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。     

长沙国金中心T1塔楼总体结构设计

长沙国金中心T1塔楼建筑高度452 m,结构高度440.45 m,地上共92层;塔楼还存在斜柱转换、高位梁托柱转换等超限问题。论述了塔楼采用的结构体系及针对超限的相关结构对策;介绍了风荷载及地震作用的取值方法;阐述了塔楼基础的选型问题;归纳了塔楼弹性分析的主要结构指标,计算结果能够满足规范和超限审查专家的要求。考虑非荷载效应的塔楼施工模拟分析表明,巨柱与核心筒、巨柱与角柱等之间的竖向变形差对伸臂桁架及环带桁架的影响很小。塔楼核心筒剪力墙在中震下总体处于受压状态。弹塑性时程分析显示,罕遇地震下塔楼的位移满足规范要求,结构总体处于弹性状态,证明了结构的安全性。     

武汉某超限高层塔楼结构设计

武汉精武路项目五期T5塔楼,建筑高度330m,为超B级高度超限高层。该建筑采用带加强层的矩形钢管混凝土柱框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。介绍了该工程结构体系的特点、抗震性能化设计的原则及方法、基础设计、整体弹性计算结果、罕遇地震作用下的动力弹塑性分析结果。对设计中的一些关键问题:包括伸臂桁架和环带桁架的设置、转换层关键节点的分析设计、结构屈曲分析及稳定计算进行了深入阐述。最后提出设计建议:在超高层建筑中部偏上部位利用避难层同时设置伸臂桁架和环带桁架加强层,对提高结构整体抗侧刚度非常有效;对于竖向尺寸突变的建筑,将使用有限元法得到的屈曲因子作为结构整体稳定性的判别指标,其结果更加合理。     

高位转换超高层整体结构振动台试验设计

同济大学土木工程防灾国家重点实验室对上海某带高位转换超高层结构进行了整体结构模型模拟地震振动台试验.该超高层塔楼53层,结构高度250 m,采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构,设有加强层及竖向主要受力构件高位转换层.在高位转换超高层结构体系、振动台试验模型材料的选取、动力相似关系的确定以及试验方案的设计等振动台试验的前期工作方面,进行了详细的阐述.所介绍的模型设计思路及制作过程,为今后的有关试验工作提供了一定的参考.     

中广核大厦结构设计和施工中的关键技术研究

中广核大厦项目由南北两栋独立的塔楼组成,均为复杂超限高层建筑,其中北楼自10层到屋顶层为悬挑钢结构,采用大悬臂转换钢桁架结构体系。本项目结构体系新颖,在结构设计及施工过程中存在三大关键技术难题:风荷载及结构风振,悬挑钢结构的安全性以及悬挑钢结构与混凝土主体结构连接节点的传力可靠性。针对该重要、特殊、复杂的结构体系,按设计使用年限50年进行了结构设计,进行了基于性能的抗震设计、结构振动与舒适度分析;对北楼悬挑钢结构的施工过程进行了模拟分析,对悬挑钢结构受力状态进行了全程监控;同时对悬挑钢结构与主塔楼连接节点进行了有限元分析、实测以及风洞测压试验。通过合理的结构选型、精心的设计、充分的理论分析及试验研究,有效地保证了该超限结构的安全性,为同类工程的实施提供了重要借鉴。     

重庆“嘉陵帆影”二期塔楼整体模型振动台试验研究

重庆"嘉陵帆影"二期塔楼是一幢高440m,共94层的超高层建筑,按相似关系,对塔楼设计制作了1∶40的试验模型,并对模型进行了振动台试验。研究了结构在7度小震~8度大震下的地震响应,验证了结构的抗震性能。试验结果表明:结构设计能满足规范要求,总体上可达到预设的抗震设计性能目标。     

广州天河城东塔楼结构设计

广州天河城东塔楼位于天河区CBD核心,1996年施工完成地上层1后停工。2002年根据调整后的建筑方案重新进行结构设计,新设计的塔楼共45层,高184.2m,为超高层建筑结构。为了充分利用已有结构,对桩基础进行了复核后设计成桩筏基础,并对地下室结构进行了补强。还介绍了东塔楼上部结构布置及选型、高位转换梁、结构超限所采用的结构措施以及超长结构浇筑措施。     

某50.4m跨门形高层建筑转换桁架设计与施工

某门形建筑的连接体高达14层(包含屋面),转换桁架跨度为50.4m。结合概念设计和计算分析,对该大跨高位转换桁架形式进行多方案比选,确定了在7~9层和13~15层设置完整跨层钢骨混凝土转换桁架、在9~13层设置部分斜腹杆的转换结构方案。针对选定的转换结构方案,采用施工全过程模拟分析,比较了不同施工方案对应的转换结构内力大小。结果表明,转换桁架的钢骨在地面焊接成钢骨桁架后再整体提升的施工方案更合理。根据施工模拟分析结果优化了结构布置,设计出了简单可靠的节点构造。并介绍了按实际施工步骤实现施工模拟分析的计算方法以及转换桁架的施工要点。     

广州广商中心超高层偏置筒体复杂钢结构设计

广州广商中心塔楼的冠顶高度为375m,塔楼按偏置筒体布置,采用钢管混凝土巨柱外框、巨型钢斜撑、带状钢桁架和偏心支撑钢框架的复杂钢结构体系,建成后将成为中国最高的钢结构超高层。塔楼结构体系的主要特点包括:中部4根柱在第7层倾斜转换到地面层、周边普通柱由两道带状桁架转换、外围抗弯框架和巨撑不在同一平面、楼板不连续等。结构中存在多项超限或者抗震不利的特征,设计过程中采用了基于性能的抗震设计思想。通过提高转换部位构件的性能目标、多轮风洞测试、优化节点设计、非线性施工模拟等措施,使整个结构体系高效而优化。另外,风致舒适度、施工可行性等方面的优化具有明显的综合经济效益,成功降低了结构总造价。     

华电集团华中总部基地结构设计

华电集团华中总部基地由主楼、裙楼、附楼和四层地下室组成,基础采用桩筏基础。地下室设计时,为了节约造价、提高使用空间,将外墙和支护的地下连续墙合二为一。地上建筑通过防震缝形成主楼、裙楼、附楼三个独立单元。主楼为"门"形复杂连体超限高层建筑,通过方案比选,采用了框架-核心筒混合结构方案,即钢筋混凝土核心筒+圆钢管混凝土柱+钢梁+加强层(伸臂及腰桁架)。主楼连体通过方案比选采用大网格巨型跨层钢桁架结构。为提高主楼两个塔楼抗侧刚度,对加强措施进行了分析,并采用了加强层、加密框柱等措施。对主楼结构布置、关键节点设计进行了研究;做了风洞试验并根据试验结果进行风荷载作用下结构响应的计算;对主楼舒适度、塔楼施工稳定性也进行了验算。结果满足设计要求,确保结构的安全性和适用性。     

宁波东部新城某主塔楼超限结构设计

宁波东部新城C3-4#地块主塔楼的建筑高度为448.2m,结构高度约420.3m,采用带伸臂桁架的框架-核心筒结构体系。主塔楼为鼓形建筑,为满足建筑造型和建筑功能的要求,全部楼层的外框柱均采用斜柱,52~54层的核心筒通过设置4片斜墙实现收进,所有3道伸臂桁架以外包混凝土内墙的形式穿过核心筒,部份外框柱进行高位转换,转角位置设置了折形环桁架和外框梁。简述了主塔楼结构体系、主要性能指标、关键部位和基础的设计情况。基于主塔楼的独特布置和结构构件受力特点,设定合理的抗震性能目标,进行全面而详实的计算和分析,采取了针对性的加强措施,保证结构安全、可靠和耐久性。     

昆明科技金融中心塔楼结构方案选型与经济性比较

昆明科技金融中心塔楼结构高度为195.8m,塔楼核心筒平面呈L形布置,分别对其结构体系方案、加强层方案、支撑布置方案及不同方案的经济技术指标进行了对比分析。最终选用了钢管混凝土框架-钢支撑结构体系这一经济合理的结构方案,沿结构高度方向布置了三道腰桁架。对结构多项指标超限情况采用基于性能化的抗震设计方法,并进行了弹性和弹塑性时程分析。结果表明,该结构体系安全可行,可满足预期的抗震性能要求。     

成都来福士广场T4塔楼结构设计

成都来福士广场T4塔楼为不规则复杂超限结构,立面独特,结构形式复杂。塔楼包含型钢混凝土结构及钢结构,存在较多转换构件、立面斜撑。对项目的结构形式、设计难点进行了介绍,并采用SATWE,ETABS软件对结构弹性阶段进行了计算,结果表明结构主要指标满足规范要求;针对结构超限情况采取了相应的加强措施,对立面斜撑、大跨转换梁及梁上开洞等问题进行了研究,并对整体结构进行了弹塑性分析,结果表明结构抗震性能满足规范要求。最后根据振动台试验结果,对结构薄弱部位进行了加强,确保实现结构抗震性能目标。     

上海某超限复杂高层办公楼结构设计

介绍了上海某复杂高层办公楼的结构设计。塔楼存在扭转不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则和竖向抗侧力构件不连续等四项一般规则性超限。首先对塔楼进行了弹性分析;然后针对超限情况,进行了结构专项设计,对转换桁架采用了性能化设计。结果表明,结构整体指标满足规范要求,转换桁架和转换梁满足抗震性能化设计目标。     

南京金鹰天地广场连接体施工方案影响分析

南京金鹰天地广场的空中连接体位于200m左右的高空,共有6层,最大跨度超过70m。连接体的底部为双向正交的转换桁架层,采用在裙房屋面拼装完成后整体提升的施工方案。基于该方案,对拼装阶段的桁架与裙房相关结构构件进行分析校核,确定了合理的拼装支撑方案;在转换桁架层的整体提升与安装过程中,桁架层处于二阶段受力的状态,对桁架层进行了全过程施工模拟,并对空中连接体的设计要点进行了总结;空中连接体整体提升时,三栋塔楼处于相对独立的状态,与最终使用工况有较大的差别;研究了连接体提升过程中主塔楼的变形与承载力,确保了主体结构的安全。     

成都来福士广场T5塔楼结构设计

成都来福士广场T5塔楼存在扭转不规则、悬挑、斜柱、竖向构件不连续等多项超限。针对T5塔楼结构的复杂性,结构设计时采取了多项加强措施:钢桁架悬挑转换、承受拉力的梁内设置型钢、转换部位楼板加厚,对重要构件提高了中震和大震作用下的性能目标,剪力墙底部加强部位取1~20层,加强部位柱和剪力墙的抗震等级都提高为一级,悬挑部位在设计时考虑竖向地震作用,对结构在小震、中震、大震作用下的抗震性能进行了计算分析。分析结果表明,T5塔楼结构抗震性能能够满足要求,结构总体可达到预设的抗震设计性能目标。     

山东平安金融中心塔楼结构设计

山东平安金融中心塔楼建筑高度360m,地上结构采用型钢混凝土框架柱-钢框架梁和钢筋混凝土核心筒组成的双重抗侧力体系,并布置3道加强层。塔楼中区外框柱均倾斜布置以满足建筑外立面的变化。塔楼为超高、超限结构,风荷载按照《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)及风洞试验结果包络设计。采用ETABS和YJK两种软件对主塔楼结构进行弹性分析,并采用LS-DYNA软件进行动力弹塑性分析。塔楼各项分析结果均满足规范及超限审查要求,并满足设定的抗震性能目标,塔楼整体结构安全可靠。     

某钢筋混凝土核心筒+钢桁架转换结构设计分析

广州某展览馆采用钢筋混凝土核心筒+钢桁架转换结构,以角部4个落地核心筒作为主要竖向抗侧力构件,并在混凝土核心筒顶部设置转换钢桁架层,钢桁架下部连钢柱悬吊下部三层结构,呈现出地上“悬空”的空间建筑效果。从结构的工程概况、结构体系、抗震结构性能化分析、关键节点、钢结构施工方案等方面阐述了工程的设计思路和分析过程。针对工程的超限情况,采取了合理加强措施,并对结构进行性能分析,对关键节点进行设计和分析,分析结果表明结构能满足既定的抗震性能目标,结构安全合理,关键节点传力可靠。最后综合考虑现场施工工期的影响,上部钢结构采用“一体化”施工方案,可作为类似工程提供参考。     

东西汇双塔高位大跨度斜交连体结构设计

东西汇连体双塔的塔楼高度分别为119、167.3m,高位连接体跨度约70m,塔楼与塔楼之间及塔楼与连接体之间的主抗侧力角度均有夹角,为高位大跨度斜交连体超限结构。主体双塔分别采用框架-剪力墙结构体系、框架-核心筒结构体系,连接体为钢桁架体系。根据结构的超限情况合理选取抗震性能化设计目标,详细论述了连接体对两塔楼动力特性的影响,对超长钢结构连接体进行温度应力分析、抗连续倒塌分析、竖向振动舒适度分析、施工模拟分析并且介绍了连接体关键节点的设计。根据结构特点采取了有针对性的加强措施。结果表明,各项指标均良好,结构能实现设定的抗震性能目标。     

西部股权投资基金基地项目超限高层结构设计

西部股权投资基金基地项目为7度抗震设防区的钢管混凝土柱-钢梁-钢筋混凝土核心筒混合结构，结构高度189.7m,存在扭转不规则、楼板局部不连续和其他不规则三项不规则项，还存在大跨度悬挑桁架、竖向构件局部转换、塔楼与裙房不设防震缝、体型较大的幕墙裙摆钢构架等情况，属于超限高层结构。针对结构超限和其他抗震不利情况，提出了抗震性能化的设计目标，对塔楼进行了多遇、设防、罕遇地震作用下的等效弹性分析与弹塑性时程分析，对结构的主要构件进行抗震性能目标验算。针对穿层柱、楼板舒适度、悬挑桁架、幕墙裙摆钢构架、复杂节点等进行了专项分析，并对分析结果提出了有效的抗震加强措施，以确保结构安全。