刚度相差大的问题,结构支撑体系采用了普通钢支撑与屈曲约束支撑混合布置的形式,实现地震作用下支撑先于核心筒墙体进入屈服状态,支撑体系既保证结构的刚度,又发挥屈曲约束支撑耗能能力的设计思想。针对结构特点,采用EPDA软件、SAUSAGE软件和ABAQUS软件进行了中震及大震作用下的弹塑性时程分析,得到了支撑受力及结构的损伤状态。分析表明,中震作用下结构主要抗侧力构件基本处于弹性工作状态;大震作用下结构底层核心筒、底层框支柱、与支撑相连框架柱等关键构件出现轻微至中等程度损伤;结构变形满足规范相关要求,结构体系合理可行。     

红土创新广场陡角度斜交网格塔楼结构设计

红土创新广场采用钢管混凝土斜交网格外框架+单向伸臂+混凝土核心筒结构体系。通过研究分析平面的各种角度相交网格的外框,得到外框柱网的主要性能;通过比较分析伸臂和带状桁架的布置对抗侧刚度的贡献,确定了伸臂和带状桁架的数量,以最优的布置达到良好的结构性能;针对在重力作用下斜柱引起的楼盖水平轴力,分析了楼面梁的最大拉力和压力,为楼面梁的设计提供依据;对重要的伸臂K形节点、立面斜柱交叉节点进行了精细的有限元计算分析,并提出了加强措施,保证了强节点弱构件;进行了结构动力弹塑性分析,定性地找出了结构的薄弱部位,并提出相应的加强措施。     

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼结构设计

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼采用带腰桁架的巨柱框架-核心筒结构体系,针对此稀柱网混合结构体系的结构设计、抗震性能要点进行了归纳总结;提出此类结构体系为了满足规范设计、抗震性能目标C,建议采取如下加强措施:增设带适宜刚度腰桁架的加强层以增强外框架刚度;加强层楼板采用钢梁+钢水平撑+钢筋桁架楼承板以可靠传递加强层外框架与...     

承载-消能双功能钢连梁在高层框剪结构中的设计与应用

剪力墙结构和框架-核心筒混合结构体系是目前高层建筑中普遍采用的结构形式。连接墙肢与墙肢的连梁以及框架柱与墙肢之间的深梁,常存在跨度小、截面大的特点。采用钢筋混凝土设计该类型梁,会导致连梁破坏严重,震后修复困难。结合某医院建筑,设计了一种承载-消能双功能钢连梁,既在多遇地震阶段提供刚度及阻尼,同时满足连梁对剪力墙的耦合结构作用。通过时程分析,研究了设有双功能钢连梁的高层框剪结构抗震性能。分析结果表明,多遇地震阶段可提供0.5%附加阻尼比,而罕遇地震阶段,双功能钢连梁可有效保护主体构件降低结构损伤。     

珠江新城J2-5地块框架-核心筒超高层结构的罕遇地震弹塑性时程分析

针对具有带加强层、核心筒采用矩形钢管混凝土端柱+钢骨暗支撑+混凝土剪力墙、连梁内埋设钢骨、外框采用圆钢管混凝土柱等特性的广州珠江新城J2-5地块框架-核心筒超高层结构,运用ABAQUS+Bepta程序,将梁、柱和剪力墙的弹塑性在材料的应力-应变层次上精确模拟,采用显式积分的方法,对该结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,以研究该类结构体系的抗震性能.结果表明,基于塑性区模型的弹塑性时程分析是保证结构大震不倒的比较有效和可靠的方法,计算的实例工程采用的框架核心筒形式具有较高的抗震承载力和延性.     

带超高位转换Z形平面布置双塔框支剪力墙结构受力机理分析

以某超高层框支剪力墙结构作为研究对象,塔楼平面布置呈Z形,转换层位于中上部楼层(14层),形成超高位转换,且转换层以上楼层分为双塔。通过对各项指标的分析表明,塔楼核心筒墙体布置合理,转换层上下层刚度比满足限值要求,抗扭、抗侧刚度良好。根据结构体系特点,分别对转换层楼板最不利工况受力性能、标准层X向剪力墙长度和数量偏少、大震作用下结构体系综合抗震性能、部分墙柱沿高度方向存在二次转换、14层部分设置斜撑的转换梁等均予以深入分析。并针对大震弹塑性分析所揭示问题对关键结构构件予以优化改进,将其研究成果在施工图阶段得到贯彻落实。最后,对此类型超高层结构体系存在问题和解决方案予以总结。     

结构转换层上下层间侧移角比取值探讨

由于受转换层上下刚度变化的影响,高层建筑结构在抗震设计时,采用侧移角比综合考虑抗剪刚度和抗弯刚度对层间侧移的影响更为合理。通过实例计算分析,给出了带托柱式转换梁的框架-核心筒结构的转换层上、下层间侧移角比的取值范围建议。