超高层建筑伸臂加强层结构设计的若干问题

超高层建筑伸臂加强层设置位置和数量会受到多种因素的影响,对加强层位置的设置要求进行分析,并对一道或多道加强层组合位置进行研究,然后对建筑物顶部设置加强层进行探讨。     

超高层建筑伸臂加强层结构设计相关问题研究

近年来,随着建筑业的不断发展与城市化进程的不断加快,城市中出现了越来越多的超高层建筑项目.超高层建筑是在常规高层建筑的基础上发展形成的一种高度更高、层数更多的建筑,它比常规高层建筑的设计要求更高、难度更大.一般在超高层建筑中都会设置伸臂加强层结构,这亦是一项重难点设计问题.本文首先分析了超高层建筑伸臂加强层结构设置位置...     

超高层建筑伸臂加强层结构设计的若干问题

本文对当前超高层建筑伸臂加强层结构设计的一些问题进行了讨论,指出了超高层建筑的顶点位移、基本周期、顶部风振加速度,层间位移角、框架倾覆力矩、墙体拉力等受加强层位置和数量的影响。经分析给出了结合控制目标设置加强层位置和数量的选择方法,对顶部设置加强层进行讨论,结果表明顶部加强层并非较优选择,同时提出了伸臂桁架构件截面的设定方法,结合工程实例说明该方法的应用。     

某超高层建筑加强层设置方案分析

以某227.6 m超高层建筑项目为例,设置伸臂及环带桁架加强层,指出了加强层位置和数量对超高层建筑的顶点位移、自振周期、层间位移角、筒体倾覆力矩等的影响,采用二分法与最大层间位移角方法相结合来寻找加强层有效位置。为寻找200～300 m建筑加强层的有效布置方案,运用分析程序ETABS建立有限元模型并布置了4道、5道数量的加强层,分析其作用效果得到多道加强层的有效布置方法。对所得方案进行多遇地震下弹性分析及罕遇地震下动力弹塑性分析,表明该结构具有良好的抗震性能,可为同类工程提供参考。     

超高层建筑结构水平加强层的最佳位置

提出一种确定超高层结构水平加强层最佳位置的结构优化方法——ＨＤＩＳ法，算例表明该法收敛平稳快捷，是一种十分有效的实用方法。     

超高层建筑环带桁架与伸臂桁架的施工方法

在超高层建筑环带桁架与伸臂桁架施工中,应用BIM技术进行设计优化和深化,通过钢桁架合理分段确定小拼单元,优化铸钢节点设计,确定铸钢节点重心及吊绳布置;通过施工工况模拟确定吊装方案、施工顺序和伸臂桁架终固时间;采用数字模拟预拼装与工厂预拼装技术控制构件加工质量;采用巨型铸钢节点多点吊装技术,通过精确调整铸钢节点安装过程姿态,使构件快速准确就位;对钢桁架焊接顺序进行施工模拟,有针对性地进行焊接工艺评定,有利于释放焊接应力并减少焊接变形,节省了工期,降低了成本.     

航天科技广场加强层伸臂桁架方案研究

结合实际工程探讨了采用屈曲约束支撑作为高层框架核心筒结构加强层伸臂桁架的可行性及优越性,对比分析了普通支撑与屈曲约束支撑加强层方案结构整体动力性能、层间位移角,以及大震下弹塑性基底剪力等。计算结果表明,在满足正常使用状态的情况下屈曲约束支撑可以选择相对较小的截面,在加强层采用屈曲约束支撑作为伸臂桁架能够有效降低结构刚度突变,通过屈服耗能以降低大震下的反应,减小地震作用对整体结构重要构件的破坏,屈曲约束支撑实现提高刚度、承载力同时减小刚度突变的和谐统一。     

伸臂刚度对加强层设置位置的影响分析

根据伸臂结构的简化模型和伸臂与外框柱的变形协调条件,考虑伸臂的实际刚度,导出伸臂对核心墙的附加力矩,求得结构顶点侧移。对伸臂位置变化引起的侧移变化与内力突变进行了分析,结合工程分析结果对高层建筑加强层设计提出了一些参考意见。     

超高层建筑转换结构及加强层——无锡凯宾斯基酒店结构设计

无锡市凯宾斯基酒店为高50层的超高层塔楼,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。为减小柱断面,设计在塔楼层22以下范围内采用钢骨混凝土柱。由于建筑功能的要求,酒店大堂上部标准层的两根框架柱不能落地,在层6设置了两榀箱形截面转换钢桁架以承托上部高达44层的框架柱。为改善结构位移和扭转,在层6,22和36外周设置了带状加强桁架。介绍了设计对上述两个问题的分析和处理,以及对竖向刚度突变处(上部核心筒剪力墙数量减少)的抗震加强措施,并针对钢骨混凝土梁柱节点施工难度较大的特点提出了双梁及分离式钢牛腿两种处理方案。     

带有结构加强层的超高层主体结构设计研究

在总结深圳新世纪广场、鹏运广场、中航广场等超高层结构设计的基础上,对超高层建筑结构加强层伸臂的合理计算模型进行分析探讨。对带有结构加强层的超高层建筑结构水平位移特征曲线,主体结构的内力规律特征进行分析,并利用材料力学基本概念对其产生机理进行论述。根据结构加强层范围内主体结构的力学特性,提出加强层范围内主体结构为“大核心区”的概念。对“大核心区”的结构设计和构造措施提出见解。     

高烈度区某超高层建筑加强层结构优化设计

结合高烈度区某超高层建筑加强层结构优化设计,研究分析了伸臂桁架和环桁架分别对整体结构的抗侧刚度、自振周期以及中震双向水平地震作用下核心筒墙肢拉应力的影响,根据分析结果确定该超高层建筑加强层布置部位和桁架形式;此外,对比分析了加强层桁架斜腹杆采用防屈曲支撑和普通钢支撑两种形式时,结构在小震作用下的层间位移角、层刚度比等指标,以及在大震作用下的耗能特性、结构整体变形和主体结构损伤状况。优化过程和结论可供类似工程设计参考。     

南京德基广场三期超高层建筑结构设计

由于建筑平面、立面上的需求,塔楼在底部存在较大收进且结构角部在中、高区逐层内收,为避免过多的转换结构构件,最终采用斜柱的方式满足建筑要求;为解决结构侧向刚度不足的问题,设置了伸臂桁架加强层,是一个颇具有代表性的有较多斜柱的带加强层超高层建筑结构。以层间位移角为约束条件,基于增量敏感性优化方法对伸臂桁架的位置及设置道数进行研究分析,基于力学原理分析了斜柱结构的受力机理,并对受其影响的钢梁、楼板进行专项分析,通过ABAQUS有限元软件对分叉柱关键节点进行有限元分析。结果表明：在斜柱楼层范围内,斜柱轴力产生的水平力在核心筒墙体内会造成水平剪力,其拉、压受力特性与斜柱倾斜方向相关,应重点对内倾柱进行加强。斜柱转折处的楼板受到较大拉力时会发生开裂,因此钢梁应考虑能独立承担斜柱的水平分力,按拉、压弯构件进行强度验算。斜柱转折楼层、伸臂加强层及其相邻楼层,均为楼板应力较大位置,设计中需重点关注及加强。通过专项分析加强后主体结构能达到预定的性能目标,且结构关键构件在罕遇地震下不屈服,具有良好的延性。     

伸臂特性对框-筒结构中加强层力学性能的影响

本文根据伸臂结构的简化模型和伸臂与外框柱的变形协调条件,考虑伸臂的实际刚度,导出伸臂对核心墙的附加力矩,求得结构顶点侧移。对伸臂位置及刚度变化引起的侧移变化与内力突变进行了分析,结合工程分析结果对高层建筑加强层设计提出了一些参考意见。     

带伸臂超高层结构最优伸臂道数及位置确定的灵敏度向量法

以最大层间位移角为优化目标,提出一种简单有效的向量积算法,可以快速确定最优的伸臂桁架设置数目及位置。以上海中心大厦为例,给出了该算法的应用方法及过程,并结合分析结果对带伸臂超高层结构的最优伸臂道数及位置的设置规律进行了分析。对于典型的100层以上的超高层建筑,向量积算法的效率比常规的穷举法提高约28倍。分析表明,最优的伸臂桁架设置方案与桁架设置的数目和位置均有关系,且伸臂桁架设置方案的最优性并非随着伸臂桁架数目的增加而增加。     

带加强层超高层结构受力性能研究及设计建议

在已有的简化理论分析结果基础上,对带加强层高层建筑结构进行空间建模,研究了倒三角形和均布侧向荷载作用下结构的顶点位移、框架柱内力与加强层数量、加强层伸臂与内筒线刚度比、外柱与内筒的刚度比的关系。通过一系列数值计算,分析了带加强层高层建筑结构的受力性能,通过侧移及内力与加强层位置、结构构件的刚度比等关系,得出了合理的刚度比取值范围及限值。研究结果可供实际工程参考。     

超高层建筑设置水平加强层作用分析

以实际工程为例,对超高层建筑利用避难层设置水平加强层这一措施展开讨论.通过改变外筒环粱高度、水平加强层的位置以及水平加强层的竖向弯曲刚度,进行结构分析,总结在侧向力作用下其内力分布规律,进而对钢筋混凝土筒体结构设置水平加强层所能起的作用进行了探讨,在分析和比较的基础上对高层建筑设置水平加强层的条件提出了一些建议,为今后上程设计提供一些资料.     

超高层建筑伸臂桁架连接时序优化模拟分析

超高层结构是目前大型复杂结构发展的热点方向,其结构体系很多采用外钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系,并设有伸臂桁架加强层.由于钢结构外框筒和混凝土核心筒的材料不同,在施工期间的竖向变形也不同,过早连接伸臂桁架会给桁架自身带来较大的初始变形和初始内力,而过晚连接又可能导致结构刚度不完整,引起极端荷载条件下的结构安全问题...     

超高层建筑结构设计若干问题讨论

简要讨论了超高层建筑结构设计中风荷载、结构体系、钢管砼结构等问题,提出了一种深基坑支护结构的施工方法.     

论超高层建筑结构设计

对超高层建筑与一般高层建筑结构设计的差异、超高层建筑结构方案选择的主要考虑要素、超高层建筑中混合结构类型设计主要考虑问题及基础设计要点,依据已有的工程实践,进行了初浅的介绍,以供设计人员参考。     

超高层建筑环带桁架与伸臂桁架施工方法的应用

超高层建筑环带桁架与伸臂桁架施工方法应用BIM技术进行设计优化和深化,合理对钢桁架分段、确定小拼单元,优化铸钢节点设计、科学确定铸钢节点重心及吊绳布置;进行施工工况模拟,合理确定吊装方案、施工顺序,合理确定伸臂桁架终固时间;采用数字模拟预拼装与工厂预拼装技术控制构件加工质量;采用巨型铸钢节点多点吊装技术,精确调整铸钢节点安装过程姿态,使其快速准确就位;对钢桁架焊接顺序施工模拟,针对性焊接工艺评定,利于焊接应力释放与减少焊接变形。技术先进,节省了工期,降低了施工成本。