某330m超高层塔楼结构设计与分析

超高层建筑整体稳定性分析、加强层设计及结构转换等是超高层结构设计的重点和难点。通过越秀·国际金融汇三期330m超高层塔楼T5设计与分析,提出了刚重比修正、伸臂桁架+环带桁架加强层及斜柱转换设计等设计、分析方法。当结构整体稳定性指标刚重比成为结构设计的控制指标时,有必要对刚重比的适用条件进行分析。通过力学公式的推导可知,规范关于刚重比的计算方法适用于刚度和质量分布沿竖向均匀的结构;根据公式推导结合屈曲因子计算的对比分析,提出了当结构主要构件从下到上逐步收进、质量主要集中在下部楼层时针对刚重比的修正方法,使结构设计更加合理经济。在高区结构收进部位相邻下两层,设置伸臂桁架+环带桁架加强层,有效解决了高区结构收进后刚度削弱的问题。收进后高区外框架柱与核心筒剪力墙之间采用斜柱过渡的方式,解决了高区个别外框柱与下层的连接过渡问题,避免了结构转换层的设置。     

西宁市市民中心体育文化馆结构设计

西宁市市民中心体育文化馆采用框架剪力墙结构体系,建筑平面形状和立面形状均较为复杂,结构存在楼板不连续、大跨度大悬挑梁以及短柱和穿层柱等诸多不利影响,通过合理的计算方式和加强措施保证结构设计的安全合理性。屋顶大跨度区域采用钢桁架和实腹钢梁方案,屋顶形状为圆弧曲面,通过设置滑动支座减少屋顶对下部结构的影响。     

河北开元环球中心超高层结构设计

河北开元环球中心主楼为高242m的超限高层建筑,采用钢-混凝土组合框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。介绍了该工程的风洞试验和钢管混凝土斜柱试验研究,对设计过程中的技术难点如地基基础设计、斜柱转化层、加强层和薄弱层等问题进行了分析,采取了不同的技术措施。通过对整体结构舒适性、抗火、抗震计算结果的对比分析得出,工程各项计算指标比较理想,所采取的措施合理,整体设计满足性能目标设计要求。     

苏州公安应急指挥中心办公大楼斜柱转换设计

介绍了苏州公安应急指挥中心办公大楼斜柱转换设计。通过对斜柱转换与桁架转换的分析比较可知,斜柱转换具有上下层刚度变化小、受力直接、高效可靠、构造简单等特点。通过对斜柱转换层楼板应力分析可知,转换层楼板分担了一定的水平力,结构设计时应加以重视。另外,对于三跨托两柱的斜柱转换形式,通过合理的抗倒塌概念设计,可以实现预期的抗倒塌效果。     

深圳某斜柱转换超限工程结构设计与分析

深圳某斜柱转换超限工程地上21层,主体结构高度96.6m,采用框架-核心筒结构体系,底部2层设置6组M形斜柱转换做法。本文首先结合地质条件介绍了项目的地基基础设计要点。随后,系统介绍了项目的上部结构选型方案及型钢设置方案。同时,对塔楼的不规则判别过程和设计选用的性能化设计方法进行了具体陈述。最后,对M形斜柱转换对应的具体计算措施和设计措施进行了重点介绍。研究及设计结果表明:通过选用合理的计算措施和设计措施,原结构的不规则性得到有效控制,结构各项计算指标可以较好地满足规范要求,结构安全、可靠,结构设计可行。     

昆明某复杂高层办公楼结构设计

主要介绍了位于昆明某高层办公楼的结构设计,该结构存在扭转不规则、楼板不连续、斜柱、屋顶钢塔冠等抗震不利因素,设计时根据结构构件、部位的重要性采取不同的抗震加强措施,针对钢筋混凝土结构顶部设置钢塔冠采用非比例阻尼模型进行分析,以确保结构的安全。     

西宁市市民中心结构设计

介绍了西宁市市民中心的结构设计,该建筑平面形状和立面形状均较为复杂,平面存在楼板开大洞、大悬挑、局部穿层柱、斜柱等不规则项,详细介绍了对薄弱部位及对结构不规则项所采取的措施,对屋顶45m和27m大跨分别采用倒三角钢管桁架及实腹钢梁体系。结果表明通过合理的结构布置和性能目标确定及采取适当的构造措施,可较好地解决工程设计中的问题,可供同类工程设计参考。     

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。     

某展览馆项目结构设计

通过对某展览馆项目的介绍,阐述了展览馆工程的结构设计特点。为了实现建筑效果及使用需求,入口处设置了少量斜柱,展览区域内有穿层柱、通高剪力墙、通高建筑隔墙、大跨及大悬挑构件、楼板不连续等多种结构不规则布置,根据展览馆荷载特点和空间使用需求,合理选取结构体系及布置,通过性能化设计对薄弱部位进行适当加强,对大跨部位采用预应力技术等措施,并对超长结构进行温度作用分析。     

某体育场看台结构设计

介绍了某体育场的看台结构设计内容,通过设置合理的温度缝、温度应力分析及技术措施等,经济有效地解决了看台超长结构温度应力问题;考虑斜塔、环梁斜柱、看台同时工作对看台结构的影响;通过有限元分析验证异形楼梯的设计及传力体系;设置后浇带规避斜塔往复位移对看台结构造成的影响;针对顶层看台大悬挑、低刚度的情况,对舒适度进行分析并优化设计。     

上海图书馆东馆结构设计关键技术研究

上海图书馆东馆结构跨度和外围悬挑均较大,柱网尺寸为16. 8m×16. 8m,外围最大悬挑16. 8m。屋顶设置悬挂桁架,并通过吊柱悬挂下部5层悬挑区荷载。介绍了结构体系特点,并结合建筑净高、外观及设备要求,充分利用结构特点,合理对剪力墙开洞,对实腹梁进行开洞形成空腹桁架框架梁,实现建筑与结构完美统一。对一个柱网范围楼面梁布置方式进行研究,对结构进行抗震性能化设计,得到屋顶钢桁架、吊柱及剪力墙抗震性能,并对吊柱断裂进行分析,通过设置TMD技术可有效解决悬挑区楼面振动舒适度问题。     

广州某超高层结构几个关键设计分析

某塔楼地上69层,屋面高度306m,带4层裙房,采用带伸臂桁架及环桁架的钢管混凝土柱钢梁框架-钢筋混凝土核心筒体系,文中对设置伸臂桁架、环桁架的位置做了敏感性研究,并对结构设计中几个关键问题做了深入的设计分析,如斜柱水平分力对钢框梁的拉、压作用,局部穿层柱的屈曲分析,核心筒墙肢在竖向荷载下变形差导致抗剪截面不足的处理措施,从而确保整体结构设计的安全可靠和经济合理。     

某复杂超限高层建筑悬挂结构设计北大核心CSCD

某22层超限高层西北角设置通高中庭,4层以上除20层外中庭部分均无楼板,同时为追求立面通透效果,角部不设外框柱,中庭两侧外框柱采用带折角的斜柱,中庭楼面和幕墙均采用悬挂结构,其中楼面采用上端位于屋顶悬挑桁架和斜柱的高强钢拉索进行悬挂,幕墙采用悬挂于屋顶桁架以及楼面钢梁上的竖向龙骨承担自重。设计时需考虑悬挂结构的竖向和水平传力路径、施工顺序对拉索受力的影响、悬挂节点设计兼具安全与美观、提高悬挂结构安全冗余度等关键点,针对上述关键点进行了结构性能设计、拉索抗侧力非线性分析、拉索施工模拟等,根据分析结果提出了加强措施,并结合受力、外观和施工等多方面因素,对拉索悬挂节点设计进行了多方案比选,最终采用联合式耳板连接节点,取得了良好的设计效果。     

文君酒厂技改建设项目（行政楼）结构设计

四川省文君酒厂技改建设项目主体结构为钢筋混凝土斜柱-核心筒转换结构,室外天桥为造型复杂的大跨钢结构,建筑物地上三层结构,地面到屋顶高度为15.200 m。由于工程建筑造型复杂,对设计和施工均造成较大的困难,文章介绍主体结构为钢筋混凝土斜柱-核心筒转换结构和室外天桥的设计过程和分析结果,并对此类结构设计提出建议,供建筑造型复杂的工程参考。     

延安大学新校区图书馆局部退台结构构思与实现

延安大学新校区图书馆整体建筑平面约呈8字形,建筑立面采用了宝塔及窑洞层层收进的表现形式,但收进的尺度又远小于柱距。如何保证建筑立面及室内空间整体效果的同时,又能够做到结构方案最优是难点。围绕此新的退台形式,着重分析了梁上柱、悬挑梁、斜柱等三种方案各自的优缺点。三种方案均不太理想,通过与建筑协商,局部调整了建筑轴网尺寸。最终确定在建筑南侧及中部细腰四个角部设置斜柱,在东、西侧5层悬挑大于4m处设置梁上柱,东、西侧6层悬挑小于3m时按悬挑梁设计,实现了建筑东、南、西、北不同立面效果,满足了室内使用空间的要求。对结构进行了详细的计算分析。结果表明,斜柱对与之相连的楼板及梁有一定的拉力作用,在设计过程中应采取相应的加强措施保证结构的安全性。     

孝感市文化中心复杂超限结构设计

孝感市文化中心平面为椭圆形，且平面尺寸从下至上逐层扩大，是倒悬外挑结构。为解决结构外围设置钢筋混凝土斜柱、各层楼板开大洞、A、B座顶部结构相连等结构设计难题，提出以下加强措施：在与斜柱相交的内侧框架梁内设置预应力钢绞线从而简化力学模型确定楼板配筋；加强混凝土斜柱节点构造；A、B座相连的门厅通高区域柱顶设置混凝土拉梁形成水平桁架；A、B座屋盖采用曲面四角锥网架结构；A、B座之间钢雨棚采用双向交叉布置的管形翼缘钢梁。结果表明，普通钢筋混凝土斜柱方案采取上述措施后用于倒悬外挑结构可达到经济高效、安全可靠的目的；管形翼缘钢梁应用于曲面结构可实现经济美观、受力合理、与建筑造型高度统一的结构，取得良好的综合效益。     

大悬挑知识产权出版社业务楼抗震设计

知识产权出版社气象路业务楼位于北京,为混凝土框架-核心筒结构。结构立面局部楼层向外悬挑11m,底层的部分框架柱为1︰5斜柱,上部核心筒单侧收进,这些特点均给抗震设计带来了困难。针对以上问题,经过结构分析,局部采用型钢混凝土构件和跨层钢结构桁架构件。通过合理的结构构造和加强措施来改善抗震性能、保证传力路径,满足结构受力要求,可为具有相似特点的建筑结构设计提供参考。     

上海某公共建筑屋顶桁架层施工技术研究

上海某公共建筑项目整体为大跨度异形非对称悬挂钢结构。悬挂钢结构利用屋顶桁架层作为内力转换层,通过设置吊杆悬挂外部结构。针对屋顶桁架跨度大、质量大且拼装复杂等难点,通过有限元分析对比不同拼装方案,分析不同拼装方案下屋顶桁架内力和变形,确定了合理的屋顶桁架拼装顺序,为类似悬挂结构施工提供参考。     

厦门某嘉庚风格大空间篮排球馆结构设计探析

某嘉庚风格篮排球馆项目中建筑屋面造型采用嘉庚风格坡屋面与平屋面相结合,下部为单层大空间球馆,存在较多设计难点。结构设计时,结合建筑造型,通过转换托架的设计,使坡屋面与平屋面能合理布置,有效传力,并于托架处有较好的结合,解决上部屋盖的设计难点。下部结构设计为少墙框架结构体系,一方面加强了下部结构的整体性和抗扭刚度,另一方面少量剪力墙与框架柱能有效形成两道防线,提高下部结构的安全冗余度,解决了下部结构的设计难点。     

带斜柱转换的某高层建筑结构设计

地震作用下带斜柱转换的高层建筑结构受力复杂,容易形成薄弱层。针对某一带斜柱的高层建筑结构,采用合理的结构布置,通过两种三维有限元程序进行整体对比、弹性时程分析及关键楼板的应力有限元分析,并加强构造措施,使得结构整体和各构件的抗震性能达到设计目标。本文通过工程实例阐述了此类结构的设计要点及应注意的问题,供类似工程参考借鉴。