超高层建筑基于性能的组合消能减震结构设计及其应用

组合消能减震是在结构中组合应用速度型阻尼器和位移型阻尼器,地震作用下参与结构耗能,降低结构地震响应。基于性能的组合消能减震设计是从性能化设计理念出发,通过调整消能减震装置在结构中的布置位置和力学特性参数,在不同水准地震作用下分阶段发挥各阻尼器的作用,满足结构受力变形要求,提高结构抗震性能。以云南省昆明市一超高层建筑为工程背景,在结构中同时布置了速度型阻尼器和位移型阻尼器,研究了不同类型减震装置在结构中的较优布置位置,结果表明：本工程采用组合消能减震技术后,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,各类减震装置均能充分参与结构耗能,相比传统抗震结构,其地震响应和构件损伤可得到更好的控制,整体结构能够满足预期抗震性能目标要求。     

超高层建筑基于性能的组合消能减震结构设计及其应用

组合消能减震是在结构中组合应用速度型阻尼器和位移型阻尼器,地震作用下参与结构耗能,降低结构地震响应。基于性能的组合消能减震设计是从性能化设计理念出发,通过调整消能减震装置在结构中的布置位置和力学特性参数,在不同水准地震作用下分阶段发挥各阻尼器的作用,满足结构受力变形要求,提高结构抗震性能。以云南省昆明市一超高层建筑为工程背景,在结构中同时布置了速度型阻尼器和位移型阻尼器,研究了不同类型减震装置在结构中的较优布置位置,结果表明:本工程采用组合消能减震技术后,在多遇地震、设防地震和罕遇地震作用下,各类减震装置均能充分参与结构耗能,相比传统抗震结构,其地震响应和构件损伤可得到更好的控制,整体结构能够满足预期抗震性能目标要求。     

基于《建筑抗震韧性评价标准》的算例分析

建筑抗震韧性评价是地震工程领域的研究热点,对于引导业主和设计人员主动加强建筑抵御地震灾害的能力有重要意义。基于《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591—2020)开发了配套的建筑抗震韧性评价软件,并采用该软件对6栋钢筋混凝土建筑进行了韧性评价。结果显示:相对于抗震结构和消能减震建筑,隔震建筑更容易获得较高的抗震韧性等级;上部结构不进行降度设计的隔震建筑可以达到抗震韧性三星级,采用降度设计的隔震建筑基本可以达到抗震韧性二星级,消能减震建筑和抗震性能较好的抗震建筑可以达到抗震韧性一星级;按照现行抗震设计规范下限进行设计的抗震建筑不能满足抗震韧性一星级的要求。对于抗震和消能减震建筑,非结构构件的抗震性能对建筑物抗震韧性的影响显著。     

基于性能的抗震加固方法在框架结构中的应用

对于抗震构造措施不满足现行规范的既有钢筋混凝土结构,采用传统方法加固不便于工程实施。以某医疗建筑为例,介绍了基于性能的抗震加固设计思路及采取消能减震技术提高抗震性能的方法。主要针对结构设防目标和设计原则、阻尼器合理布置方案及减震效果等问题进行了探讨。研究认为:提出的抗震加固设计方法更为经济合理,消能减震结构的抗震性能明显提高时,抗震构造要求可适当降低;合理布置阻尼器不仅可以降低水平剪力、层间变形,还可以控制结构的扭转反应。     

粘滞阻尼器在校舍框架结构抗震加固中的应用

在抗震鉴定结果不满足建筑结构整体抗震性能要求的既有建筑中,采用消能减震效果明显的粘滞阻尼器进行抗震加固,可减小结构的地震反应。以绵阳某中学学生公寓抗震加固为例,增设粘滞阻尼器后,按时程分析法进行减震效果分析,对比加固前后结构的层间剪力和层间位移角,结果表明在抗震加固工程中,采用粘滞阻尼器减震方案能有效提高建筑结构的整体抗震性能。     

上海世博中心结构设计

上海世博中心是上海2010年世博会最大的永久场馆,主要建筑功能为会展及会议.针对主体结构超长、大空间、平面及荷载分布不规则等特点,结构采用性能化抗震设计方法,并设置消能减震装置BRB构件,增加结构的安全性和可修复性,有效提高结构抗震性能.     

消能减震技术在剪力墙结构中的应用

结合具体工程,对阻尼器在剪力墙结构中的受力性能进行了分析研究,指出采用消能减震技术,可调节和减小地震作用下的动力反应,提高建筑结构的抗震性能,满足人们对舒适度的要求。     

北京学校中学部教学楼消能减震分析与设计

北京学校中学部教学楼采用多层钢框架结构体系,为高烈度区学校建筑,为进一步提高其抗震性能水准,采用了消能减震技术。通过对金属阻尼器、筒式黏滞阻尼器和黏滞阻尼墙等典型减震技术的多方案综合比选,最终确定采用黏滞阻尼墙方案,并给出了适用于中小体量建筑的小尺寸黏滞阻尼墙设计。经计算分析可知,采用该消能减震技术后,小震作用下结构基底剪力和层间位移角的减震效果显著,最大层间位移角远小于规范限值要求;大震作用下结构减震效果良好,弹塑性层间位移角满足既定性能目标,主体结构构件大部分处于不屈服状态,仅个别构件出现轻微损伤,大震下结构抗震性能优越。     

喀什地区某医院儿科业务用房的消能减震设计

本文对处于地震高烈度区的喀什地区第一人民医院儿科业务用房进行了消能减震设计,采用粘滞阻尼器的消能减震设计方案,进行了结构非线性时程分析。分析结果表明,该消能减震结构在多遇地震作用下的层间位移能满足《建筑抗震设计规范》要求,在罕遇地震作用下具有更高的安全储备,表现出良好的抗震性能。希望本文能够为高烈度区类似结构的设计提供一定的参考和借鉴。     

日照海韵广场2#楼超限高层结构设计

日照海韵广场2#楼嵌固层以上高度为248.8m,属于超B级高度建筑,为国内目前较高的剪力墙结构建筑,平面外包尺寸为68m×23.7m,结构长宽比、高宽比偏大;考虑结构布置的合理性,同时,为了更好地满足建筑使用要求,设计采用剪力墙结构体系,充分利用外侧墙肢翼墙的翼缘效应,通过加大翼墙厚度为结构提供较大的抗侧刚度;结构存在扭转不规则、个别墙体转换、局部穿层墙等局部不规则超限项;在设计过程中为解决小震和风荷载下连梁抗剪超筋、大震下混凝土连梁损伤严重的现象,同时也为了提高结构的抗震性能和抗风舒适度性能,采用连梁阻尼器进行消能减震设计,制定适用于2#楼的消能减震方案。通过采取合理的抗震性能化设计目标和方法、加强关键构件的设计等措施,经过计算复核,本工程结构抗震性能目标能够满足规范要求,结构安全可靠。     

世博会世博中心结构设计

世博中心是2010年上海世博会永久场馆之一,根据建筑特点抗侧力体系选用钢框架支撑结构体系。采用基于性能的消能减振抗震设计方法,在结构关键部位设置防屈曲耗能支撑（简称BRB）,从而提高结构的抗震性能,降低主体结构的用钢量。结构计算结果表明：合理的结构布置可以解决结构平面超长、大空间多、质量分布不均匀等设计难题。结构设计进行了框架柱的计算长度确定、施工阶段模拟、楼面活荷载不利布置等专项分析。结构设计与绿色建筑理念相结合,既满足可持续发展和低碳建筑要求,也符合“城市,让生活更美好”上海世博会的主题。     

世博会租赁馆、自建馆等临时场馆的抗震性态分析研究

对世博会临时场馆的抗震设计问题进行了系统的讨论。通过计算,得出乙、丙、丁三类临时场馆地震作用折减后的等效地震峰值加速度及抗震设防烈度,以及按实际使用年限为1年计算的临时结构抗震设防烈度。对地震烈度的概率统计模型进行了研究,并结合CECS 160:2004《建筑工程抗震性态设计通则》中提出的针对不同重要性类别结构引入不同设计基准期的概念,从抗震性态设计的角度对临时场馆的地震作用折减取值的合理性进行了分析。研究表明：按世博会临时建筑设计标准对地震作用进行折减是合理的。针对上海为7度抗震设防区,分析了在实际使用期1年中临时场馆遭受多遇烈度和设防烈度地震的安全性能,对临时场馆的抗震问题进行了综合评判。临时场馆在设防烈度地震作用下能达到“中震不倒”的要求,而遭受多遇烈度地震后结构是否破坏取决于结构构件延性的优劣。结合工程实例分析表明,在选择构件截面尺寸时受规格的限制,通常有一定的安全余量,因此在多遇烈度地震作用下临时场馆均能达到“小震不坏”的要求。     

世博村A地块近代建筑群的加固及修缮

世博村A地块内原上海溶剂厂的近代建筑群为浦东新区文物保护建筑,为了配合2010年上海世博会的召开,充分发挥文物建筑的独特魅力,对其进行了较为细致的保护性修缮。在此期间,进行了文物建筑勘察、抗震鉴定及修缮设计（包括功能提升）施工等,本文主要对该建筑群结构加固及建筑修缮的主要方法作一介绍。     

耗能减震支撑体系研究及其在世博中心工程中的应用

结合世博中心工程,对防屈曲耗能支撑（BRB）体系的设计关键问题进行研究,包括结构抗震性能目标、BRB布置、BRB的节点设计、BRB产品验收标准等。对世博中心工程中采用的BRB进行足尺试验,试验结果表明：BRB具有较好的滞回性能,满足产品验收标准。BRB的承载力因应变强化和受压而提高,而且不同厂家的产品性能有一定差别,制订统一的产品验收标准是必要的。对耗能减震支撑结构进行静力弹塑性分析和弹塑性动力时程分析,追踪地震作用下结构的受力和变形发展过程,验证中震和大震作用下结构的抗震性能,满足结构抗震性能目标的要求。两种弹塑性分析结果均表明,合理布置BRB,在罕遇地震作用下可使BRB同步屈曲,整体结构具有较好的抗震性能。     

现象学方法介入博览建筑设计的可行性研究

在当前建筑设计蓬勃发展和全球化的背景下,过分关注形式与技术的建筑日益凸显其弊端。传统精神文化丧失,情感世界的空虚愈加严重。博览建筑的创作实践也普遍存在浮躁的心理。博览建筑不仅跳出了兼顾城市肌理的"桎梏",更成为了景象化的标志性建筑。该文试图阐释现象学方法与博览建筑设计之间的内在联系,从而使现象学方法得以介入博览建筑设计,使其摆脱形式和技术至上理念的影响,真正地创造出关注使用者感受,反映建筑功能、兼顾城市空间形态的博览建筑。     

浅议博览建筑设计的象征性——以安徽广德文化中心设计实践为例

博览建筑具有强烈的象征性,如何继承和汲取传统建筑文化的精华、创造出具有地域特色的博览建筑是设计师面临的一个重要课题,本文从建筑象征性的分类、意向来源及载体等方面,探讨表现博览建筑象征性的设计方法及策略。     

上海世博园区世博轴的地下空间开发

从世博轴地下空间的功能、地下空间环境的改善方法、消防安全设计、基坑开挖、强弱电系统的设计、节能生态技术等方面,较系统地介绍了2010年上海世博会世博园区最大的地下空间项目—世博轴的地下空间开发,以及在规划设计中所体现的可持续发展的理念。     

世博会中国馆国家馆抗震性能分析

2010年上海世博会中国馆的国家馆底部架空,展区部分层叠出挑,呈四棱台斗冠状,屋面高度处从混凝土筒体出挑34.75m,由于转动惯量大,导致结构的扭转周期成为第一周期。本文介绍针对该结构的特点与抗震性能目标所进行的概念设计、有限元分析和振动台试验结果。概念设计、有限元分析和振动台试验表明：结构扭转反应较小,设计中采用通过合理的结构布置控制结构的扭转反应而不控制结构周期比的方法是可行的;结构的整体抗震性能较好,所采取的在各混凝土筒体的转角部位设置方钢管、控制剪力墙的剪应力水平、控制剪力墙的轴压比、连梁内增设型钢梁等措施是有效的。研究成果可为今后同类结构的抗震设计提供参考。     

上海世博会中国馆抗震分析与振动台模型试验研究

2010年上海世博会中国馆建筑造型和结构体系独特,主体结构为4个钢筋混凝土筒体加组合楼盖,筒体间楼盖向上层层展开出挑,呈四棱台斗冠状.倒梯形的建筑造型使上部楼层的转动惯量增大,导致结构的第一振型为扭转振型,不满足现行高层结构设计规范的要求.为了研究该结构的抗震性能,检验和改进结构设计,利用有限元程序ANSYS对整体结构...     

纵横与静谧 2010年上海世博会世博中心设计解读

世博会是世界各国建筑师同场竞技的舞台。世博中心的设计体现着中国建筑师所独有的设计理念。文章将从中国文化传承的角度对世博中心设计进行解读。