新型双向大跨度混合结构受力体系设计探讨

中海油(深圳)大厦因市政规划及建筑方案要求,布置竖向抗侧力构件的区域集中于裙房四角,中部区域为两层通高的大跨度空间。鉴于该特殊要求,提出采用型钢混凝土框架-四角筒-双向大跨钢桁架混合结构受力体系。计算分析结果表明,该结构体系是适用于该类建筑功能要求的经济合理方案。参照现有国内外最新研究成果,对该裙房大跨度钢结构部分进行了楼板竖向振动舒适度分析,计算结果表明舒适度对其竖向刚度的要求为设计的控制因素。     

某图书馆结构设计与分析

某图书馆项目采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,以平面四周对称布置的4个落地L型剪力墙核心筒及12根大矩形框架柱作为主要竖向抗侧构件,筒间混凝土楼盖最大跨度24 m,筒四周悬挑最大跨度10.5 m,钢屋盖最大跨度41 m,四周悬挑最大跨度25m.采用带楼板翼缘的薄腹梁、施加预应力、双层板、多跨组合桁架等多种方法解决场馆大跨...     

安信金融大厦结构设计若干问题研究

安信金融大厦为超B级高度的复杂高层建筑,采用现浇钢筋混凝土框架(带柱转换)-两端边筒结构体系,两端的筒体平面尺度和竖向布置不对称,抗侧刚度明显不均匀;主要柱网均设置了19.6m跨度的托柱转换桁架;较多楼层设置了大面积的楼板开洞,属于特别不规则建筑。基于性能的抗震设计方法,结合项目具体的超限情况,深入研究结构在竖向荷载、地震、风荷载作用下的受力性能,对结构可能的薄弱环节或部位进行重点分析,采取了设置伸臂桁架、跨层支撑、型钢混凝土构件、提高转换层楼板和剪力墙的配筋率等加强措施,保证了结构安全。     

钢框架-型钢混凝土抗侧力墙结构抗震性能有限元分析

为了研究钢框架-抗侧力结构在楼面荷载作用下的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件建立单层单跨壳-实体非线性有限元模型,考虑了混凝土与钢材的塑性损伤以及加载的随动强化准则,在验证有限元模型的基础上,考察抗侧力墙体沿竖向布置方式、抗侧力墙体高宽比以及抗侧力墙体布置位置对结构体系抗震性能的影响。研究结果表明:在建造钢框架-型钢混凝土抗侧力墙结构房屋时,建议选用宽度为1 200mm的型钢混凝土抗侧力墙体,且沿竖向连续布置,并可根据门窗洞口的布置,灵活调整墙体的位置。     

北昆国际文化艺术中心结构设计难点分析

北昆国际文化艺术中心项目主要功能为大剧场、小剧场、文化服务用房.因用地紧张,采用竖向分层布置,三层和四层的转换桁架实现了下部剧场空间的大跨度转换并支承上部办公服务用房,转换层以下采用钢框架(钢管混凝土柱)-组合剪力墙(型钢混凝土剪力墙)结构体系,转换层以上采用钢框架-支撑结构体系.主要介绍了多级转换桁架系统在中大震时的受力和变形分析;通过对转换桁架在不同荷载工况下的传力路径分析,对复杂转换结构的计算结果进行可靠性判断;对转换桁架及悬挑空腹桁架采用竖向地震系数法和反应谱法进行对比分析;对转换桁架进行抗连续倒塌分析;针对复杂多级跨层转换进行特殊定义的施工模拟分析;根据性能化设计要求,对结构进行大震动力弹塑性时程分析.结果 表明,结构布置合理,结构体系安全可靠.     

复杂型钢混凝土结构钢筋绑扎施工技术

国家体育馆总建筑面积8.09万m2,地下1层、地上4层;结构体系为型钢混凝土-钢支撑-框架剪力墙混合结构,钢屋盖结构形式为单曲面、双向张弦桁架钢结构;建筑外围由78根型钢柱、437根型钢梁、278组钢支撑(其中八跨为双重支撑)组成;柱高22.940～37.133m,在角部及柱顶部布置柱间钢支撑,柱间支撑长度均超过10m,最长达15.17m;柱型钢截面主要为王字形,梁型钢截面为H形,框架结构如图1所示.     

上海白玉兰广场超高层混合结构设计

上海白玉兰广场办公塔楼大屋面高度300m,总高320m,采用了框架-核心筒-刚臂结构体系。型钢混凝土柱和钢梁组成混合结构框架,钢筋混凝土剪力墙围成核心筒,伸臂桁架和环带桁架形成的加强层作为刚臂连接外周框架和核心筒。采用了直径1.0m、长61m的桩底后注浆钻孔灌注桩,以及厚度为4.3m的基础底板。对结构设计性能指标和结构总体计算结果进行了介绍,并且对于外框和内筒竖向变形差异分析及处理、加强层设计、弹塑性分析等结构设计中的特殊问题进行了描述。     

某超高层塔楼悬挑桁架设计分析

某超高层主体结构高285m,为带伸臂桁架的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。结构角部区域采用悬挑桁架以悬挂或上托多个楼层,悬挑尺寸约6m。对悬挑桁架的腹杆及相邻内跨腹杆布置形式、杆件截面形式以及竖向地震作用加速度放大系数进行了分析和探讨,相关结论可供同类工程设计参考。     

孔子国际文化交流中心主馆结构设计

孔子国际文化交流中心主馆工程主体结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,4层楼面外周圈的跨度为12m的悬挑上人平台采用三角形钢桁架,屋盖采用圆钢管交叉桁架体系,局部大跨楼面采用型钢混凝土梁和平面钢桁架,支承钢屋盖、大跨楼面及悬挑桁架的关键竖向构件采用型钢混凝土柱。重点阐述了设计中的一些关键问题及相应的处理措施,包括结构的超限设计情况及抗震性能化设计、超长悬挑结构的竖向地震作用计算及舒适度验算、关键支承构件的节点分析等。     

绍兴皇冠假日酒店型钢混凝土框架-核心筒结构设计

绍兴皇冠假日酒店位于绍兴迪荡新城景观规划的核心位置,是绍兴市的地标建筑,总高280m。结构形式为型钢混凝土框架-核心筒结构体系,框架柱采用型钢混凝土柱,楼面采用钢梁-组合楼板体系,外围钢梁与柱刚接,楼层钢梁与核心筒及外围柱均铰接,以释放因核心筒与框架柱竖向变形差异引起的附加梁端内力。经方案对比,在16层和37层设置四道伸臂桁架以及周边带状桁架。伸臂桁架在施工阶段分为初固和终固两个阶段,初固阶段保证桁架弦杆自由转动、腹杆能轴向伸缩,在终固阶段达到设计要求。     

高烈度区型钢混凝土框架-核心混凝土筒体混合结构竖向构件受力及截面设计

为探究框架-核心筒混合结构竖向构件受力的规律,通过选取结构刚度特征值λ和核心筒高宽比H/b为参数,建立型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体混合结构非线性参数化模型。采用静力非线性分析方法,对高烈度区SRC框架-RC筒体混合结构竖向构件受力性能进行研究,主要包括混合结构剪力墙墙肢和SRC框架柱截面弯矩、剪力轴力等内力状态及其变化趋势、破坏轨迹等,同时对混合结构竖向构件设计以及截面轴压比限值提出了建议。     

高烈度区框-筒混合结构动力特性与地震反应研究

简单介绍了高烈度区混合结构采用型钢混凝土框架—钢筋混凝土筒体的优势,针对高层结构对结构侧移敏感性的特点,并结合混合结构工程实用中常用的几种框架形式,采用SAP2000程序对一高烈度区典型型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体模型进行了有限元分析。研究了该结构体系的动力特性,并集中讨论了框架形式改变对其影响。最后,对该模型结构的地震位移及地震作用分布规律进行了讨论。可以为该类工程结构设计提供参考。     

框架-偏置筒体——成都国金中心四号塔楼结构设计

成都国金中心四号酒店及住宅大楼地上51层,总高198 m,建筑的高宽比8.83,筒体高宽比18.7,采用了框架-偏置筒体结构体系.筒体外侧剪力墙内,通过布置型钢暗柱,满足了筒体加强区罕遇地震不屈服的性能化要求,并增强了筒体的延性;通过合理布置框架柱,有效满足了建筑对室内净高和结构对侧向刚度的综合要求;框架柱中设置型钢,...     

钢框架-预制混凝土抗侧力墙装配式结构竖向受力性能研究

为了研究装配式钢框架-预制混凝土抗侧力墙结构的竖向受力性能,对1榀由钢框架和预制混凝土抗侧力墙组成的足尺模型进行竖向荷载作用下的试验研究,考察施工阶段和使用阶段的竖向荷载在钢框架和抗侧力墙体之间的分配关系以及框架梁挠度的变化规律,并利用ABAQUS有限元分析软件进行影响因素分析。结果表明:施工安装阶段,框架柱承担大部分竖向荷载,而抗侧力墙体承担的竖向荷载较少;使用阶段,框架柱和抗侧力墙体共同承担竖向荷载,框架柱、抗侧力墙体竖向荷载分担率分别为32%、68%;施工安装阶段,采用较小的预紧力和自下而上的螺栓终拧顺序能使墙体承担较小的竖向荷载;使用阶段,随着墙宽梁跨比的增大,抗侧力墙体竖向荷载分担率提高,抗侧力墙体的非居中布置会使两端框架柱承担的竖向荷载分配不均。     

山航维修机库门头筒柱的设计分析

胶东国际机场山航维修机库屋盖采用空间网架结合大门边桁架的结构方案,抗侧力采用钢骨混凝土柱加钢柱间支撑的结构方案,支承门桁架的柱采用四角设置钢骨的筒柱。由于筒柱设计无规范可循,主要介绍门头筒柱在静力荷载、多遇地震、设防烈度地震及罕遇地震作用下的设计分析,研究结果表明筒柱的设计能够满足既定的性能目标要求。     

粤海金融中心超限高层结构设计

粤海金融中心塔楼A地上建筑高度284.0m,采用带一道伸臂桁架加强层的钢管混凝土柱钢框架+钢筋混凝土核心筒混合结构。其外框由8根柱距为25.5m的巨型钢管混凝土柱和四角悬挑约11m的钢梁组成,为超200m高且仅有8根巨柱组成的带大跨度、大悬挑楼盖的框架-核心筒结构。为提高结构的抗侧刚度,在38层(避难层)设置一道伸臂桁架,与伸臂桁架相连的剪力墙内设置钢桁架。本项目存在扭转不规则、偏心布置、楼板不连续、含加强层等多项超限项,按照设定的性能目标,对结构进行弹性计算、中震验算,并采用Perform-3D软件进行了罕遇地震作用下的弹塑性动力时程分析,针对薄弱部位采取了有针对性的加强措施。结果表明：各项指标均满足规范要求,结构受力合理,安全经济。     

航天科技广场主塔楼超限结构设计

航天科技广场主塔楼高224.8m,采用型钢混凝土柱+钢梁+钢筋混凝土内筒混合结构体系,该结构体系存在超高、楼板不连续、加强层、超长竖向构件、体形收进、顶部悬挑桁架等多项超限和复杂内容。介绍了三水准的设计思路及具体分析方法,并对重点部位,如楼板、底部剪力墙、超长跨层竖向构件等进行了专项分析,给出了超限抗震构造措施。     

巨型柱框架-核心筒结构三向地震作用反应分析

现有超高层建筑中较多采用一种带伸臂桁架的巨型柱框架-核心筒结构形式。为研究其竖向地震作用反应,以巨型柱框架-核心筒结构为研究对象,在分析结构自振特性的基础上,通过反应谱分析和时程分析,研究该结构在水平地震作用下和水平与竖向地震共同作用下的反应。结果表明:与仅有水平地震作用相比,巨型柱轴力、梁的跨中弯矩和环带桁架的轴力均增大,且增幅随结构高度的增加而增大;竖向地震作用对基底剪力和楼层侧移的影响不明显,对梁的跨中弯矩影响显著,在楼层较高的区域,巨型柱轴力、梁的跨中弯矩和环带桁架轴力分别增大了10.0%、29.6%和12.4%。     

基于垂直城市设计理念的平台型超高层结构体系研究

基于垂直城市设计理念,提出了一种新型超高层结构体系,即平台型超高层结构体系。该体系沿高度方向采用巨型结构搭建若干层结构平台,在各结构平台上建造各种不同使用功能及结构体系的建筑,而巨型结构平台由竖向筒体+桁架平台+斜撑组成。该体系的布置及受力特点基本符合极限高层建筑体系的概念,具有抗侧移效率高、适应各种城市功能建筑、实现垂直城市的建造的特点。对某400m高、575m高两栋在建超高层项目,分别采用2种平台型结构体系和巨柱框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,进行了各体系的抗侧移效率及其他力学指标、建造成本等多方面、多角度的对比。结果表明,钢筋混凝土竖向筒体+钢桁架平台+斜撑的平台型结构体系是最优选择。     

深圳地铁汇通大厦结构设计

深圳地铁汇通大厦采用钢筋混凝土框架-核心筒双重抗侧力体系,外围框架柱底部24层采用型钢混凝土柱;工程西侧裙房为20m大跨结构,东侧裙房悬挑为10m,塔楼北侧7~13层设置斜柱。介绍项目的结构体系、结构整体设计指标,并对多程序的计算结果进行分析对比。整体结构及构件设计融入了性能化设计思想,主要抗侧力构件满足中震不屈服(关键构件在中震作用下保持弹性)的设计目标,对W形钢管柱、空腹桁架、斜柱受力进行了细致分析,并对结构进行大震作用下的动力弹塑性时程分析,结构各项指标满足抗震性能化及规范的要求。