某酒店带局部桁架转换的结构设计

本文针对局部桁架转换,采用了弹性膜单元考虑转换处及其相邻上层楼板的面内真实刚度,运用MIDAS GEN验证分析了该榀桁架在多遇地震下PKPM的计算内力,并运用ETABS对转换处楼板进行了罕遇地震应力分析,分析表明多遇地震下该桁架转换传力明确,受力合理,结构安全;罕遇地震下楼板处于弹性状态,能较好的传递水平力。     

现代国际复杂超限高层结构设计研究

以现代国际复杂超限高层建筑为例,针对结构特点进行了小震及中震详细分析,并重点分析了桁架转换层的受力及其对整个结构的影响。计算结果表明,桁架转换具有传力明确,传力路径清楚,结构刚度、质量变化较为均匀等优点。     

楼板计算模型对悬挑转换桁架受力性能的影响

选取五种楼板计算模型分析了楼板计算模型对结构地震力分配和悬挑转换桁架内力的影响,计算了转换层楼板的应力状态。分析表明,楼板采用刚性、弹性模型会显著影响地震力在抗侧力构件中的分配。建议在悬挑转换桁架的分析中楼板采用弹性板或弹性膜计算模型。悬挑转换桁架中楼板受拉区域应设置楼板配筋加强区。     

南宁某大跨桁架转换结构水平地震作用分析

桁架转换结构的力学计算相对简单,传力直接,传力路径明确,因此桁架转换的设计过程较其他几种转换形式简单。桁架转换层多设计为钢结构,这符合现代城市建筑中钢结构的发展趋势。以某5层带大跨度桁架转换层钢结构为研究对象,对该结构进行水平地震作用模态分析。分别采用反应谱法和弹性时程分析法对结构进行分析,研究该结构的地震响应以及转换层对该结构体系的整体地震动力性能的影响。利用有限元计算软件分析该结构在不同抗震性能水准下桁架转换层的承载能力是否能够满足要求。     

湖北省图书馆新馆悬挑转换桁架结构设计

湖北省图书馆新馆为框架结构,局部设置少量支撑及剪力墙,属于平面、竖向均不规则的结构。结合概念设计和计算分析,对新馆工程上托7层悬挑转换桁架的结构布置进行了设计方案比选;分析比较了不同楼板假定对桁架弦杆的受力和配筋影响。结果表明:传力越直接,结构布置越合理;对于平面不规则或考虑温度荷载工况的结构,刚性楼板假定会产生较大误差。桁架节点复杂,设计中提出了有别于常规做法的适用节点构造。     

带高位大跨钢桁架转换层建筑结构动力分析

根据一栋带高位大跨钢桁架转换层建筑结构实际工程,建立了考虑楼板面内弹性变形高精度有限元空间质点系计算模型,进行了采用Ritz法求解技术的模态分析、单点加速度响应地震反应谱分析和时程分析。结果表明,转换钢桁架产生局部振型,形成结构薄弱环节,结构主振周期对应着地震力贡献最大的振型;转换钢桁架位置较高及其相邻层质量悬殊,使得高振型对结构动力特性影响显著;结构竖向刚度的非连续性改变了层地震力的分布,转换层及其上部结构层间位移角突变,主体结构与钢桁架平面外变形差异较大;地震波的频谱特性引起主体结构对El Centro波地震响应最强烈,而转换钢桁架局部对人工波地震响应最强烈。     

苏州吴江某总部大楼超限结构设计

该工程为带斜撑转换的复杂高层建筑,斜撑转换结构传力直接,构造简单合理,斜撑转换楼板及水平拉梁有较大水平推力,补充转换部位的楼板应力分析,对转换结构设置抗震性能目标,保证结构具有良好的抗震性能。屋面幕墙支撑桁架高达15 m,通过设置竖向平面桁架、平面外侧向桁架及下部水平支撑桁架形成空间桁架,保证水平荷载的有效传递。     

水平荷载作用下交错桁架结构的内力和侧移计算

本文通过对交错桁架结构在水平荷载作用下受力特点的分析,把结构中的楼板等效于与横向框架铰接的刚性链杆,建立了构件内力、层间侧移和楼层侧移计算的平面协同分析模型。通过对结构中柱子和竖向腹杆的受力分析,给出了交错桁架结构中柱子和竖向腹杆侧移刚度的力学计算模型和计算公式。根据水平荷载作用下桁架中远离空腹节间的弦杆弯矩较小的特点,假定桁架弦杆只在空腹节间和与其相邻的节间存在弯矩,给出了桁架侧移刚度的力学计算模型和计算公式。在楼板刚度无穷大假定的基础上,运用同一楼层水平侧移相等这一条件,提出了考虑柱子轴向变形影响的刚性链杆中轴力、构件内力、层间侧移和楼层侧移的计算方法。实例分析结果表明,本文方法简单实用,与ANSYS分析结果接近。     

移动硅谷创新中心二期7#办公楼叠层斜腹桁架托柱转换设计

移动硅谷创新中心二期项目7#办公楼为钢筋混凝土框架-核心筒结构。为了获得底部大堂大空间,需要在2层顶部进行局部托柱转换,转换体系上部结构为22层,转换跨度为13.5m。结合概念设计和计算分析,对转换部位的结构布置进行了方案比选,最终采用型钢混凝土叠层斜腹桁架方案。计算表明,叠层斜腹桁架传力途径简短明确,转换效率高,并能调节结构整体竖向刚度,具有良好的抗震性能。还介绍了本工程的模型分析、杆件设计等,并对节点连接等构造措施进行了探讨。     

世博文化中心主体结构设计与分析

上海世博文化中心碟形主体结构由36榀悬臂长度不等的桁架和内框架结构组成。结构受力以静荷载为主。有效控制桁架端部的变形及减小桁架和内框架的受力是该结构设计的重点。设计时分析了结构的受力特点并针对关键构件进行了加强,首先在内框架顶部设置两道矩形钢管主环梁;其次将六层楼板加厚为200mm,并在楼板应力大的桁架第一节间位置铺设钢板。上述措施如同在36榀内框架顶部加了一道“紧箍”,显著减小了桁架端部变形及主要构件的受力。动力分析表明：该结构的振动特性不同于普通的高层建筑,扭转成为第1振型,但结构具有相当大的侧向刚度,且抗侧力构件分布均匀,并采用钢框架结构,在水平地震作用下不致出现脆性破坏。为研究楼板刚度对结构的影响,建立了考虑楼板刚度、不考虑楼板刚度及单榀框架等3个计算模型,分析了主要杆件在这3个计算模型下受力的差异,结果表明,楼板刚度对主要杆件的受力有显著影响,但对不同的杆件受力影响有所不同,设计时须取3个计算模型下的包络结果进行设计。     

深圳深业中心大厦结构设计

根据工程使用功能的特点,在层6以上办公用房采用密排小柱距框架,以减小梁柱截面,使梁高不大于600(建筑功能要求),同时又可以避免办公室内因大截面柱子占用较多的建筑面积。利用层6建筑上的避难层设置框架转换层,将裙房改为大柱距框架,以满足公用建筑部分的功能要求。同样在层28设置水平加强层,以提高抗侧力结构的刚度,相应减少水平位移。工程体现出建筑使用功能与结构体系充分融合的特点。     

高层钢结构交错桁架结构的试验研究

进行了1个14层交错桁架结构1:8缩尺模型静力弹性试验。试验研究包括交错桁架结构在弹性阶段的受力机理,柱子内力状态,桁架腹杆内力分布规律,楼板应力分布情况,结构层间位移和结构扭转角。试验按竖向荷载+水平3点加载和竖向荷载+水平单点加载两种工况加载,分别考察相邻框架的协同工作性能和结构扭转性能。由于受实验室净高的限制,竖向荷载采用楼面堆载和柱中加套拉杆的方式加载。测试结果表明,柱子的内力以轴力为主,柱子可以按轴心受力构件设计;桁架各种腹杆也完全可以认为是轴心受力构件。应变测点显示出,上下两层相邻的楼板中水平剪力的传递方向是相反的,相邻两框架间水平剪力的传递是通过楼板中的带状拉力场得以实现。位移测试结果说明,交错桁架是一种侧移刚度较大,但抗扭转刚度较小的结构体系。利用开发的有限元程序对试验过程进行对比计算。有限元分析结果与试验值接近,表明本文有限元理论分析方法是正确、可靠的。最后,对楼板的极限剪力问题作了探讨。     

多层大悬挑钢结构施工全过程仿真分析研究

内蒙古伊旗全民健身体育中心工程上部结构采用多层大悬挑结构。大悬挑桁架根部应力高度集中,是结构的关键部位;位于悬挑桁架上弦处的楼板受拉、下弦处的楼板受压,楼板浇筑时机对结构体系受力、楼板本身受力状态有非常大的影响。采用Midas/Gen软件建立有限元模型,通过单元的“激活”与“钝化”建立施工过程的力学模型,对主体结构的施工安装过程、楼板刚度形成次序及关键构件安装次序进行计算模拟,分析了施工过程中结构内力变化及变形,得到了最佳施工安装方案。该方案在临时支撑部分卸载后安装悬挑根部构件,使关键构件内力得到优化,有效解决悬挑根部应力集中问题;在临时支撑完全卸载后浇筑桁架上弦处楼板,有效地减小了位于桁架上弦处混凝土楼板的拉力。     

杭州亚包大厦大底盘双塔超限高层建筑结构设计

杭州亚包大厦是一大底盘双塔结构,地下三层,地上45层,双塔相连的裙房7层,总高度179.9m;地上结构总长130.3m,总宽77.9m。工程采用钢筋混凝土框架-核心筒结构。由于双塔距离较近,规范中无相应的风振体型系数,通过风洞试验得出了考虑相互影响的风振体型系数(1.55)。对裙房部位大跨度(25.5m)桁架梁抬柱进行了多个模型的计算对比,考虑了参与高层整体水平力作用的混凝土桁架结构设计。采用整体模型进行分析,得出了复杂双塔结构的周期、位移、刚度比等结构特性。     

大跨重型高空钢结构连廊逆向液压同步整体提升施工技术

成都新世纪环球中心东二区钢结构连廊工程,由于施工高度、跨度及构件质量较大,常规起重设备吊装非常困难,施工难度大,高空原位散拼及其他方法都不理想。通过多方案比选,采用了依次从屋面连廊桁架、16～18层钢框架、13～14层桁架在1层楼面拼装,液压同步整体提升的施工方案。此方法打破了常规从下至上的安装流程,实际的施工结果与方案的方法、验算吻合,效果显著。     

多筒体支承的大跨空间结构设计与研究

简上体育综合体项目高54m,垂直叠加多种功能的体育活动场馆,通过沿东侧及南侧叠落退让,形成块体穿插的建筑造型。针对这个特殊的建筑体型及功能要求,结构设计采用多筒体支承的大跨空间桁架结构,利用筒体间桁架将上部3~5层重力荷载传递至落地筒体。6个钢筋混凝土筒体由多榀大跨桁架连成整体,通过楼盖的协同作用,共同抵抗水平力。重点介绍了结构体系与结构设计理念、多筒体的协同效应分析、抗连续倒塌的合理确定及模拟。提出了大跨体育馆的舒适度设计标准及加强措施;进行了节点设计研究提供结构在各种作用下的工作性能。     

钢结构转换桁架在工程中的应用与分析

实际工程设计中,经常会遇到建筑底层抽柱形成大空间的建筑功能要求。介绍一个为满足底层抽柱采用钢结构转换桁架的结构设计实例。重点介绍结构体系的合理选择,结构整体设计,钢结构转换桁架的设计与分析,转换桁架特殊节点的设计与有限元分析。结果显示,通过合理巧妙地布置结构构件,可满足建筑功能使用要求,并使结构整体具有良好的工作性能。研究成果对该类结构在工程设计中的应用与推广具有一定指导和借鉴意义。     

海控国际广场避难层结构综合施工技术

海控国际广场A座总建筑高度249.7m,在6,17,32,51层分别设置了避难层和设备转换层,其中17,32,51层为伸臂桁架结构避难层,层高5.5m,共设置8榀外伸臂桁架和4榀核心筒内置桁架,与外框钢结构环状桁架形成加强层。合理的施工流程设计与精确的钢结构安装以及钢筋工程、混凝土工程、模板工程、钢结构工程的施工交叉与配合是保证伸臂桁架避难层施工质量的关键。重点介绍伸臂桁架避难层各项工序的施工重点与交叉配合,保证了工程质量和总体进度,取得了预期经济效益和社会效益。     

木桁架搁栅楼盖振动性能研究

为了深刻理解木桁架搁栅楼盖振动性能与居住者感受之间的关系,对木桁架搁栅楼盖振动性能进行了试验研究和主观评价。研究发现木桁架搁栅楼盖的基本自振频率、静态挠度和振动加速度等指标与居住者的感受有密切关系;通过在木桁架搁栅楼盖中增加横撑和板条撑等加强附件能显著改善了其振动性能;建议木楼盖减振设计体系中将静态挠度和基本自振频率作为设计指标,而评价体系中除静态挠度和基本自振频率外增加峰值加速度这一评价指标。