某政务服务中心结构设计

某政务服务中心建筑总面积约20.8万m2,建筑总高度99.00m。结构设计时分别对混凝土和钢结构部分进行分析和计算,主体结构为框架剪力墙结构,裙房为框架结构。南侧市民广场为单层大跨拉索钢结构,广场靠入口一侧为整片玻璃幕墙,另一侧为钢筋混凝土主体结构,钢结构两端为2个巨型格构柱,屋顶张弦梁结构通过大环梁与柱相连,其中与主体混凝土柱连接的节点采用双向抗震铸钢球铰支座。在满足结构受力要求的前提下,结构设计和建筑设计达到了很好的统一,取得了良好的建筑效果。     

海口五源河文体中心体育场看台结构设计

海口五源河文体中心体育场采用单侧屋盖结构,将大部分看台设在建筑西侧,西侧看台为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,屋盖为超轻型的索膜结构。屋盖钢结构通过20个球铰支座与下部看台混凝土结构的外排斜柱连接,两端设置两片支座剪力墙,以承担由于采用不封闭的环索屋面而产生的巨大水平推力。通过总装模型分析验证看台简化模型的合理性,针对高烈度地震区域采取了消能减震措施,重点介绍了36m外排穿层斜柱稳定性分析,超长混凝土结构设计措施以及屋盖南、北端支座剪力墙抗水平力基础设计,并确定了主要构件的抗震性能目标。罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析结果表明,结构能够达到"大震不倒"的抗震设防目标。     

喀什体育馆钢结构设计

新疆喀什体育馆A区的钢结构屋盖平面呈马鞍形,长轴为105.571 m,短轴为89.768 m,周边支承在32根型钢混凝土柱顶。钢桁架与型钢混凝土柱通过弹性球形钢支座连接,与型钢混凝土柱相互约束,共同承担竖向荷载,抵抗水平荷载作用。介绍了钢屋盖的结构特点和设计参数,分析了钢结构设计中温度作用对结构的影响,钢结构和主体结构的整体模态分析,并从主要杆件的应力比、钢屋盖的竖向位移和支座的设置等多方面验证钢结构屋盖的安全、可靠。     

济南奥体中心体育场结构设计

济南奥体中心体育场为2009年第十一届全国运动会的主赛场.该工程为一大型复杂的体育建筑,基础为人工挖孔桩,下部为钢筋混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构悬挑罩棚采用折板型悬挑空间桁架结构受力体系,通过内、外支座支承于下部混凝土结构的型钢混凝土柱.本文通过总装模态分析确定下部混凝土结构选型及分缝,针对混凝土超长采取有效的技术措施和详细的温度应力分析,并重点介绍了上部钢结构的构成.对整体结构在重力、风、地震、温度等多种荷载作用下的变形受力性能进行了详细分析,并进行大跨空间结构的抗连续倒塌分析.总结了一些设计经验,特别是大跨结构的抗震设计经验,可供同类工程参考.     

钢结构逆作法施工技术

广州名盛广场工程为一大型商业建筑，采用全逆作法施丁的钢结构设计方案，其主体结构为钢构架混凝土剪力墙、钢管混凝土柱及由H型钢梁及钢箱形梁组合而成的框架剪力墙结构体系，楼板采用以压型钢板为模板制作的普通钢筋混凝土楼板。该工程的钢结构逆作法施工技术包括施工工艺流程、钢结构设计和施工、桩井同填等。这一施工技术尚处于发展阶段，施工中应注意质量和安全，需不断总结完善。     

邹城体育场挑篷结构设计与分析

邹城体育场挑篷钢结构采用钢管混凝土桅杆与钢桁架及拉索组成的桅杆斜拉桁架结构体系,对拉索施加一定的预应力作为桁架的弹性支点以形成结构的刚度和承载力。详细介绍了挑篷的结构构成和受力特点,并对拉索吊点的位置、桅杆与看台柱连接方式及主桁架与柱网相对位置关系进行探讨,从而确定合理的结构布置形式。采用有限元软件对结构进行了静力分析,分析结果表明,几何非线性对该结构的变形和内力影响很小,考虑到结构具有多重传力路径,允许斜拉索在负风压下退出受拉,以减小斜拉索拉力过大带来的负作用。最后介绍了重要节点的设计构造。     

钢结构住宅体系现状及对若干技术问题的讨论

1 “钢结构住宅体系”的含义及涵盖的内容 “钢结构”是指结构系统主要由钢构件组成的一种结构形式。结构系统主要由基础柱、梁、支撑、剪力墙(筒)和楼盖等几部分组成。其中柱除钢柱外也包括钢管混凝土柱、型钢混凝土柱,梁除钢梁外也包括由钢和混凝土组成的钢——混凝土组合梁,剪力墙(筒)除钢筋混凝土外也包括型钢混凝土构件。     

喀什体育中心游泳馆钢结构设计

新疆喀什游泳馆的钢网架屋盖为矩形双坡屋面,周边支撑在泳池上方38根混凝土柱顶。钢网架与混凝土柱通过弹性球形钢支座连接,与混凝土柱相互约束,共同承担竖向荷载,抵抗水平荷载。本文介绍了钢屋盖的设计和结构特点,分析了钢结构设计中温度作用对结构的影响,进行钢结构和主体结构的整体模态分析,并从主要杆件的应力比、钢屋盖的竖向位移和支座的设置等多方面说明钢结构屋盖的安全、可靠。     

微医国际数字健康中心N1号楼结构设计北大核心CSCD

微医国际数字健康中心N1号楼为混凝土框架-剪力墙结构,底部设置38m跨35m高的通高大厅,通高大厅上部结构结合建筑造型采用拱形斜柱转换,高效传递竖向荷载和控制转换结构竖向变形。23层及屋面设置贝壳状连接体,连接体采用空间整体钢桁架,与两侧主体结构铰接连接,对连体钢桁架进行了特征值屈曲分析和舒适度分析,结果表明连体钢桁架具有足够的冗余度和良好的舒适度。进行了楼盖受力分析及超长结构温度应力、混凝土收缩应力分析,并采取了相应的措施;底部通高大厅采用单层拉索幕墙,对拉索幕墙及拉索固定支座构件进行了分析,根据分析结果采取了相应的加强措施。结果表明:结构受力合理,实现了结构安全和建筑造型创意的完美结合。     

大连中国石油大厦结构方案优化设计

大连中国石油大厦结构内筒为钢筋混凝土筒体,结构外框地下4层至2层为框架,3层至45层为交叉桁架筒体,属超高层复杂结构。对钢结构外筒-钢筋混凝土内筒、钢筋混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢管混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢结构外筒-钢结构内筒(钢框架+内藏钢板支撑混凝土剪力墙筒体)、混合外筒(10层以下为钢管混凝土,其他为钢结构)-钢筋混凝土内筒5种结构体系形式进行了分析。分析结果表明,由于外筒具有很强的抗侧刚度,因此在设计中为强度控制而非变形控制。5种结构体系形式中,混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式的受力性能和经济性能最优越。针对混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式进行了结构质量分布偏心影响分析、结构抗倒塌能力分析、结构延性分析等方面的研究。研究结果表明,交叉桁架外筒-钢筋混凝土内筒结构体系具有很好的抗侧和抗扭刚度,抗倒塌性能优越;但水平地震作用下外筒桁架斜柱以受轴力为主,结构整体延性稍差,若外筒边缘杆件采用抑制屈曲支撑代替     

型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力及试验验证

框支剪力墙结构可以提供建筑底层大空间,因此在实际工程中被广泛地采用。为提高其抗震性能,提出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构加以改进。介绍了框支剪力墙内力简化计算方法和两种型钢混凝土柱正截面设计公式,给出型钢混凝土梁柱框支剪力墙结构承载力确定方法,并进行了一榀1/4缩尺模型在竖向荷载和单调水平荷载作用下的静力试验作为验证。     

广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计

广州J1-1地块综合楼超高层建筑采用圆钢管混凝土柱-钢梁外框架和新型方钢管混凝土端柱+混凝土剪力墙组合墙体核心筒结构体系。基于概念设计,设定结构的抗震性能目标;弹塑性地震反应分析表明,结构设计达到了设定的性能目标;利用风洞试验结果,分析结构的风响应;对方钢管混凝土端柱-混凝土剪力墙新型组合墙体的抗震性能进行理论分析和试验研究。     

天津现代城办公塔楼抗震设计研究

天津现代城办公塔楼建筑高度339m,采用带加强层的框架-核心筒混合结构体系,为超B级高度超限高层。外框柱为矩形钢管混凝土柱,和伸臂桁架连接的框柱截面适当加大,低区核心筒为型钢混凝土剪力墙。首层层高16.8m,首层核心筒和相邻层采用了钢板混凝土剪力墙,为提高框架刚度首层顶框架梁采用外包钢-混凝土组合梁。首层矩形钢管混凝土柱施工阶段应力较大,对此进行了有限元分析并采用了设置拉杆的措施。介绍了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、罕遇地震下弹塑性时程分析结果及地基基础设计。     

深圳湾总部大楼罕遇地震作用弹塑性分析

深圳湾总部大楼为一栋高度为400 m的复杂超高层建筑,采用密柱框架 核心筒结构体系。密柱外框架由56根钢柱组成,梁柱连接采用完全偏心节点,外框架的刚度相对较弱。塔楼高区由于建筑体型收进,核心筒采用2层斜墙过渡收进。设计采用箱型钢梁和箱型钢柱组成密柱外框架,在核心筒剪力墙内埋设型钢加强,密柱外框架与核心筒剪力墙的抗震性能要求均提高至中震弹性。运用ABAQUS和BEPTA程序,将梁、柱和剪力墙的材料非线性在应力 应变层次上予以精确模拟,同时考虑结构的几何非线性,进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明：密柱外框架具有较高的抗震承载力,可以起到第二道抗震防线的作用;结构的层间位移角满足规范的限值要求;密柱外框架与核心筒剪力墙的主承重构件均未出现明显损坏,结构具有较好的抗震性能。     

钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙的补充计算和构造要求

对钢框架内嵌带竖缝钢筋混凝土剪力墙的设计方法进行了考察,提出了若干补充计算和构造措施以实现带竖缝钢筋混凝土剪力墙的设计思想。这些补充包括:(1)梁柱连接和梁腹板,应补充进行受剪强度计算;(2)当受剪强度不满足要求时建议增加带竖缝钢筋混凝土剪力墙和钢框架柱的抗剪件连接,这种构造同时方便了安装;(3)建议竖缝剪力墙和钢框架梁采用开竖向槽孔的高强度螺栓摩擦型连接,以实现带竖缝钢筋混凝土剪力墙不承受竖向荷载,只承受水平力的设计思路;(4)增加对钢框架梁腹板受到带竖缝钢筋混凝土剪力墙膨胀力挤压发生屈曲的设计验算;(5)对连接钢框架梁和带竖缝钢筋混凝土剪力墙的预埋件给出了设计公式;(6)建议参考《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)对带竖缝钢筋混凝土剪力墙受剪承载力进行设计。     

雪莲大厦高层混合结构设计

北京雪莲大厦为地上部分36层,建筑总高度146.30m的高层建筑,结构具有以下特点:结构高度高,地震反应大,平面轮廓不规则,在纵横两个方向的框架不正交,不能形成有效的抗侧力体系。为解决这些问题,设计中采取了以下措施:采用由矩形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组成的混合结构体系,并设了两个加强层,有效地加强了结构的刚度,采用矩形钢管混凝土框架则解决了框架不正交所带来的梁柱连接问题。介绍了该工程结构体系的选择,加强层的设计及型钢梁柱节点的处理等,工程实践表明:在高烈度区,带加强层的混合结构体系能够满足结构各项设计要求;矩形钢管混凝土柱可大大减少柱断面,也便于非正交框架体系中梁柱的连接。     

Seismic behavior of tall buildings using steel–concrete composite columns and shear walls

For the seismic design of tall building structures, the behavior under severe earthquakes should be carefully considered and the upper limit of inter‐story deformations are often defined by the design codes. To improve the performance of structures under severe earthquakes, composite structural members, including steel reinforced column and steel plate reinforced shear wall, are often adopted. In the present work, the seismic behavior of tall buildings using steel–concrete composite columns and shear walls is investigated numerically. Fiber beam–column element models and multilayer shell models are adopted to establish the finite element model of structure, and the material nonlinearities are described by the plasticity and damage models. The accuracy of the developed models is verified by the experimental results of a single shear wall. Systematic numerical simulations are performed for the tall building structures subjected to different earthquakes. The comparative study indicates that the nonlinear redistribution of internal forces plays a very important role for the performance of tall buildings under severe earthquakes.     

贵阳北站站房结构设计

贵阳北站是我国西南地区最大规模的综合性铁路交通枢纽,由站房、站台雨棚、高架车道等组成。站房采用桥建合一结构。站台层承载列车轨道的承轨结构、高架候车层框架标准跨度为21m×24m,商业夹层与高架候车层柱网上下不对齐。出站通道层下方有地铁穿过,在隧道上方的柱通过基础梁托换。站台层承轨结构采用变宽度预应力混凝土框架梁承重。高架候车层采用大跨度预应力混凝土梁,钢管混凝土柱预应力混凝土梁节点是保证结构承载力和抗震性能的关键。东西两端高架车道上方设置31m跨的钢桁架,承受冷却塔等设备荷载,支承钢桁架的框架柱采用钢骨混凝土柱。屋盖典型跨度42m×66m,采用网架与管桁架相结合的结构形式。为了发挥钢管混凝土柱上段的强度、减小层间位移,支承屋盖的钢管混凝土柱顶端与屋盖结构上下弦均连接。     

高层建筑下部柱截面选型比较

阐述了高层建筑下部柱的四种截面类型,介绍了这些柱型的性能和轴压比限值,并给出了如何根据轴力大小进行选型的算例,结果显示,选用钢管混凝土柱、型钢混凝土柱等均能满足其使用要求。