基于性能的框架-支撑芯筒结构抗震评估

框架一支撑芯筒结构是指采用支撑框架核心筒代替框筒结构中钢筋混凝土核心筒的一种结构体系。以闽投营运中心为例,进行基于性能的抗震评估。采用三维弹塑性模型对结构进行多遇地震和设防地震作用下的弹性时程分析及罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,重点研究罕遇地震作用下结构构件的性能状态和塑性发展状况,寻找结构抗震的抗震薄弱部位。结果表明,闽投营运中心能够满足各项既定的抗震性能目标。此外,为保证薄弱层具备足够的变形能力且不转移,可将钢支撑替换成防屈曲约束支撑。该成果对框架一支撑芯筒结构体系的设计具有一定参考价值。     

高烈度区型钢混凝土超高层建筑结构设计研究

某综合办公楼地下2层,主楼地上46层,高度188m,主楼采用型钢混凝土筒中筒结构体系,内、外筒抗震等级均为特一级。南侧入口门厅4层通高,南侧外筒柱中部6跨层1～8为呈约11.8°角的外斜柱,并在层1～4抽除一根外筒中柱,在层5形成局部高位转换。主体结构抗震设计采用抗震性能化方法进行设计。采用SATWE,PMSAP,ETABS,MIDAS等多个计算软件对该结构体系进行整体及局部的计算和分析,包括多遇地震抗震分析及弹性时程分析、中震抗震分析、罕遇地震弹塑性静力推覆分析及弹塑性时程分析,各项计算结果能够满足规范的相应要求。整栋楼模拟地震振动台模型试验与底部斜柱及斜撑转换构件静力试验结果表明,设计能够达到预设的抗震设计性能目标,说明结构体系可行,结构构件选用合理。     

欧美金融城EFC-T2塔楼结构设计

杭州欧美金融城EFC项目T2塔楼为办公及公寓类公共建筑,地下两层,地上47层,建筑高度约209.18 m。结构体系采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒(劲性钢骨),为B级高度超限高层建筑。对该工程的结构体系、结构布置、结构设计特点、抗震性能目标以及主要抗震措施进行介绍,分别采用PKPM和MIDAS Building软件对结构进行弹性反应谱分析和弹性时程分析,并进行Pushover分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。分析结果表明,结构整体及构件的刚度、承载力满足抗震性能目标的要求。     

闽投运营中心主体结构动力弹塑性分析

为保证结构逆作法的施工质量和地铁车站施工安全,闽投运营中心采用框架-支撑核心筒结构体系。该结构是指将框筒结构的钢筋混凝土核心筒替换成支撑框架筒的结构体系。为检验该结构体系的抗震性能,采用PERFORM-3D软件建立结构三维空间模型,输入7组地震波进行弹塑性时程分析,得到结构的变形、内力及能量情况。结果表明:支撑核心筒和外框架可组成有效的多道抗震防线。钢支撑和框架梁是结构的主要抗侧力构件和耗能构件。同时,框架-支撑核心筒结构表现出与框筒结构一致的内力、变形特征。结构的弹性和弹塑性层间位移角均满足框筒结构水平位移限值要求。可见,框架-支撑核心筒结构体系具有良好的抗震性能,可用于其他类似工程。     

中行湖北分行超高层办公楼结构设计

中行湖北分行办公楼建筑总高度为239.9m,采用钢管混凝土柱+钢梁混合框架+钢筋混凝土核心筒的混合结构体系,核心筒剪力墙为整体结构提供大部分的抗侧刚度,筒体与楼盖钢梁之间采用铰接,在15层、30层设置了伸臂桁架和带状桁架形成加强层。分析表明,结构体系能满足承载力、整体稳定性、抗侧力和变形的需求。结构多项指标超限,根据设定的抗震性能目标,针对不同重要性的构件采取不同的性能水准进行了分析和设计。通过罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,找出了结构潜在的抗震薄弱部位和薄弱构件,并提出了相应的抗震加强措施。     

昆明某超高层公寓建筑钢结构减震设计

某超高层建筑结构高度为299.8m,位于8度地震高烈度区,采用钢框架-钢支撑筒体系。介绍了该高层建筑的减震结构体系、地基基础和钢柱脚节点设计。为改善结构的抗震性能,采用了防屈曲支撑和钢连梁作为耗能构件。采用了PERFORM-3D软件分别对减震模型和非减震模型进行了罕遇地震下弹塑性时程分析。结果表明,防屈曲支撑既起到了耗能作用,又维持了支撑筒内各支撑框架的刚度(相对于普通支撑),有利于发挥钢连梁的耗能作用;罕遇地震下消能构件耗散了大量能量,减轻了主体结构的损伤,达到了预期的抗震性能设计目标。     

框架-阻尼框筒结构体系在超高层建筑中的应用研究

在框架-核心筒结构体系的基础上,提出了一种新型结构体系"框架-阻尼框筒结构体系"。对某200m高、采用框架-阻尼框筒结构体系的超高层建筑进行了多遇地震下的设计,通过周期和层间位移角对比,得出钢板阻尼墙在多遇地震下可以提供所需刚度。进一步对该结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,通过对基底剪力下降程度、顶部位移对比、层间位移角、框架损伤、钢板阻尼墙耗能和有害层间变形进行分析,表明钢板阻尼墙在罕遇地震下能够充分耗能,降低结构响应,保护框架构件。最后,研究了钢板阻尼墙屈服位移对结构层间变形和钢板阻尼墙耗能占比的影响。初步论证了框架-阻尼框筒结构体系可应用于200m左右的超高层建筑中,合理设计下具有优异的抗震性能,为超高层建筑的结构体系选择提供了一种新的方案。     

高层建筑斜交网格筒结构抗震概念分析

为了解高层建筑斜交网格筒-核心筒新型结构体系在地震作用下的抗震概念,参照工程实例建立了典型的钢管混凝土斜交网格筒-钢筋混凝土核心筒结构,采用弹塑性动力时程分析方法,基于构件塑性能发展过程明确了体系构件的屈服顺序、探讨了墙肢厚度、斜柱截面、连梁高度等因素对体系构件屈服顺序的影响,总结了内外筒抗震防线的分布特点,分析了体系...     

邦华环球贸易中心结构设计

邦华环球贸易中心为1幢高度为228.2m的超高层办公楼,存在高度超限、扭转不规则、楼板局部不连续等超限情况。采用设置伸臂大梁及腰梁加强层的框架(钢管柱)-核心筒结构体系。设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构重要性提出不同的抗震性能目标,对结构进行两种不同力学模型程序的小震弹性对比分析、弹性时程分析、中震验算、大震作用下的弹塑性时程分析。分析结果表明:结构整体及构件抗震性能设计能达到性能C的目标等级。对加强层及其相邻层的框架柱、伸臂大梁及腰梁与框架柱连接位置等采取了有效加强措施,确保构件满足设定的抗震性能目标。     

钢-砼混合框筒结构超高层建筑结构设计关键技术

某钢-砼混合框筒结构超高层建筑总高度250m,结构位于风荷载较大、地震作用也较大的地区,根据建筑的功能要求,进行伸臂加强层位置方案比选,结合该高层结构超限情况进行抗震性能分析,运用基于性能的抗震设计方法,根据结构抗震性能目标分别确定了关键构件、普通竖向构件和耗能构件的性能水准,进行多遇地震、中震下结构计算分析和罕遇地震下结构弹塑性分析,采取针对超限的措施,实现了预期的性能目标。     

温州凯迪中心超限高层建筑结构设计

温州凯迪中心超限高层办公楼建筑高度278m,经分析比较后采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构,存在高度超高、刚度突变、楼板不连续、扭转不规则、穿层柱、斜柱等超限项,属于超限高层建筑,按抗震性能目标C进行性能化设计。采用YJK和MIDAS两个计算软件对该结构体系进行整体及局部的计算和分析,包括多遇地震抗震分析及弹性时程分析、中震抗震分析、罕遇地震等效弹性分析等,采用PKPM-SAUSAGE进行罕遇地震弹塑性时程分析。各项计算结果表明,结构能够满足规范的相应要求,设计能够达到预设的抗震设计性能目标,说明结构体系可行,结构构件选用合理。     

高烈度地震区三种超高层结构体系性能比较

以实际工程为背景,采用简化模型,对带加强层结构体系、密柱深梁结构体系、外桁架筒结构体系这三种在超高层建筑中常用的结构体系进行分析。采用ETABS,MIDAS Building软件,通过弹性、静力弹塑性及动力弹塑性时程等分析方法,比较上述三种结构体系在高烈度区的结构性能,从而分析得出每种结构体系的整体受力、变形特点。     

某超高层结构弹塑性时程分析

采用非线性程序Perform-3D进行某超高层结构弹塑性时程分析,48层以下为框架-核心筒结构,其上为钢框架-核心筒结构,每层剪力墙筒体外墙外飘2m左右厚500mm的厚板,用扁梁将外围柱和剪力墙筒体连接。根据结构层间位移角、楼层剪力、构件耗能、钢材屈服和剪力墙损伤等计算结果,找出结构薄弱位置,分析罕遇地震下结构的抗震性能,为设计提供依据。     

通州核心区Ⅱ-05地块超高层结构设计

本工程地下5层,地上42层,为超高层建筑。上部结构采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系,外围钢柱通高采用矩形钢管混凝土柱,外框与内筒之间采用钢梁。论文主要介绍了本项目的结构选型、多遇地震反应谱分析、多遇地震时程分析、设防地震作用下的计算分析以及罕遇地震作用下弹塑性动力分析,通过以上计算分析表明,本工程结构体系合理,具备良好的抗震性能。     

贵阳某超高层结构设计及抗震性能分析

贵阳世界贸易中心塔楼结构高度196.30 m,采用框架-核心筒结构体系,属于B级高度超高层建筑,同时在37层及以上存在体型收进、24夹层存在局部穿层柱等不规则项。采用基于性能的抗震设计方法,设定结构抗震性能目标要求为C级,进行整体结构弹性计算、弹性时程分析、抗震性能验算以及罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,结合计算分析结果,在采取有针对性的抗震加强措施下确保结构安全可行。     

恒明湾创汇中心A座塔楼结构抗震设计简析

恒明湾创汇中心A座塔楼为36层超限高层结构,结构总高度149.6m。结构体系为框架-核心筒,采用YJK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以研究结构的抗震性能。结果表明,结构设计能够实现结构抗震性能目标,基于塑性区的弹塑性时程分析是保证大震不倒的比较有效和可靠的分析方法。     

南京青奥中心会议中心结构设计与分析

南京青奥中心会议中心地下2层,地上6层,由于其功能多样性,建筑空间布置、流线设计十分复杂,经比选最终采用钢框架-中心支撑束筒结构体系。着重介绍了该工程结构体系的选择过程、结构体系的受力特点、基于性能的抗震计算原则及方法、整体计算结果、弹塑性时程分析结果。在大量分析计算的基础上,提出了相应的超限设计措施,使得结构能够更好地实现预定的性能目标。     

百度国际大厦东塔楼结构超限设计

前百度国际大厦东塔楼建筑形态为单塔楼超高层办公楼,及附属楼商业四层,设三层地下室。塔楼主体高181.05米,共40层,主要为商业办公楼,采用带斜撑框架-核心筒抗侧力结构体系。塔楼每隔四层,有一个跨层平台,结构通过跨层斜撑连接满足建筑要求。针对超限和结构体系,根据超限审查意见,通过制定合理的抗震性能目标及采取相应有效的抗震构造措施,采用弹性时程分析、中震不屈服分析、中震弹性分析、大震动力弹塑性时程分析,可有效地提高超限结构的抗震性能。     

珠海保税港区办公楼结构动力弹塑性分析

珠海保税港区办公楼建筑高度约150m,为超A级高度建筑。采用了框架-核心筒结构,对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,检验结构在大震下的抗震性能,采用ABAQUS软件对其进行动力弹塑性分析,研究在预估罕遇地震作用下结构的非线性动力响应,并给出定量评价,包括结构变形特征,楼层剪力,最大层间位移角和剪力墙损伤等。结果表明,此结构形式具有较好的抗震性能,能够保证大震不倒的抗震性能目标,整体结构设计安全可靠。     

上海保利广场结构设计

上海保利广场为B级高度超限高层办公楼,地上30层,建筑高度134 m,采用框架—双核芯筒结构体系。塔楼西侧在24层收进,立面不规则。采用SATWE、PMSAP、ETABS程序对结构进行了多遇地震作用下的反应谱计算和动力时程补充计算,中震弹性复核,并进行了罕遇地震作用下的静力弹塑性分析。结果表明,结构抗震性能良好,体系安全可行。最后,详细阐述了为了满足建筑功能要求而采取的双核芯筒抗侧力构件、钢管混凝土叠合柱、搭接柱转换这几项关键技术问题,希望能为类似的工程设计提供借鉴。