钢管混凝土叠合柱在金边某项目的应用

某项目位于柬埔寨金边,地面以上结构屋面高度为250 m,最大高宽比为5.7。采用混凝土柱框架-核心筒结构体系,为超高层办公楼和酒店,塔楼采用新型的钢管混凝土叠合柱结构,柱截面较常规型钢柱要小;叠合柱竖向承载力高,节点设计易于施工,满足强剪弱弯节点设计要求。     

深圳东海商务中心一期超限高层结构设计

东海商务中心一期中塔楼一为38层的超高层结构,结构总高度178.36m。工程采用框架核心筒结构体系,在下部2/3高度框架柱采用钢管混凝土叠合柱。采用PKPM和ETABS软件进行了小震和中震的弹性计算,采用ABAQUS软件进行了大震动力弹塑性时程分析进行验证。针对核心筒外圈剪力墙体平面布置不连续和底部几层仅有局部楼板等不足进行了重点分析并有针对性地采取了加强措施。对叠合柱进行了详细的分析,并对节点构造进行加强,在减小了柱截面的同时还增大了框架柱的延性和承载力。     

某超高层建筑结构选型与关键技术分析

某超高层住宅建筑为68层,房屋高度为217.550m.通过对结构经济性、净使用面积、抗倾覆等分析,确定了该建筑的结构体系采用框架-核心筒结构.同时根据项目特点,通过对比不同类型竖向构件的经济性,选用了适合的竖向构件形式,即局部楼层核心筒外墙采用钢板或型钢混凝土墙,框架柱采用钢管混凝土叠合柱.针对建筑布置特殊性及规范限制,对核心筒外墙中部均匀布置型钢、核心筒角部开洞、钢管混凝土叠合柱正截面承载力等关键技术做了详细分析,保证了结构在大震下的安全性能.     

泰州华润中心超高层结构设计

泰州华润中心由两栋建筑高度近200m的超高层塔楼和大型商业裙楼组成。超高层塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。底部框架柱采用新型钢管混凝土叠合柱,对叠合柱内埋钢管外围的箍筋进行了优化以提高其承载力和延性。核心筒南侧剪力墙在高区收进,转化为5根框架柱,并对相应位置的剪力墙进行了抗震加强。在初步设计阶段的前期对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,从而找到结构薄弱部位并予以优化。系统介绍了该工程地基基础设计、结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法以及新型叠合柱的分析和设计。     

深圳某高层塔楼的钢筋混凝土框筒方案设计

深圳某主塔楼结构高度298 m,结构体系采用无加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,低区采用圆钢管叠合柱,低区剪力墙设置型钢进行加强。通过对结构剪力墙与外框架柱基于轴压比进行截面细化,使减少自重并其达到一定刚度从而实现无需设置伸臂桁架与腰桁架。采用ETABS和SATWE软件进行结构设计与分析,各项指标满足规范要求。并采用Perform-3D对结构进行大震弹塑性时程分析与构件性能评估。最后介绍了应用于项目的 2种叠合柱-混凝土梁的节点做法及相关设计方法。通过工程实例说明在7度区,核心筒占比较大,接近300 m的钢筋混凝土塔楼经过合理设计,在不需要设置加强层的情况下仍能满足刚度要求。叠合柱相对于型钢混凝土具备较好的经济性,文章对类似的工程项目具备一定的参考意义。     

中山市健康大厦相贯节点研究

中山市健康大厦建筑高度119.2 m,建筑主体采用由钢管混凝土柱与钢筋混凝土核心筒组成的框架-核心筒结构。由于存在两倾斜钢管混凝土柱转换成一根情况,其节点结构形式及受力较为复杂,对节点的设计至关重要。采用大型通用有限元软件ABAQUS对节点进行有限元分析并优化,结果表明该节点安全可靠,构造简单,且便于施工。     

某超限高层办公楼结构设计

某超限高层办公楼采用钢管混凝土叠合柱框架-钢筋混凝土核心筒-伸臂桁架结构体系。地处较高烈度区的Ⅳ类场地,存在高度超限、构件间断、承载力突变、局部穿层柱等不规则项,属于超限高层建筑。结构设计过程中进行了小震弹性分析和大震动力弹塑性分析,针对结构的薄弱部位采取了一系列有效的加强措施。采用基于性能的设计方法进行结构抗震设计,可以实现预期的D级抗震性能目标。同时还对框架柱的选型进行了比对分析,对外围框架柱与核心筒的竖向变形进行了施工模拟分析,对加强层伸臂桁架节点进行了有限元分析,分析结果表明:结构安全可靠,满足预设的性能目标。     

大连海创国际产业大厦结构设计

大连海创国际产业大厦采用钢筋混凝土框架(钢管混凝土叠合柱)+钢筋混凝土核心筒结构体系。介绍工程概况和结构体系及布置,针对结构的超限情况提出了相应的抗震加强措施,并采用SATWE和MIDAS Building软件进行了小震、中震作用下的弹性计算及大震作用下的动力弹塑性分析计算。此外,还阐述了钢管混凝土叠合柱及节点的设计理念。分析结果表明,工程各项计算指标均符合规范要求。     

某高层复杂结构常规单元模型与多尺度模型弹塑性时程对比分析

某钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土核心筒结构位于7度抗震设防区域,钢管混凝土叠合柱与钢筋混凝土框架梁采用环梁节点连接,地上结构43层,高度为198.9 m。为研究该超限复杂结构的抗震性能,并探究多尺模型的建模方法,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立结构常规单元模型,之后针对钢管混凝土叠合柱环梁节点建立精细单元模型,将其植入到整体结构模型中完成多尺度模型建模。对两种模型进行7度罕遇地震作用下弹塑性时程分析,结果表明采用多尺度模型可同时获得整体结构在动力作用下的响应以及环梁节点在地震下的细观损伤,证明了多尺度模型建模方法的正确性,也为实际工程应用多尺度模拟技术提供了借鉴。     

中粮前海总部大楼结构设计难点分析与处理

中粮前海总部大楼项目为复杂超高层结构,塔楼采用带1道伸臂桁架的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。核心筒偏心布置,局部采用斜柱转换,高区采用张拉索幕墙结构附着在主体结构。介绍了偏筒结构设计的策略;对斜柱转换的特殊节点设计进行分析;对超大张拉索幕墙结构与主塔楼结构构件的节点进行了受力分析。结果表明,偏筒结构通过对核心筒采用不等墙厚设计可以有效地减少偏心,同时在核心筒墙内设置型钢可以有效抵抗核心筒偏置带来的拉力;合理设置桁架结构可以有效地抵抗拉索幕墙传递的扭矩和拉力;圆形柱和方形柱转换节点采用三道环板转换可以高效地实现节点力转换且方便施工。     

支撑筒角部钢柱抗拔锚固设计试验研究

大连国际会议中心的筒体采用"钢管角柱-钢桁架暗支撑架混凝土组合核心筒"。该结构各核心筒均根据建筑的需求开设了洞口,且整个结构质量、刚度分布不均,筒体受力较为复杂。在核心筒的抗震设计中,如何保证筒体角部钢管柱柱脚与混凝土基础具有良好的共同工作性能,保证结合部位的锚固性能,是其关键技术之一。对这部分钢管柱进行抗拔试验研究,以确保在地震作用下整个筒体以及结构的安全。试验表明,混凝土基础中配置竖向抗拔钢筋和水平分布钢筋均能有效提高抗拔柱的锚固承载力。     

华润中心结构设计中的关键技术

深圳华润中心结构复杂,存在大量的转换构件,且结构长度远远超过规范要求分缝的限值。结合工程本身的特性,设计采取了分层钢管芯混凝土组合柱、半空心型钢混凝土转换梁、格构式空腹箱形钢梁、抗剪型钢混凝土转换梁等多种结构体系相结合的措施。结构体系的刚度、延性和稳定性良好,确保了工程的安全性和经济性,满足了建筑方案对空间的要求。主要介绍工程结构关键技术的设计和应用特点,并对工程中应用的33m跨格构式空腹箱形钢梁组作为中庭转换梁的设计及构造作出分析。     

钢管混凝土叠合柱的计算与设计

以深圳卓越·皇岗世纪中心项目的塔楼设计为例,介绍了使用有关设计软件对钢管混凝土叠合柱的设计计算方法及钢管混凝土叠舍柱与钢筋混凝土梁节点的处理方法。     

方形高强钢管混凝土叠合柱轴压极限承载力分析

对于新提出的方形高强钢管混凝土叠合柱的极限承载力,基于统一强度理论,考虑中间主应力和材料拉压比的影响,引入有效约束系数和非有效约束系数并考虑箍筋对钢管外混凝土约束作用的不同,把钢管外箍筋约束混凝土划分为有效约束区和非有效约束区,将方形截面等效为圆形截面以考虑钢管核心混凝土受到的钢管和外围钢筋混凝土的双重约束效应,提出了方形高强钢管混凝土叠合柱的一种新的轴压极限承载力计算方法。将所得理论计算结果与文献试验结果进行对比,吻合良好,证明了公式的正确性。对各参数的影响规律分析表明,方形高强钢管混凝土叠合柱的承载力随着侧压系数、中间主应力影响系数、材料拉压比和纵向配筋率的增大而增大,随着钢管径厚比的增大而减小。     

Analysis on axial compressive performance of embedded circular steel tube totally-recycle concrete composite columns

为研究全再生混凝土柱内配钢管后的轴压力学性能,设计5个内置钢管全再生混凝土组合柱试件和3个对比试件进行试验,分析体积配箍率和钢管面积比对试件承载力、延性和损伤性能的影响规律以及内配钢管后的组合效应。研究表明：钢管混凝土柱达到峰值荷载时刻滞后于中空钢筋混凝土柱,即在管外混凝土达到极限状态后,核心钢管混凝土逐渐发挥作用;随着体积配箍率的增加,组合柱的承载力和延性整体呈增长趋势,累积损伤增长变慢;提高钢管面积比,组合柱承载力降低,延性增强,提前进入损伤状态,但后期损伤发展缓慢;CECS 188:2005的计算结果与试验结果吻合良好,该规程可用于内置钢管全再生混凝土组合柱轴压承载力设计。     

大连市体育馆钢管约束钢筋混凝土短柱设计

钢管约束钢筋混凝土柱就是在普通钢筋混凝土柱外设置薄壁钢管,钢管在梁柱节点区断开,不直接承担纵向荷载,只对核心混凝土起约束作用。由于钢管不通过梁柱节点区,因此钢管约束钢筋混凝土柱与钢筋混凝土梁连接方便;且钢管约束钢筋混凝土柱承载力高,抗震性能优越,是一种具有广泛应用前途的新型组合结构形式。钢管约束钢筋混凝土柱在大连市体育馆工程中的应用,解决了钢筋混凝土超短柱抗震性能差的问题;且钢管约束钢筋混凝土柱的用钢量低,施工方便,经济效益和综合效益显著。     

芯钢管连接的钢管混凝土半连通边节点试验研究

提出一种芯钢管连接的钢管混凝土半连通边节点形式。该种节点在有梁的3个方向间断外钢管,设置芯钢管补偿间断外钢管对节点的削弱。在无梁一侧保持钢管混凝土柱的外钢管连通,梁中纵筋在节点直通,梁、柱、节点的混凝土一次整浇。通过模型试验,研究节点的破坏过程、破坏形态、梁和局部连通钢管的作用及试件各组成部分的荷载-应变关系。使用ANSYS程序对模型试件进行分析,试验结果和数值计算结果吻合良好,均证实了新型节点具有良好的强度和刚度,节点承载力大于所连接梁、柱的承载力。试件破坏时,节点芯钢管还具有较大的承载潜力。局部连通的钢管对节点混凝土有一定保护作用且有利于施工中上下钢管的对中。     

钢管混凝土叠合柱在深圳某工程中的应用

钢管混凝土叠合柱是在钢管混凝土柱的截面中部设置钢管混凝土的一种叠合构件,已形成我国自主开拓的一种结构体系。本文介绍了圆形截面叠合柱在住宅公寓及办公楼中的应用,主要包括了叠合轴压比的计算、叠合柱与混凝土梁相接时的节点处理、叠合柱与钢梁相接时的节点处理等。     

钢管混凝土叠合柱在超高层建筑中的应用

大连奥泰中心1号楼为超限高层建筑,采用了框架-核心筒混合结构体系.外围框架柱采用钢管混凝土叠合柱,能够充分发挥钢和混凝土两种材料的优点,具有承压能力强、延性好、防火性和耐久性强的特点.计算结果表明,结构的工作状态和性能均能达到设计的预期性能目标和规范要求.因此,该结构具有广泛的应用前景.     

钢管混凝土叠合柱的设计概念与技术经济性分析

回顾了钢管混凝土叠合柱技术的发展和取得的成就。通过一项具体工程的柱子设计,论述钢管混凝土叠合柱的特点与设计概念,对成柱过程中不同组成材料采取强化、组合、约束、叠合等手段,达到截面优化。同时分析讨论叠合柱的技术经济性和优化设计的目标。