高层建筑结构的扭转反应控制

高层建筑结构扭转反应控制是设计中的关键问题,但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中还没有这方面的具体规定。因此,有必要对《高层建筑混凝土结构技术规程》中控制结构地震扭转效应的主要方法进行解说和讨论:限制结构在考虑偶然偏心的水平地震作用下,每个楼层的最大位移和最大层间位移与该层平均位移和平均层间位移的比值(位移比)以及结构以扭转为主的第一振型周期Tt与以平动为主的第一振型周期Tl之比值(周期比);分析位移比、周期比和偏心率之间的关系,并说明计算偶然偏心影响和控制位移比、周期比的必要性和可行性,以及在单塔楼工程设计中的应用;对于多塔楼高层建筑结构,提出了控制扭转效应的设计建议:对上部无刚性连接的多塔楼结构,宜将各塔楼及裙房由裙房顶板处切开分别计算各自周期比;对上部有刚性连接的多塔楼结构,应采用整体结构模型计算并验算整体扭转和平动的周期比。     

辽阳市某商务综合楼塔楼抗扭转性能分析

辽阳市某商务综合楼塔楼是一幢椭圆形平面高层办公楼,其平扭耦联周期比较接近,制约了建筑平面的布置.对其弹塑性抗扭转性能进行了深入对比分析,表明通过合理的结构布置,未设置端跨纵向抗扭转剪力墙的塔楼在多遇和罕遇地震作用下均具有较好的抗扭转性能;分析并验证了塔楼周期比,偏心率与扭转效应θr/u之间的关系,提出规范以周期比作为结构的扭转控制指标有其不够合理的地方,建议考虑直接以θr/u作为扭转效应的主要控制指标.最后,对于平扭耦联周期比较接近结构的抗扭设计提出了一些建议,可供同类工程设计参考.     

高层建筑结构的扭转反应控制研究

扭转反应是诱发高层建筑发生震害的主要因素,因此,在进行高层建筑结构的设计时,需要格外注意对扭转反应的控制,通过科学合理的进行建筑结构调整,改善和提升建筑结构抗扭转反应的性能,有效提升高层建筑结构的稳定性。本文首先对建筑结构发生扭转反应的原因进行了分析,然后对高层建筑结构设计扭转反应控制措施进行了详尽的探讨,力求为今后的工作提供必要的技术支撑。     

浅谈高层建筑结构的扭转反应控制

目前在高层的建筑体系中,扭转反应控制被大家看得越来越重要,是设计中的一项关键性问题.但是在一些规程中并没有对扭转反应这方面的建筑内容做详细的规定,所以我们有必要对地震扭转的反应控制方面一些讨论.我们主要研究每个楼层的位移的比值和第一振型周期,并且仔细分析了周期比、偏心率和位移比之间的一些联系.与此同时说明了我们计算这些数据的可用性和必要性以及它们在工程建筑中的作用,整体来说,对于多塔楼层的建筑体系,我们需要控制其扭转反应.如果高层建筑的上部没有刚性连接的话,需要从裙房的顶板处分开,然后各自计算其周期比:而对于上部有连接的建筑结构,我们应该采用整体的结构模型计算其周期比.     

温州中心三塔连体超高层结构分析与设计

温州中心由一栋建筑高度280m和两栋建筑高度164m的超高层塔楼在140m左右的高空连接而成。介绍了温州中心结构设计要点,主要包括结构体系布置与效率分析、塔楼间连接方案选择、连接体对整体结构的影响及作用等方面,对连体结构支座布置与选型提出了一些针对性的分析方法和设计建议。分析结果表明,合理控制塔楼的扭转效应是确定连接方案时需重点考虑的因素。提出采用隔震支座串联单向滑动条块来实现高低塔楼之间弱连接的支座布置方案,使得整体结构满足抗风刚度要求的同时具备优异的抗震性能。     

昆明中铁大厦项目超限高层结构设计

昆明中铁大厦项目建筑高度226 m,抗震设防烈度为8度,该结构存在扭转不规则、偏心布置、楼板不连续、斜柱转换等超限问题。为解决上述问题,本项目创造性地采用了“高延性、高耗能”结构体系,并针对上述问题进行了研究,最后进行了罕遇地震和巨震弹塑性分析。结果表明：裙房局部采用密柱、斜撑方式可控制底部扭转位移比;塔楼可拆分成低塔和高塔,分别调整单体的刚心、质心偏心率,线性组装后可保证塔楼整体不扭转;楼板局部不连续对塔楼整体性无影响;斜柱转换相关范围楼板混凝土后浇可控制楼板开裂;塔楼抗扭能力强,偏心荷载对其罕遇地震性能无影响;罕遇地震结构等效阻尼比为11.5%,筒体采用的波纹腹板钢连梁和钢骨混凝土连梁实现了高耗能作用;1.2倍罕遇地震引起塔楼倒塌,外框架作为结构二道防线偏弱,倒塌相关区域剪力墙宜内增设型钢,提高结构的抗倒塌性能。     

大底盘单塔偏置建筑的结构设计

广州猎德地块酒店为大底盘单塔偏置的框架-剪力墙结构。基于概念设计,设定了结构的抗震性能目标。结构的弹性地震反应分析表明,结构设计达到了设定的性能目标。详细分析了塔楼偏置给结构带来的不利影响:裙房分担了30%的塔楼水平力;楼偏置加剧了裙房的扭转效应;塔楼和裙房相互"牵扯"。针对以上不利影响提出了相应的加强措施,可为其他类似的塔楼偏置建筑的结构设计提供参考。     

石家庄华润中心城市综合体结构设计关键点

石家庄华润中心属华润置地万象城系列城市高端综合体项目,裙房单元尺寸约143m×250m,7层裙房上设置4个超高层塔楼。为满足建筑使用功能及立面美观,未设置永久伸缩缝、防震缝,形成多塔楼超长结构。从地震扭转控制、塔楼地震力评估、超长结构裂缝控制角度,结合SATWE和ETABS程序分析结果,阐述了石家庄华润中心城市综合体设计中三个关键性问题,并给出了相关的解决措施。     

错列布置超高层建筑群的干扰效应研究

对实际超高层建筑群进行群体和单体塔楼两次同步测压风洞试验。通过两次试验测量结果,考察风向及塔楼位置对顺风向、横风向和扭转方向的主体结构承受风荷载以及围护结构的极值风压的影响,并结合风压试验结果及CFD流场计算结果对干扰机理进行说明。研究结果表明,处于中间位置的2号塔楼的扭转干扰放大作用非常显著,较为不利的风向为110°风向,该风向下扭转方向的静力干扰因子达到1.53;沿弱轴Y方向和扭转方向的动力放大因子达到1.32和1.37。     

东方国际商务中心复杂连体超限高层结构抗震设计

东方国际商务中心主体结构为复杂连体超限高层建筑,主要存在扭转不规则、楼板不连续、多塔和连体复杂连接等超限项次.本工程两侧塔楼建筑平面布置差别较大,为减少双塔间不协调的扭转对连接体造成的不利影响,采取调整两侧塔楼结构布置使其振动特性相近,并适当增加塔楼的抗侧刚度的措施.采用连接体与塔楼的刚性连接形式,设计时充分考虑其受力与构造特点,增加连接体刚度,使其与两侧塔楼连为整体,协调两侧塔楼在外力作用下共同工作.采用有限元软件对主体结构进行了三水准作用下的抗震性能分析,并对空间钢托架连接体进行了关键节点精细化有限元分析.通过抗震概念、性能化设计,采用合理的结构形式和可靠的连体形式,主体结构的抗震性能可达到预期的设计目标.     

深圳东海超高层连体公寓塔楼结构方案设计及分析

深圳东海超高层连体公寓塔楼结构由两栋建筑高度分别为307m和283m的塔楼组成,高塔高宽比达到9.6。两栋塔楼在172m高度处由连接体进行强连接,连接体结构高度约为21m。受场地条件的限制,两栋塔楼的平面在场地内需要以45°的夹角布置,两栋塔楼端部的最近点距离为13m。在配合建筑、机电、幕墙等专业进行方案设计的基础上,结构专业还需要在方案阶段就对结构超高、超大高宽比、高位连接、连接体与塔楼的连接方式、连接体结构形式、塔楼居住舒适度控制等主要技术问题进行研究,并提出解决方案。     

某超高层建筑风致结构响应结果的分析

广州良业大厦项目,塔楼2、塔楼3高度约150 m,结构平面形状原为矩形,后修改为切角三角形,项目前后进行了两次风洞试验。对风洞风荷载、规范风荷载及结构响应进行了详细比较研究,指出超高层建筑中横风向风振和扭转风振等效风荷载对结构楼层位移角和构件内力的影响显著。同时总结了应用风洞试验数据和确定地面粗糙度类别的的注意事项。     

天津于家堡金融区起步区03-21地块副楼结构设计

天津于家堡金融区起步区03-21地块副楼为体型复杂的超限高层建筑,核心筒相对塔楼、塔楼相对底盘均存在较大的偏心.论文重点介绍了该结构的扭转设计过程,分析了扭转作用下楼板的平面内应力分布规律.针对超长不规则结构,结构设计考虑了楼板平面内实际刚度对构件受力的影响,对体型复杂建筑的结构设计提出了建议,可供同类工程参考.     

某连体结构设计与分析

由于建筑体型及功能的要求,某连体结构采用了一端滑动、另一端固接的方式。此种连接方式因将连体结构与一个塔楼固接,使得连体结构对相连塔楼的整体力学性能产生了比较大的影响,应对连体结构的设计与分析做相应研究,主要包括如何建立合理且符合实际的计算模型;连体结构对固接塔楼的刚度、周期、内力分布等方面的影响情况如何以及如何控制防震缝宽度等。     

某大型综合体建筑结构设计关键问题研究

项目位于青岛市,由两个塔楼及下部商业裙楼组成的大底盘多塔楼结构,属于超大体量复杂高层建筑,存在错层、扭转不规则、竖向不规则、楼板不连续、局部转换等不规则项。文中主要介绍该类建筑结构设计中的几个关键问题的计算分析及对应措施,可供类似项目设计者参考。     

地震作用下偏心结构扭转控制的研究与应用

偏心结构在地震作用下的扭转反应使结构产生严重的破坏或倒塌,采用控制装置对偏心结构进行扭转反应控制是一条有效、经济、可行的方法。本文分别从被动、半主动、主动和混合控制等几个方面总结了国内外对偏心结构扭转控制的研究以及实际应用情况。分析了偏心结构扭转控制方法在研究与应用中存在的问题,提出了今后有待加强研究的几个方面。     

中国华融大厦项目五星级酒店结构设计

中国华融大厦项目中五星级酒店塔楼地上32层,建筑幕墙高度150m,结构高度144m,由于地处台风登陆区,建筑平面狭长造成结构高宽比较大,风荷载属于控制荷载,结构体系采用抗侧刚度较大的钢筋混凝土框架-剪力墙结构,加之同时存在扭转不规则、多处局部转换和抗侧刚度突变,酒店塔楼属于超B级高度复杂超限高层建筑。针对本工程的结构特点,设计中采取多项抗震措施加以应对,对主塔结构进行小震弹性计算、风振舒适度和抗倾覆验算、静力弹性时程分析、中震关键构件承载力分析和罕遇地震动力弹塑性分析等。分析结果表明,采取的措施可行、有效,结构各项指标满足规范要求,可达到预期的抗震性能目标。     

多塔高层建筑的结构设计—成都茂业中心结构设计

本文采用了中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发编制的《多、高层空间有限元分析程序》SAT-WE（2008年4月版）,结合成都茂业中心项目AB塔楼和C塔楼二栋高层和裙楼的设计结构,进行了结构在恒、活、风、地震作用下的内力计算和地震作用计算,并考虑扭转耦联效应对结构的影响。     

呼能大厦A、B座塔楼结构设计

介绍呼能大厦A、B座塔楼项目结构设计,阐述了工程设计特点。为实现建筑效果及使用功能,通过对结构的规则性判别,合理设置防震缝,大底盘多塔体型分解为若干个一般性结构单元。并对平面扭转不规则、竖向收进采取加强措施。此外,对大跨结构、超长结构控制、基础设计和抗浮设计进行了阐述。     

多塔高层建筑的结构设计—成都茂业中心结构设计

本文采用了中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发编制的《多、高层空间有限元分析程序》SAT-WE（2008年4月版），结合成都茂业中心项目AB塔楼和C塔楼二栋高层和裙楼的设计结构，进行了结构在恒、活、风、地震作用下的内力计算和地震作用计算，并考虑扭转耦联效应对结构的影响。