佛山南海万达广场多塔结构地震反应分析与研究

通过对两种典型的多塔结构在地震作用下的动力特性、地震响应进行分析,并和单塔模型的受力特性进行对比,同时对大底盘复杂连接部位进行楼板应力分析和温度效应分析,得出了不同情况下多塔结构的动力特性、塔楼与裙房地震剪力传递规律及对楼板应力分布的影响,并采取了一些有效的抗震构造加强措施。     

大刚度裙房多塔结构实用简化设计方法探讨

多塔结构整体设计分析难度大、可操作性差,难于考察各塔楼的静、动力特性。对于裙房刚度远大于塔楼刚度的多塔结构,可将整体模型简化为裙房模型和单塔模型进行设计,并将单塔模型的地震力进行一定比例放大。通过设置翼墙、加厚楼板与加强楼板配筋等措施来减小塔楼间楼板内的拉压应力。     

红星国际家具展示中心转换层刚度比的控制

红星国际家具展示中心由六栋塔楼及商业裙房组成,塔楼上部采用剪力墙结构,下部采用框支剪力墙结构;裙房采用框架结构。层5以下为裙房,层6为结构转换层,每三栋塔的转换层连成整体,形成多塔高位转换的复杂高层建筑。采用SATWE及ETABS进行转换层上下刚度比分析,采用层刚度比、等效侧向刚度比及层间位移角比进行评价。给出了转换层刚度比控制分析过程,通过对比多模型、多软件、多指标的计算结果,分析了多塔高位转换对刚度比的影响,并对落地抗震墙进行了加强,从而控制刚度比在合适范围内。     

高地震烈度区大底盘双塔结构设计研究

基于某抗震设防烈度8度半区大底盘双塔结构,通过多种计算模型(整体、单塔、多塔切除纯裙房、切除大底盘以上塔楼、不同底盘相对高度)和计算方法(反应谱、弹性时程、弹塑性时程),分析结构周期、振型及振型质量参与系数、层剪力、底盘相对高度、扭转等因素的影响。研究表明:采用规范反应谱法时,各阶振型对不同结构部位的激励是大底盘结构分析的关键。低阶振型对大底盘的激励不足,高阶振型影响较大。因此地震作用下整体模型相对单塔模型的层剪力明显增大;且大底盘不只是影响底部区域,而是放大了塔楼全高的层剪力,楼层越高放大系数越大;在高烈度地震区,大底盘对结构整体指标及构件设计均有显著影响,大底盘楼板水平剪应力的影响有可能超过正应力。     

塔裙一体结构地震响应研究

塔裙一体结构地震响应研究对于塔裙方案抗震分缝策略、塔楼抗震设计方法有重大意义。以塔裙一体结构为研究对象,从裙房刚度和裙房塔楼楼层质量比两个因素入手,详细分析了裙房刚度和裙塔楼层质量比对于塔楼地震响应的影响。分析结果表明,裙房刚度和裙塔楼层质量比对于塔楼地震响应影响十分明显;结构抗侧刚度除了与结构布置自身相关以外,与楼层质量分布也具有相关性。对于塔裙一体结构而言,塔楼的抗震设计十分关键,需要采取塔楼单独计算和塔裙一体计算包络分析方法。     

某设置隔震支座的多塔连体结构抗震性能研究

某大型商业开发工程在塔楼间设置非对称且偏心的多层连体结构,使原本规则的单塔结构形成复杂多塔连体结构。为减轻地震作用时连体与塔楼共同振动导致塔楼地震力和扭转变形加大的不利影响,连体与塔楼间采用铅芯叠层橡胶隔震支座进行连接。采用两种程序进行小震弹性反应谱和地震波时程分析,通过比较单塔工况和多塔连体工况的楼层剪力和层间位移角来研究该结构的抗震性能。研究结果表明,由于铅芯叠层橡胶隔震支座的采用,多塔连体工况时各塔楼和连体结构的振动状态趋向于独立振动,相互影响程度小,且多塔连体工况时塔楼的地震响应比单塔工况时要小,减小幅度约为65%~95%,能较好地减轻塔楼在地震作用下的响应。     

北京丽泽金融商务区F02,F03地块结构设计

北京丽泽金融商务区F02,F03地块工程为一大底盘多塔结构,地下室部分连为一个整体,地上为两个结构单元。本工程为超限高层,其中的F02-2,F03双塔高裙房连体单元结构较复杂,存在超高及立面收进超限问题,且两个塔楼连接较弱,在设计中采用SATWE,MIDAS,PERFORM-3D程序进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震下的分析,并考虑了整体计算中出现的裙房范围剪力缺失问题,针对裙房剪力墙较少问题补充了裙房分块计算,对两个塔楼弱连接处进行了楼板应力分析。结果表明,本工程结构体系可以满足预定抗震性能目标,采取的各种措施合理,结构安全可靠。     

多方向梁与型钢混凝土梁柱连接节点的性能设计分析

某抗震设防烈度为8度的大底盘裙房多塔结构,塔楼位置不对称。商业东北角入口处,塔楼B的三层位置,有室外人行天桥,人行天桥落在长悬挑梁上,正交方向商业部分有长悬挑梁,斜交方向有商业部分的大跨度框架梁,此梁柱节点为型钢混凝土梁柱节点。采用的竖向振型分解反应谱法、简化竖向地震分析法和考虑竖向地震作用的时程分析方法对长悬挑构件进行地震作用分析。采用ABAQUS有限元分析软件对节点进行了中大震性能设计。分析结果表明:在小震作用下,节点域框架梁和悬挑梁的梁端剪力和弯矩在采用规范竖向振型分解反应谱法和竖向地震简化计算分析时,各截面内力结果差异不大,考虑竖向地震作用的时程分析法计算的底部剪力小于振型分解反应谱法;在中震和大震承载力不屈服性能目标设计下,悬挑梁梁端的剪力和弯矩同小震没有明显变化,但框架梁梁端的剪力和弯矩的显著增大;节点和构件均能满足设定的性能目标。     

大底盘多塔楼结构基础隔震设计分析

本文针对某一大底盘多塔楼结构提出了基础隔震时的时程分析计算模型 ,编制了相应计算机程序 ,计算该结构在地震作用下各层的层间位移、加速度和剪力等地震反应 ,然后与该结构不隔震时的地震反应进行了比较。另外还对隔震层顶板在地震作用和温度作用下 ,是否能满足“平面内是刚性的”假设进行了空间分析。     

带弱裙房连接体的多塔结构建模计算

本文首先介绍了多塔结构的概念,同时介绍了PKPM的两种建模方式,及其各自的适用范围。通过对一个框架支撑结构组成的多塔结构采取的不同建模计算方案,得出如下结论:裙房连接体的刚度不足以约束塔楼的时候,可以忽略连接体的作用,按离散模型来计算各塔楼的周期比、位移比等指标。反之,则将连接体与塔楼、地下结构同时建入到模型之中进行计算分析。     

大底盘双塔偏置超限高层抗震设计

介绍了高层板楼偏心布置的超大底盘双塔商业综合体复杂高层的结构设计,分析了结构抗震超限情况并给出了相应的应对措施。此类结构存在扭转效应明显和刚度突变的特点,应加大裙房外围框架和塔楼四周环形框架抗扭刚度,减少扭转效应。应分别验算单塔模型和多塔模型,与扭转有关的计算结果应采用多塔模型。塔楼底部和裙房收进位置上下层的竖向构件是可能的薄弱部位,设计时底部加强区取一层到裙房上两层,加强区竖向构件按中震弹性设计。裙房顶层存在刚度突变,受力和变形情况较为复杂,板厚和配筋应加强,防止楼板开裂。     

喀什国际免税广场塔楼结构体系设计与研究

喀什国际免税广场由两栋58层、结构高度均为255m的超高层A,B塔楼及22.8m高的4层商业裙房组成。塔楼与裙房之间地面以上设防震缝分开。着重介绍塔楼结构体系由混合结构到钢结构的演变历程、设计面临的挑战,并按抗震概念设计思想有针对性地采取结构加强措施,最终形成了钢框架角部带支撑的密柱外筒-钢框架支撑内筒的筒中筒结构体系。分析结果表明:最终采用的结构体系在水平地震作用下,内、外筒剪力分配合理,符合多道抗震防线的概念设计,结构的周期比、剪重比、层间位移角、稳定性等均满足规范要求。     

某超限多塔高层结构连廊大震弹塑性分析及其减震控制

多塔连体结构中,连廊与塔楼间的连接一直都是结构设计中的难点。基于SAUSAGE软件平台,本文以珠海某大底盘四塔连体结构工程为背景,研究了在水平双向罕遇地震作用下,单塔、多塔和整体三种模型方案对采用滑动支座和速度型粘滞阻尼器连接的连廊结构地震响应及阻尼器耗能的影响。通过对连廊的动力弹塑性时程分析,对比分析了不同模型方案中连廊的减震效果。结果表明,在水平双向罕遇地震作用下,采用速度型粘滞阻尼器控制的设计方案能够发挥很好的耗能减震作用。但单塔和多塔模型方案,忽略了其他塔楼的影响,偏向于安全。实际工程中连廊的分析应采用整体模型分析,设计时应引起重视。     

大底盘双塔结构水平地震反应分析

大底盘多塔楼结构属于复杂高层结构,它的体型庞大复杂,平面不规则,刚度分布不均匀,并伴随着复杂的扭转,其设计及抗震研究难度较大。主要对大底盘双塔对称结构水平地震作用及反应进行分析,采用MADIS/Gen软件建模分析,对比分析了双塔结构整体模型与单塔结构模型的地震作用与地震反应差别,包括楼层剪力、楼层位移、层间位移角和楼层倾覆弯矩。研究结果表明,整体分析模型与单塔分析模型比较,后者楼层剪力偏小,楼层位移接近,层间位移角偏小,倾覆力矩偏大。对多塔结构,宜按整体模型和单塔模型分别计算,并采用较不利的结果进行结构设计。     

大底盘多塔隔震结构设计

对大底盘多塔隔震结构采用理想化质点系模型进行了分析,揭示了大底盘多塔隔震结构地震响应的相关特点。通过对一采用基础隔震的大底盘多塔结构工程实例的设计方法进行探讨,得出大底盘多塔隔震结构设计时应该根据各塔楼的特性并采用多种计算模型综合比较进行设计,同时应尽量减小隔震层刚度,选择最优隔震层屈服力。     

某大型综合办公、产业园结构设计与分析

某综合体建筑由4栋塔楼(带裙房)及地下室组成,为大底盘多塔结构。A区塔楼结构高度33.00m;B区塔楼结构高度48.90m;C区塔楼结构高度37.20m;D区塔楼结构高度29.40m。4栋塔楼采用框架结构体系。工程单塔带裙房模型为4栋单塔各自附带裙房以1层地面为嵌固端,单独建模计算,采用PKPM-SATWE软件建模及计算。     

某多塔连体结构高位钢连廊连接方案抗震性能分析

为确定某多塔超限连体结构高位钢连廊的连接方案,建立了4种不同连廊连接形式的模型,开展计算模型的抗震对比分析。模型A连廊为两端刚接,模型B连廊在T2塔楼滑动、T3塔楼刚接,模型C连廊在T3塔楼滑动、T2塔楼刚接,模型D连廊为两端铰接。分别对4种高位连接方案开展多遇地震作用下的弹性分析,对比4种模型的位移与内力包络值,并分析罕遇地震作用下结构的动力弹塑性响应。分析结果表明,高位钢连廊刚性连接方案可以提高整体结构的平动刚度;多遇地震作用下刚性连接方案不仅可以减小结构位移,还能降低连廊梁的弯扭矩,实现塔楼之间的刚度协调;罕遇地震作用下刚性连接方案具有最小的弹塑性层间位移角以及顶点位移,强连接方案关键梁柱节点最大位移较小,4种模型的损伤情况相近。因此,针对该多塔连体结构,高位连廊采取刚性连接方案对整体结构更有利。     

北京丽泽商务区鼎兴大厦结构设计

北京丽泽商务区鼎兴大厦由A,B座塔楼和A,B区裙房四部分组成,其中A,B座塔楼结构高度分别为137.4,118.8m。A座塔楼采用由型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组成的框架-核心筒混合结构体系,B座塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,A区裙房与B区裙房在2层设连廊相连。2座塔楼和裙房均采用了天然地基,通过对地基基础进行细致的差异沉降计算,充分利用了较好的地基持力层。针对A座塔楼采用SATWE,MIDAS/Building软件进行弹性反应谱分析,补充了弹性时程分析以及静力弹塑性分析。采用MIDAS/Gen软件计算各层大悬挑结构在竖向地震作用下的反应,提出了结构改进措施和设计思路。对连廊钢桁架的承载力、变形以及舒适度等指标进行验算,结果表明各项指标满足规范要求。最后依据连廊滑动铰支座在设防地震作用下的反力和罕遇地震作用下的位移进行支座设计。     

综合体结构地震失效与影响因素分析

综合体结构集地上多塔、裙房、大空间地下结构于一体,结构规模大、连接部位多,地震作用下结构耦联效应和土-结构相互作用突出。为明确此类结构地震损伤及失效机理,以典型双塔综合体为例,分别选取近场脉冲型和远场型地震动为输入,进行增量动力分析与易损性分析,研究了结构薄弱部位、失效机制和损伤演化规律,并对比分析结构影响因素和地震动特性对结构失效影响。结果表明：裙房及大空间地下结构产生的嵌固作用对结构损伤、失效影响显著;受侧向刚度突变影响,地上与地下交界处、裙房与塔楼交界处是结构薄弱部位;塔楼耦联特性对减少整体结构地震响应有利,考虑土体影响后,塔楼耦联效应增强,结构位移和加速度响应的最大减小幅度超过30%;地上地下耦联特性对地上结构地震响应的影响随地震强度增加呈现先减小后增大的变化,综合体地上结构受地下结构影响,加速度响应增幅最高达90%以上;结构动力响应受地震动特性影响,同强度近场脉冲地震作用下的结构变形和损伤情况大于远场地震作用的,近场脉冲地震动易使结构发生裙房底部失效破坏,远场地震动易使结构发生塔楼底部失效破坏。     

大跨多塔斜拉桥动力特性及抗震性能研究

结合一座大跨多塔斜拉桥工程设计实例,分析了桥塔与主梁之间不同约束形式的大跨多塔斜拉桥体系动力特性,对比研究了不同塔、梁间纵向约束方式对结构关键位置地震反应的影响.分析表明,桥塔与主梁间纵向约束方式的设置对结构的动力特性影响很大;在水平和竖向地震作用下,不同桥塔主梁约束形式的结构体系,各桥塔关键位置的内力差异也较大;释放各桥塔、主梁之间的纵向约束,可以减小塔底、承台底的弯矩以及塔底剪力,但会增大由于承台振动对承台底剪力的贡献.