超长大跨连接体结构温度响应及结构抗震分析

结构超长使温度响应明显,为确定合理的结构方案需要对超长大跨连接体结构进行必要的温度响应分析。以北京市上地工贸楼为例,在满足建筑功能要求的前提下,设计了3种主体结构与连接体结构连接的方案;分析了各方案在温度作用下的结构整体变形,主体和连接体结构的层间位移角及楼板和部分构件的内力。分析表明,两种方案在考虑温度影响时,不能满足正常使用下变形的限制且连接体楼板内力过大,而一侧为铰支座、另一侧为有限单向滑动支座的连接方案合理。对所选用的结构方案进行了反应谱分析、小震下弹性时程分析和大震下弹塑性时程分析。结果表明,所选结构方案不仅较好地解决了大跨连接体结构超长的温度问题,而且能满足建筑抗震规范的要求。     

弱连接体支座形式对非对称双塔结构的影响分析

非对称双塔连体结构在连接体位置不高时常采用弱连接形式,连接体支座的选择对两侧结构受力影响很大。对比分析连接体在不同的弱连接方式下塔楼主体结构动力特性及主体结构关键构件在罕遇地震下的抗震性能,对连接体楼板进行了舒适度分析。结果表明,即使采用弱连接方式,连接体的体量及高度与塔楼单体越接近,连接体对塔楼的约束作用越明显;连接体两侧采用双向摩擦摆支座方案优于采用一端固接铰支座、一端双向摩擦摆支座方案;在罕遇地震下,采用双向摩擦摆支座方案的塔楼在连接体及以下楼层层间位移角为不同方案中的最小值,关键构件能达到更高的性能水准;双向采用摩擦摆支座方案会带来较大的支座水平位移,需要在设计中采取措施以确保连接体在罕遇地震下不致脱落;对于具有不同建筑功能的多层连体结构,可通过增加楼板厚度更有效地降低各层楼板竖向加速度峰值,以满足楼板舒适度的要求。     

连接方式对大跨度异形钢连廊连体结构抗震性能的影响

为研究连接方式对连体结构抗震性能的影响,以某大跨度异形钢连廊连体结构为原型,建立连体结构非线性有限元模型,并通过模态分析和振动台试验对有限元模型的合理性进行验证。针对一侧采用刚性连接,另一侧分别采用橡胶支座连接、滑动连接、刚性连接、铰接连接的4种不同连接方式开展了对比分析。研究结果表明：与其他连接相比,另一侧采用刚性连接或铰接的连体结构自振频率有所提高,且其连接体的扭转效应降低;在8度罕遇地震作用下,与采用橡胶支座连接的连体结构相比,采用滑动连接、刚性连接、铰接连接的连体结构连接处竖向剪力的变化率分别为-1.40%、37.21%、10.77%,连接体跨中竖向位移的变化率分别为-1.94%、25.71%、14.80%;不同连接方式连接处的内力是重力荷载代表值作用下的2.0～3.5倍,其中竖向剪力的增幅最大;4种连接形式中,另一侧采用刚性连接或铰接连接对控制连接体的扭转最有利,采用滑动连接对控制连接处的内力最有利,采用刚性连接对控制连接体跨中竖向位移最有利。     

某多塔连体高层结构抗震性能化分析

某多塔连体高层建筑由3栋高度不同的高层建筑和高位钢结构连接体组成,连接体与主体结构之间设置摩擦摆隔震支座,支座位移较大的位置设置黏滞阻尼器。对整体结构进行了考虑支座非线性的整体建模分析,并与单塔独立模型的模拟结果进行对比。结果表明：设计所选用的弱连接有效减小了连接体对主体结构的影响,设置摩擦摆隔震支座和黏滞阻尼器减小了各塔楼的地震响应。最后,对整体结构进行了动力弹塑性时程分析,研究了结构的位移和层剪力、摩擦摆隔震支座和阻尼器的响应以及构件的损伤变化过程。结果表明：整体结构、摩擦摆隔震支座和黏滞阻尼器、结构构件均满足预定的抗震性能设计目标,该多塔结构在罕遇地震作用下的弹塑性反应及破坏机制,符合结构工程抗震概念设计的要求。     

郑州市民活动中心A区连体结构抗震设计

郑州市民活动中心A区为大底盘多塔结构,地上四个主塔之间设有钢连接体,主塔采用框架-剪力墙结构,连接体与主塔之间采用隔震支座柔性连接,其中杂技馆与群艺馆之间的连接体为低位大跨度连接体,连接体采用型钢桁架。对该连接体的抗震支座进行分析选型,且对承托抗震支座的型钢混凝土柱进行性能设计。重点分析在小震和大震作用下,带连接体整体模型和不带连接体整体模型的动力响应特性和整体参数指标,论证了采用柔性连接的连体结构设计时,可通过在支座节点处施加竖向荷载的方式,考虑连接体的传力。     

海门文化中心剧院大跨度连体结构弱连接支座选型分析北大核心

海门文化中心剧院由三栋塔楼连接而成,塔楼之间通过弱连接体连接,连接体最大跨度达80m。通过动力微分方程的定性推导明确连体结构分析的重点为弱连接连体结构支座的水平刚度。对整体结构进行了多遇地震作用下的弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对比不同弱连接支座对结构的变形、内力以及塔楼动力特性的影响,得出铅芯橡胶支座最为合理。分析结果表明,连体结构通过铅芯橡胶支座连接时能够发挥弱连接作用,减小连接体对塔楼的不利影响,同时能满足支座的变形要求。     

亚信联创大厦连体结构设计

对亚信联创大厦结构进行分析,对此工程的连体结构方案进行了优化。采用基于性能抗震设计方法,计算了连体滑动支座的滑移控制量并根据滑移量设计了适合本工程的滑动支座;重点注意连接体自身受力特性和连接体与主体结构的连接节点,同时采取合理有效的结构计算手段进行了分析。     

某工程连体结构设计

介绍了一五层强连体结构的设计过程,指出连体结构设计时需注意的问题,如连体结构扭转效应大、连接体和连接体支座是设计的关键点等。同时介绍了本结构设计中的思路和采取的加强措施,对地震作用效应,连接体和连接体支座分别采取中震弹性和中震不屈服的不同性能目标,并采取了连接体楼板采用钢板加强、连体钢结构向主体结构内延伸一跨的加强措施。     

双塔楼连体结构抗震性能分析

针对连体结构中连接体与塔楼的连接方式、连接体的刚度变化以及连接体的位置上下变化不同的情况,用弹性反应谱分析方法分别对对称的连体结构和非对称的连体结构进行抗震计算,分析结构地震反应,得出了连接体的支座形式变化和连接体的刚度变化对对称和非对称连体结构的动力反应影响都较小和在双塔间设置了连接体后可提高结构的整体刚度、自振周期变短等结论,并对其抗震性能进行了评估。     

橡胶垫隔震新技术

橡胶垫（支座）隔震技术的理论基础是结构工程科学新分支——结构控制理论。橡胶支座隔震技术通过把隔震消能装置安装在结构物底部和基础（或底部柱顶）之间,把上部结构和基础“隔开”。这样,改变了结构的动力特性和动力作用,明显地减轻结构物的地震反应,达到“以柔克刚”的效果。钢板夹层橡胶隔震支座是具有代表性的隔震装置,一般使用寿命可在70年以上．远远超过建筑物50年使用寿命的要求。     

Study on the seismic performance of a multi‐tower connected structure

Many reinforced concrete or steel reinforced concrete single‐tower buildings have been built in China. The structural performance of such one‐tower structural systems depends on that of the primary components that are structural walls or moment‐resistant frames. For multi‐tower connected structures, problems become more complex. A multi‐tower connected building, with large floor slab openings in plan and long‐span truss in elevation, was thus studied because of its structural complexity and irregularity. First, a 1/25 scaled model structure was tested on the shake table under minor, moderate, and major earthquake levels. Then, the dynamic responses of the model structure were interpreted to those of the prototype structure according to the similitude laws. The experimental results were also compared with the numerical analysis of a three‐dimensional finite element model for the irregular structure. Both experimental and analytical results demonstrate that, despite of the structural complexity, the overall responses of the building meet the requirements of the Chinese design code and the torsion of the structure is not remarkable. It is suggested that the strength and stiffness of the long‐span connecting truss should be improved due to the potentially large vertical acceleration under strong earthquakes. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

卵形塔体钢连桥施工技术

银河SOHO中心项目由4栋卵形塔体结构组成,通过7座连桥连接成为富有科幻色彩的群体建筑物,其低区钢连桥跨度大、高度高、安装难度大,通过重点分析大跨度钢连桥的安装、测量、焊接、支撑体系设计以及卸载方式等关键技术措施,确保了钢连桥的施工工期、施工安全性及经济效益。     

西安火车站东配楼复杂连体结构振动台试验研究

西安火车站改扩建东配楼项目由三个平面不规则的单体建筑通过大跨度桁架进行连接,结构质量与刚度分布差异较大,且平动与扭转振动反应的耦联效应显著。为研究不规则连体结构的抗震性能,选取子结构进行了1∶10缩尺模型振动台试验,分析设防、罕遇及超罕遇地震作用下结构的破坏模式、动力特性以及加速度、位移、内力响应,评价连体结构的抗震性能。结果表明：在8度设防地震作用下,结构的自振频率呈线性退化,单体频率下降约20%。在8度罕遇地震作用下,框架梁端形成塑性铰,小三角区角柱首先进入塑性工作状态,各区频率降低超过了57%,实测层间位移满足现行GB 50010—2010《建筑抗震设计规范》要求。在9度超罕遇地震作用下,叠层桁架由于位移过大导致扭转效应显著,连接支座处发生破坏,但结构并未发生整体倒塌。连体结构的薄弱部位于第2层,小三角区侧向刚度较弱,建议在该区增设支撑或剪力墙。采用柔性连接能有效降低大跨桁架的地震作用,但面外扭转效应显著,受竖向地震作用影响较大。     

基础隔震大跨异形钢连廊连体结构地震易损性分析

针对地震中大跨连廊与主体结构连接处容易破坏的特征,以某大跨异形钢连廊连体结构为研究对象,开展基础隔震与非隔震连体结构的地震易损性对比分析.首先,对原连体结构进行基础隔震设计,并采用有限元软件SAP2000分别建立隔震与非隔震连体结构的数值模型.然后,定义隔震连体结构中框架-剪力墙结构、连廊橡胶支座端、连廊预埋锚固端和基...     

天津津门酒店结构设计

天津津门酒店为地上17层的连体结构。从地上层14开始两个框剪结构单体连为一体,连体部分采用了钢桁架,桁架上下弦杆分别伸入各单体的剪力墙内一跨,连体部分的跨度为30～35m。介绍了天津津门酒店的结构体系、地基基础等设计要点的同时,重点介绍了该连体结构设计的主要问题和解决方法。通过弹塑性时程分析找出了工程的结构薄弱部位,同时也验证了结构体系是合理的。     

宁波帮博物馆钢结构设计

宁波帮博物馆位于宁波市镇海区,为当地的标志性建筑之一。博物馆"甬"字头为大跨度悬挑结构,其主体结构为钢框架、钢桁架与空间管结构相结合的复杂空间受力体系。整个结构分为2层,首层架空,结构总高14.6m,最大悬挑跨度8.87m。对此钢结构而言,在各种工况下结构体系的强度、刚度、局部稳定及整体稳定计算是结构设计的重点与难点。主要应用钢结构设计软件3D3S对"甬"字头结构进行受力分析,得到结构的动力特性以及杆件的内力与变形,并以此为依据对结构进行强度、稳定和刚度验算。     

波浪腹板构件的设计原理与工程应用

波浪腹板工形构件是由上下翼缘板与波浪腹板通过高频连续焊接而成的新型型材,适用于门式刚架轻型房屋钢结构中的梁、柱构件,吊车梁,多层钢结构框架中的主、次梁等以受弯为主的构件。以3个实际工程的结构设计为背景,介绍了波浪腹板构件的设计原理以及在门式刚架轻型房屋钢结构、多层钢结构框架和大跨度钢结构中的应用,指出了设计过程中应注意的问题。     

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。     

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。