上海国际航空服务中心裙摆式幕墙钢结构设计

大跨度自由曲面结构是空间结构设计当中的难点,特别是在曲面幕墙设计当中需要考虑和主体结构的连接,相关案例还比较少。上海国际航空服务中心大跨度曲面幕墙的钢结构上部连接塔楼主体结构,下部向裙楼水平发散,将两者以自然曲面的方式联系在一起,形成了一个裙摆的效果,实现建筑美学与结构设计理念的统一。设计中,大跨曲面部分利用参数化的方式形成网格,并确定了纵向空腹桁架和水平均匀布置的次梁。中间部分设计了交叉拉索体系形成平面内整体刚度,幕墙钢结构通过树形分叉柱及塔楼外伸撑杆与主体相连,形成了完整的结构体系。最后,采用Midas分析软件进行相关模型的弹性静力分析、静力几何非线性分析、弹性时程分析及关键构件复核验算,各指标均满足要求。     

苏州360剧场大跨度钢桁架设计研究

苏州360剧场为表演区与观众区合为一体的新颖剧院.通过多方案比选,剧场屋面采用大跨单向钢结构桁架体系,上承幕墙层钢结构骨架.利用SATWE及SAP2000等结构软件,按整装模型、单独模型进行总体指标、构件应力及变形等计算分析,验证了大跨重载屋面钢桁架采用两端铰接的合理性,明确了支承框架柱及转换托架的设计思路和抗震性能要...     

敦煌莫高窟游客服务中心结构设计

敦煌莫高窟游客服务中心项目建筑新颖独特,平面形状非常不规则;结构平面尺寸超长,多为高大空间、大跨度曲面结构,构件多为不规则空间弧线、曲面,结构形式非常复杂。结合这些特点,主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,通过防震缝、诱导缝等解决结构超长问题,减少温度应力;接待大厅大跨度双曲屋面采用网状斜交井字梁结构;采光井采用梁柱网格结构;数字影院、上下车区等屋面采用大跨度曲面空心楼板结构;球幕影院采用开大洞的混凝土壳体结构。并对整体结构以及大跨梁、空心板、混凝土壳等构件进行详细的计算分析。施工图构件平面定位及标高表达采用方格网坐标体系,对弧线、曲面实现空间定位。通过采用这些特殊的结构形式及图纸表达方法,解决了不规则弧形、不规则曲面等复杂空间结构问题,实现了独特的建筑造型。     

某超高层塔楼结构设计及抗震性能分析

某超高层塔楼采用钢管混凝土柱钢框架-钢筋混凝土核心筒-伸臂桁架混合结构体系,结构东侧中庭部位两个框架柱在底部两层不连续,采用钢桁架托柱转换,中庭幕墙结构外凸并依附于塔楼。主要介绍该结构的设计特点及抗震性能目标,完成了结构整体受力性能分析、结构构件不同性能目标要求的承载力验算、幕墙结构水平钢板梁屈曲分析、拉索式门式刚架稳定分析和整体结构大震弹塑性时程分析,计算结果表明,结构整体及结构构件的刚度、承载力和稳定性满足抗震性能目标的要求。     

梅溪湖国际文化艺术中心大剧场结构设计

长沙梅溪湖国际文化艺术中心大剧场结构主要由内部主体框架-剪力墙结构和非解析连续异形曲面造型外帷幕钢结构组成。外帷幕钢结构以曲面脊线等特征线为协调或支承边界，采用基本随形单层钢网格壳体结构，通过外围随形斜折柱钢框架、前厅蜂窝网格壳体结构及内部伞撑支承于主体混凝土结构。针对结构空间受力的主要特点，采用SAP2000软件重点分析外帷幕钢结构对主体结构的附加倾覆效应；针对倾斜蜂窝网格壳体与大跨连廊构成的组合转换承载体系，对其受力特点、人行激励下的舒适度及抗连续倒塌等进行专项分析。结果表明，倾斜钢框架和蜂窝网格壳体结构在重力荷载下对主体结构的附加倾覆效应显著，设计中需要关注主体水平构件轴向力的叠加效应，需要对部分楼盖采取加厚楼板、提高配筋率、设置钢板、施加无粘结预应力等加强措施。     

某音乐厅结构抗震设计与研究

某音乐厅主楼框架存在偏心布置、楼板局部不连续、斜柱等不规则情况;音乐厅功能区为带钢桁架屋面的单跨框架;大跨钢结构屋盖表皮依附在主楼上,结构设计较为复杂。针对主楼结构进行了小震弹性时程分析及大震静力弹塑性分析,结果表明结构具有较好的抗震性能,结构各项指标均符合国家相关规范要求。针对楼板应力、斜柱承载力、功能区屋面桁架及大跨度钢屋盖的设计进行了分析研究,结果表明楼板、斜柱、屋面钢桁架和大跨钢屋盖设计安全可靠,满足抗震性能化设计要求。     

飞船造型体育馆结构选型及设计北大核心CSCD

天津大学新体育馆整体方案采用落地飞船的建筑造型,包含了多种建筑元素。通过分析每部分建筑元素的构成和功能布局特点,提出了主体结构采用框剪及混凝土排架结构、屋盖采用带吊挂的悬挑桁架结构、玻璃幕墙采用索杆自平衡结构、金属幕墙采用大面积吊挂式钢网格结构。通过建模分析计算得到了主体结构及每部分钢结构的主要受力性能,结果表明,主体结构层间位移角、剪重比、刚重比以及结构变形和构件应力等技术指标均满足规范要求。同时对各部分结构之间连接的关键节点进行了设计,从而保证整体结构的协同工作。     

北京炼焦化工厂能源研发科技中心1号楼结构设计

北京炼焦化工厂能源研发科技中心1号楼存在扭转不规则、偏心布置、凹凸不规则、楼板不连续等不规则项,采用设置结构缝、滑动支座等方法将1号楼地上结构合理划分为各自独立的单体,有效避免了结构多项超限不规则;通过对多个方案进行分析比较,确定了为中庭C区索网幕墙提供支承的巨型框架的构件布置形式;介绍了屋面大跨装饰架和悬挑装饰架的结构体系和支座形式;并对其进行考虑双非线性的整体稳定分析和抗连续倒塌分析。分析结果表明,装饰架结构稳定承载力安全系数不小于2.0;悬挑装饰架任一受拉支座失效,不会引起其余结构构件的连续失效。     

世博博物馆主体结构设计

世博博物馆建筑理念由"历史河谷"和"欢庆之云"两部分组成。根据不同功能分区分为3个不同结构体系:办公楼采用混凝土框架结构;主体结构采用钢框架-支撑结构;欢庆之云采用空间曲面网格结构。该项目建筑立面形态复杂,平、立面极不规则,结构存在大层高、错层、重载、大跨、悬挑、立面收进等多种复杂因素,该项目创新提出桁架抗弯框架的概念,消能减震措施采用屈曲约束支撑、软钢阻尼器、桁架下弦耗能构件。结构设计进行了多遇地震作用下的弹性分析、罕遇地震作用下的弹塑性分析等,分析结果表明,各个单体结构均具有良好的抗震性能,达到了设定的性能目标要求。     

钢拉索在工程实践中的应用

苏州大学图书馆中庭采用拉索大跨钢结构屋盖,屋面采用半透明和透明的玻璃,上层采用索膜结构。中庭顶部采用23根拉索悬挂一道箱形刚性钢环,拉索为主要受力构件,同时在刚性钢环梁与混凝土圈梁间设置型钢连梁,以平衡可能出现的风吸力,并作为玻璃顶的支承,同时也大大加强了钢环的整     

不规则大开洞结构受力性能分析

运用有限元程序,对某大学活动中心结构的整体和局部构件受力性能、薄弱部位及影响因素、大跨度屋盖对主体结构受力性能影响等问题进行了模拟分析。结果表明,结构具有扭转不规则和承载力突变特性,薄弱部位出现在错层部位、转角部位和弱连接部位;空旷框架部分存在着相对变形大和两向内力差异大现象,P-Δ效应明显;大跨度钢屋盖在水平力作用下对主体结构有不可忽视的影响。阐述了有关设计方法。     

河南省科技馆新馆超限结构抗震动力弹塑性分析

河南省科技馆新馆为平立面特别不规则的超限高层建筑,结构存在扭转不规则、凹凸不规则、开洞、尺寸突变、穿层柱、斜柱、夹层、个别构件转换等多项不规则形式。设计根据相应的抗震性能水准,通过大震下的动力弹塑性计算分析,对框架柱、剪力墙、大悬挑钢桁架、大跨钢桁架等结构关键构件的损伤情况进行判别,为后续施工图性能化设计提供计算依据。     

中原文旅城欢乐世界一期雪世界高区结构设计

中原文旅城欢乐世界一期雪世界高区结构体系采用巨型钢框架,存在结构扭转不规则、楼板缺失、大悬挑、竖向构件间断及钢桁架平台为重载大跨钢结构等不规则情况和设计难点。设计中采用基于性能的抗震设计方法,根据构件的重要程度采用不同的性能目标。4个巨型框架柱为支撑框架结构,其支撑采用屈曲约束支撑,使结构在大震作用下形成良好的屈服机制和耗能能力。对结构进行小震反应谱法弹性分析、弹性时程分析、中震弹性分析以及大震弹塑性分析。结果表明,结构整体和构件的抗震性能均能达到设计的预期目标;巨型钢框架结构体系较好地适应了本工程的实际情况,可供类似项目在选择结构体系时参考。     

中国摩商业综合体大跨屋盖结构体系分析

中国摩商业综合体大跨屋盖平面尺寸约为(123～139) m×231m,短向最大跨度约为112～139m。屋盖为自由曲面双向正交正放网格结构,由中心向四周逐渐降低。屋盖结构由六榀中心支撑钢框架支承,中心支撑框架刚接于下部混凝土结构,下部结构由防震缝分为四个结构单元。屋面结构跨度大且与主体混凝土结构连接复杂。对结构连接布置与改进进行了介绍,并对屋盖支承体系抗侧能力、结构竖向承载能力和行波效应影响进行分析。分析结果表明,结构体系可行且合理,为后续结构设计提供依据。     

淮州新城国际会展中心复杂钢结构设计

淮州新城国际会展中心为体型复杂的结构,平面底座呈圆形,采用钢框架-中心支撑结构.大跨及悬挑屋面采用空间扭曲交叉网格、单层网壳结构.基于结构体系网格构成及地基基础设计,重点从建筑、结构、幕墙参数一体化,解决竖向刚度突变,大跨度悬挑舒适度,抗连续倒塌分析进行了介绍.对结构进行了整体静力、整体稳定、抗震性能化、BRB专项设计等分析,并针对超限类型采取相应抗震措施.结果表明,整体结构安全可靠.     

泰安万达高层酒店塔楼超限结构设计

泰安万达高层酒店塔楼地上35层,大屋面结构高度149.95m,为特别不规则超限高层建筑。主体结构采用框架-核心筒体系进行设计,通过提高底部加强部位框架抗震等级,控制框架柱轴压比和结构扭转效应、加强裙楼与塔楼连接部位设计,采用2种不同力学的设计软件进行计算对比分析,及多遇地震下弹性时程分析与地震反应谱法结果比较,验证了弹性分析结果的正确性。对普通竖向构件和耗能构件按照小震弹性和中震不屈服结果包络设计,关键构件按照中震弹性和大震不屈服结果进行包络设计,保证结构具有良好的抗震性能和使用性能。     

大跨度钢结构高空滑移安装施工技术

上海浦东图书馆(新馆)工程的主体结构具有"结构平面横向尺寸大"这一大型公共建筑常有的特点,而其集中于中庭区域的大型屋面采光顶钢桁架的构件吊装重量较大,这使得吊装施工面临难以同时满足质量、工期和成本3方要求的难题。实际施工时采用了"跨外垂直提升+高空平面滑移+双巴杆抬吊"这一传统施工方法与新技术相结合的方法,展现了先进新技术与传统工艺相结合的应用前景。     

微医国际数字健康中心N1号楼结构设计北大核心CSCD

微医国际数字健康中心N1号楼为混凝土框架-剪力墙结构,底部设置38m跨35m高的通高大厅,通高大厅上部结构结合建筑造型采用拱形斜柱转换,高效传递竖向荷载和控制转换结构竖向变形。23层及屋面设置贝壳状连接体,连接体采用空间整体钢桁架,与两侧主体结构铰接连接,对连体钢桁架进行了特征值屈曲分析和舒适度分析,结果表明连体钢桁架具有足够的冗余度和良好的舒适度。进行了楼盖受力分析及超长结构温度应力、混凝土收缩应力分析,并采取了相应的措施;底部通高大厅采用单层拉索幕墙,对拉索幕墙及拉索固定支座构件进行了分析,根据分析结果采取了相应的加强措施。结果表明:结构受力合理,实现了结构安全和建筑造型创意的完美结合。     

汶川体育馆结构设计

针对汶川体育馆独特的建筑造型,对实现其造型的主体混凝土框架、屋盖空间网格结构及出屋面椭圆筒壳的设计进行介绍,重点介绍该工程中应用的可实现柱间支撑与预埋件连接"强节点、弱构件"设计理念的耗能节点、大直径球节点代换、屈曲约束构件等特色技术。经过精心设计,工程取得安全、适用、经济、美观的综合效益。     

一体多馆复杂超限高层结构分析与设计

杭州上城区体育中心由于用地及功能等限制,采用一体多馆建筑形式,主体结构采用框架-剪力墙结构体系,大跨度楼层采用钢骨柱-钢桁架承重体系,部分钢骨柱间设置中心钢支撑。进行结构分析时,根据工程特点确定结构的性能设计目标,采用YJK,SATWE,MIDAS Building等软件进行对比分析,针对扭转不规则、楼板不连续、竖向构件侧向刚度和受剪承载力突变、单跨穿层柱等超限情况,对结构采取相应的加强措施,以实现整体结构的抗震性能。此外,采用简化计算法与SAP2000有限元分析法对大跨楼盖的振动舒适度进行了核算。