中华国际广场超限高层结构设计

中华国际广场主体结构高度为132.5m,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,主楼南侧1～14层采用斜柱单跨框架,与竖向框架-剪力墙结构单元自9层相交至14层完全成为一个整体.主体结构存在扭转不规则、构件间断、承载力突变、斜柱等不规则项,属于多项超限结构.介绍了结构的基本构成体系、超限的具体项目及采取的措施、抗震性能化设计目标的确定及实现.采用ETABS有限元软件和PMSAP设计软件进行了小震弹性分析、中震弹性分析以及大震的弹塑性分析.结果表明,结构受力性能良好,能够满足相应的抗震性能目标.详细研究了核心筒偏置对结构抗震设计的影响及对策.最后分析了中震弹性下楼板的应力和斜柱与垂直柱交叉节点的应力.结果表明,楼板应力满足中震弹性工作状态的要求;梁柱节点处存在较大的应力集中,采用强节点连接设计进行了加强.     

某超限高层办公楼结构设计研究

某高层办公楼高度约93 m,主体塔楼偏置于建筑底部四层大底盘平面的西北角部,主体结构采用钢筋混凝土框架核心筒结构。结构存在尺寸突变、楼板不连续、穿层柱、扭转不规则等多项不规则等问题,属于特别不规则超限高层建筑。建筑结构按照抗震三水准原则确定设防目标,通过对整体结构模型进行小震弹性分析、中震性能化验算和大震动力弹塑性分析,明确结构关键部位,并采取针对性的抗震加强措施,减少超限带来的不利影响。相应的关键问题分析,包括楼板应力分析、穿层柱屈曲分析和大震下结构的变形和损伤情况等。分析结果表明,设计采取的抗震措施充分有效,整体结构达到安全可靠的性能目标。     

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。     

成都某超B级复杂高层塔楼结构设计

成都某项目为超B级高度的复杂高层建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、穿层柱、斜柱、核心筒剪力墙收进的抗震不利情况.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了高于性能D、低于性能C的抗震性能目标,对结构进行了小震弹性分析及弹性时程分析、中震及大震的等效弹性分析和弹塑性分析.分析结果表明,结构整体和各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标.对于核心筒收进位置的竖向构件,通过计算分析及构造措施加强,可以确保结构构件满足设定的抗震性能目标.     

外围斜柱钢框架结构抗震设计

某学校四层艺术中心为异形单体,采用钢框架斜柱结构体系,属于抗震超限结构。首先确定了抗震性能目标及设计方法,然后对结构及构件在小震、中震、大震作用下的抗震性能进行了分析,并针对斜柱对结构的影响进行了楼板应力及不考虑楼板有利作用楼面梁应力验算、四层连廊失效的包括设计及斜柱关键节点应力分析等专项分析,最后基于抗震性能分析及专项分析结果及结构外围斜柱特点有针对性地采取了抗震措施。通过抗震性能分析及设计,提高了结构安全性,实现了抗震性能目标,可为类似斜柱钢框架结构设计提供重要参考。     

苏州某酒店超限结构设计

苏州某五星级酒店建筑高度79.050m,结构形式为框架-剪力墙结构,主塔楼和裙房之间未设置防震缝,结构存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变及局部穿层柱、V形斜柱4项不规则项。介绍了结构方案、性能目标及整体分析方法,针对酒店设备转换层层高较小的情况,提出了解决措施,并对穿层柱、V形斜柱的受力性能进行了详细的分析,对于V形斜柱顶部的楼板展开了有限元分析。采用YJK和PMSAP两种不同类型的有限元软件对结构进行了小震分析,并进行了弹性时程补充验算;采用SAUSAGE软件进行大震下结构弹塑性动力时程分析,对大震下结构的性能水准展开评估,最后提出了结构构造加强措施。结构可以达到预定的抗震性能指标,抗震性能良好。     

丽水莲都灵山未来社区项目连体结构设计

丽水莲都灵山未来社区37#、38#公寓式酒店为非对称连体高层建筑,顶部5～6层设置了连接体,下部一些楼层设有斜柱,局部楼层收进较多,导致结构非常不规则,属于超限高层建筑。以38#楼为例介绍该项目的抗震性能化设计情况,采用YJK和MIDAS Gen软件对整体结构进行了小震和中震弹性分析,采用SAUSG软件进行了中震和大震弹塑性分析,并对连接体、斜柱、楼板、节点等进行了专项分析。分析结果表明,大震作用下,连接体底部的型钢转换桁架和关键节点均保持弹性,桁架转换层的楼板出现了不同程度的损伤,其余楼层楼板基本无受压损伤;中震作用下,斜柱未出现损伤,大震作用下,个别斜柱出现轻微损伤;结构整体指标合理,损伤和耗能情况良好,能够满足预设的抗震性能目标。     

某V形稀柱大跨梁式转换高层结构设计

作为一种大跨转换高层钢结构,某展览中心具备其首层柱网大、V形斜柱造型及局部梁抬柱等特点,整体呈现出梯田式建筑风格。由于结构形式复杂,该建筑主体存在扭转不规则、楼板不连续及塔楼偏置等多项技术难题。为保障结构安全的同时得以实现建筑创意,论文结合两种有限元分析手段对结构主体进行小震弹性对比分析,并利用SATWE进一步获取小震弹性时程分析及大震弹塑性分析,进而帮助确定抗震设防参数、计算假定、性能目标及加强措施等多种因素对结构安全的影响。     

南华大学新校区图书馆结构设计

南华大学新校区图书馆结构高度52.0m,采用带支撑的框架剪力墙结构体系,是具有扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断及穿层柱五项一般不规则的复杂悬挑超限高层建筑。采用抗震性能化设计方法,根据设定的抗震性能目标,对主体结构进行了小震、中震和大震性能计算。针对结构不规则,采取了相应的设计加强措施。计算结果表明,主体结构能够满足规范要求,并能达到预期的抗震性能目标。     

威星智能总部大楼结构设计

威星智能总部大楼东西两侧主楼通过两连廊连接,东侧主楼南北端首排柱子通过钢结构斜撑转换,满足建筑一层端部无柱的大空间要求。针对项目的特点和超限情况,整体结构及构件设计全面融入性能化设计的思想,对不同构件提出了合理的抗震性能目标,并采用YJK和MIDAS Building等多个软件对结构进行小震、中震、大震作用下的计算分析,同时补充罕遇地震作用下的动力弹塑性分析。计算结果表明,本项目结构抗震性能较好,可达到预期的抗震性能目标。     

某大型钢结构会议中心超限结构设计探析

主要分析探讨某大型会议中心的超限结构设计重难点。该工程为27.6 m高的钢框架-空间大跨钢桁架结构,存在扭转不规则、楼板不连续、穿层柱等超限不规则情况,属超限高层建筑。为此,针对不规则情况采取了措施：利用两个不同的软件进行小震弹性对比分析和关键构件的中震和大震验算;进行了弹性时程分析和静力弹塑性分析;对大开洞周边楼板进行了小震弹性、中震及大震不屈服分析,对大跨和大悬挑区域进行了挠度和舒适度验算,对钢桁架屋盖及两侧吊挂系统进行了施工顺序优化分析。上述分析和探讨,有效地保证了结构的整体安全性,实现了预定的抗震性能目标。     

怡亨当代艺术会馆结构设计

怡亨当代艺术会馆项目为大跨度复杂连体结构,地上部分由两栋塔楼及两个空中连廊组成。两栋塔楼均为单跨结构,在7～9层、15～17层分别设有3层高连体结构,将两栋塔楼连为一体,使塔楼和连廊共同受力、共同工作。上连廊主要受力体系由两道连接于塔楼之间的两道空腹桁架组成,跨度约为38m;下连廊与上连廊相比,体型基本一致,但向外旋转了9°左右。根据风洞试验数据,对整体结构计算分析并取包络进行设计,对整体结构进行了小震、中震、大震等多工况下静力分析及罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对关键复杂节点进行了节点应力分析,结果表明结构具有良好的抗震性能。     

广州科学城平面斜交高层双塔连体结构设计

广州科学城超限高层塔楼为A级高度的连体结构,存在扭转不规则、凹凸不规则、复杂连接的不规则情况。设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构的重要性提出不同的抗震性能目标,并对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中震性能设计、大震等效弹性分析及动力弹塑性时程分析。分析结果表明,结构整体和各构件的抗震性能均能达到预期目标。对于连接体结构,通过补充分析及多种构造措施加强,确保连接体结构构件满足设定的抗震性能目标。     

武汉大学城市设计学院项目结构设计与分析

通过对武汉大学城市设计学院项目的介绍,简述了设计特点。结构为实现建筑效果及使用需求存在了错层、斜柱等多种结构不规则布置。针对结构存在的不规则性问题,通过设定合理的抗震性能目标,对结构进行小震弹性分析、中震弹性和不屈服验算以及大震验算。通过计算分析以及合理的设计措施,结构的不规则性得到有效控制,结构各项指标满足规范要求。     

日照华润中心塔楼超限高层结构设计

日照华润中心商业二期总建筑面积约15万m~2,地下3层,地上50层,嵌固层以上高度为182.6m,属于超B级高度建筑。塔楼采用框架-核心筒结构体系,附带商业裙房采用框架-剪力墙结构体系。该项目1～9层为酒店用房,对框架柱截面要求较高,设计采用钢管混凝土叠合柱,满足建筑使用要求。该工程存在扭转不规则、裙房宴会厅大跨度转换、楼板局部不连续等超限项。在设计过程中进行了结构整体抗震性能分析,包含小震弹性计算、小震弹性时程分析、中震弹性及不屈服计算、大震不屈服计算及动力弹塑性分析等,对核心筒周边支承较大跨度次梁的连梁及在核心筒周边存在的缺口梁进行应力分析。结果表明,结构整体分析和构件计算分析满足规范要求,结构安全可靠。     

大跨异形钢连廊连体结构振动台试验研究

为研究高烈度区大跨异形钢连廊连体结构的抗震性能,开展1/30缩尺模型的模拟地震振动台试验。通过33个工况,分析连体结构的破坏特征、动力特性、加速度、位移和应变响应。结果表明：8度多遇和设防地震作用下,连体结构未发生破坏,自振频率无明显改变,基本为弹性状态;随着地震动强度的增大,连体结构的损伤逐渐累积,自振频率逐渐下降,主楼和附楼I的加速度放大系数逐渐减小,钢连廊与附楼I连接处发生微小裂缝,钢连廊跨中的竖向加速度放大系数先减小后增大,同时钢连廊对竖向振动放大效应明显,且带有明显的扭转反应;8度罕遇地震作用下,主楼和附楼I的剪力墙、框架柱出现裂缝,钢连廊与附楼I连接处的破坏加剧,其竖向自振频率下降了3.37%。连体结构的薄弱处位于钢连廊与附楼I的连接处,该处发生局部锚固破坏。连体结构的层间位移角未超过抗震规范的限值,满足“小震不坏”和“大震不倒”的抗震设防要求。     

华电集团华中总部基地主楼抗震性能设计

华电集团华中总部基地主楼的两个塔楼在顶部8层(47~54层)连为一体,为"门"形复杂连体超限高层建筑。结构存在楼板不连续、刚度和承载力突变、构件间断、局部不规则等5项不规则项。对主楼进行了抗震性能分析,确定了结构构件抗震性能目标。对主楼进行了小震静力弹性和弹性时程分析、中震和大震等效弹性分析及大震弹塑性时程分析,重点对比了单塔模型与整体模型统计的力学和变形指标的差异、加强层及连体桁架屈服情况,验算了墙肢受力状态,并根据分析结果采取相应的抗震措施,抗震性能达到预期的性能目标C类要求。最后针对地下室顶板开大洞、连体层楼板受力性能、结构抗连续倒塌等做了专门的计算分析与构造设计,结果满足要求。     

某超限高层结构基于性能的抗震设计

以某248.8m高的框架-核心筒结构为例,研究基于性能的抗震设计方法在超限高层建筑结构设计中的应用。该结构裙楼一侧楼板存在大开洞及穿层柱,主塔楼6-11层设置了斜柱;高度超限、扭转不规则、楼板不连续以及其他不规则,属于I类超限高层建筑结构。首先,建立了超限高层结构在不同地震水准下的性能水平及性能目标;在小震和中震弹性分析的基础上,采用PERFORM-3D软件建立了超限高层结构的纤维分析模型,并进行大震作下的弹塑性时程分析。分析结果表明,结构与主要构件在小震与中震作用下均处于弹性阶段,满足我国规范相关要求。在大震下,结构最大层间位移角在规范允许的范围内;需求能力比分析表明,构件满足既定的性能目标要求;整体耗能分析说明结构处于较低损伤水平。     

成都来福士广场T5塔楼结构设计

成都来福士广场T5塔楼存在扭转不规则、悬挑、斜柱、竖向构件不连续等多项超限。针对T5塔楼结构的复杂性,结构设计时采取了多项加强措施:钢桁架悬挑转换、承受拉力的梁内设置型钢、转换部位楼板加厚,对重要构件提高了中震和大震作用下的性能目标,剪力墙底部加强部位取1~20层,加强部位柱和剪力墙的抗震等级都提高为一级,悬挑部位在设计时考虑竖向地震作用,对结构在小震、中震、大震作用下的抗震性能进行了计算分析。分析结果表明,T5塔楼结构抗震性能能够满足要求,结构总体可达到预设的抗震设计性能目标。     

某超限高层建筑结构设计

人民大厦采用了钢筋混凝土框架-剪力墙结构,是具有高位大跨连接体、楼板局部不连续、平面凸凹不规则、楼板局部转换等不规则项的超限高层建筑。在10~11层采用钢桁架将两侧U形核心筒连接,关键构件的抗震性能目标设定为"中震弹性、大震不屈服"。采用SATWE软件进行了小震、中震计算及弹性时程分析计算,采用MIDAS/Gen软件进行了小震下计算复核,采用ABAQUS软件进行大震下的弹塑性分析计算;采取在U形核心筒墙体内附加竖向钢斜撑及在连接体内附加水平支撑桁架加强其整体性等加强措施,使本工程达到了抗震设计预期性能目标。