宁波绿地中心超高层结构设计

宁波绿地中心超高层建筑高度为240m,采用带加强层的型钢混凝土框架+钢筋混凝土核心筒混合结构体系。外围框架为型钢混凝土柱+钢框架梁,核心筒底部加强区采用型钢混凝土剪力墙,加强层应用了"虚拟伸臂"概念仅设置环带桁架。核心筒东侧单片剪力墙在高区向内侧收进,采用斜墙转换来满足建筑功能。系统介绍了该工程地基基础设计、结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法、罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果以及关键构件设计。     

普利中心结构设计和分析

普利中心主塔楼为总高度300 m的超限高层,采用钢管混凝土柱框架+型钢混凝土核心筒+环带桁架+等效伸臂的混合结构体系。介绍该工程地基基础的设计、结构体系的特点、抗震性能化设计原则和方法、整体弹性计算结果以及罕遇地震作用下的动力弹塑性分析结果。着重阐述设计中的一些关键问题,包括核心筒的剪力墙、外围钢管混凝土钢框架、仅设置环带桁架的加强层、全楼层角部全刚接钢框梁形成的等效伸臂等。     

昆明江东和谐广场超高层建筑结构抗震设计

昆明江东和谐广场项目B,D座超高层建筑为两栋平面基本对称的双子塔,采用带加强层的框架-核心筒混合结构体系,外围框架柱采用矩形钢管混凝土柱。介绍了该工程结构选型、抗震性能目标、各阶段抗震设计分析方法以及结构构件设计,重点阐述了核心筒剪力墙、外围框架和加强层的设计等关键问题处理和超限应对措施,并对高烈度区超高层建筑抗震设计进行深入探讨。     

天津现代城办公塔楼抗震设计研究

天津现代城办公塔楼建筑高度339m,采用带加强层的框架-核心筒混合结构体系,为超B级高度超限高层。外框柱为矩形钢管混凝土柱,和伸臂桁架连接的框柱截面适当加大,低区核心筒为型钢混凝土剪力墙。首层层高16.8m,首层核心筒和相邻层采用了钢板混凝土剪力墙,为提高框架刚度首层顶框架梁采用外包钢-混凝土组合梁。首层矩形钢管混凝土柱施工阶段应力较大,对此进行了有限元分析并采用了设置拉杆的措施。介绍了工程的结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法、整体计算结果、罕遇地震下弹塑性时程分析结果及地基基础设计。     

常州润华环球中心主塔楼结构设计

常州润华环球中心主塔楼为总高度300m的超限高层,采用了带加强层的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。介绍了该工程结构体系的特点、抗震性能化设计原则和方法、整体弹性计算结果、罕遇地震作用下的动力弹塑性分析结果以及地基基础的设计。着重阐述了设计中的一些关键问题,包括核心筒的剪力墙、外围钢管混凝土框架、仅设置环带桁架的加强层设计。     

大连某超高层框架-核心筒-伸臂结构整体设计

大连某超高层建筑塔楼大屋面高249.4m,建筑顶高度为267.6m,采用框架-核心筒-伸臂结构,外框柱为钢管混凝土柱。通过分析该结构的基础设计、体系特点、抗震性能化设计原则、整体弹性计算结果、罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,着重阐述了设计中的关键问题:桩筏基础的设计要点,内埋型钢的混凝土核心筒加强原则、加强层的设计以及矩形钢管混凝土外框柱设计。     

某超高层结构方案选型分析与对比

广州某超高层建筑地上63层,地下6层,屋面结构高度288 m,幕墙顶总高度296 m。针对该超高层建筑的特性,受业主要求,从受力性能和经济性出发,对带加强层（腰桁架、伸臂）的钢管混凝土柱框架+混凝土核心筒结构体系两种混合结构方案和型钢混凝土柱（圆形、方形）、圆钢管混凝土柱混凝土梁框架+混凝土核心筒3种钢筋混凝土结构方案共5种方案的可行性、优缺点和经济性进行了对比分析,带腰桁架加强层的钢管混凝土柱框架+混凝土核心筒混合结构体系其综合成本造价最优,施工工期短,确定为最终的结构方案,可为今后相似条件的结构选型提供一定的借鉴作用。     

海南中环国际广场结构设计

海南中环国际广场主楼大屋面高度162.30m,采用了带加强层的框架-筒体型钢混凝土混合结构体系。介绍了结构体系及布置、抗震设防性能化目标、结构整体计算分析结果、罕遇地震作用下的静力弹塑性分析结果以及地基基础的设计,另外还介绍了核心筒剪力墙和外围墙体设计、外框型钢混凝土梁柱设计和加强层的设计以及部分构件的优化设计等内容,可供类似工程参考。     

钢板混凝土组合墙超高层结构的抗震分析

结合江苏某56层钢管混凝土柱框架–核心筒结构的实际工程,设计了钢筋混凝土核心筒、内置型钢混凝土组合式核心筒和新式格栅式钢板混凝土组合核心筒等3种不同形式核心筒结构体系,进行了非线性动力时程分析,结果表明,钢管混凝土框架及新式格栅式双钢板混凝土组合墙结构体系两者刚度和延性具有良好匹配性,协同工作性能良好,在大震作用下格栅式双钢板混凝土组合墙结构体系能保持较大的承载能力、刚度退化缓慢。     

某钢框架-混凝土核心筒超高层结构设计中的关键技术

在超高层建筑中,外围的框架柱多为型钢混凝土柱或钢管混凝土柱,鲜有采用纯钢框架柱,为了探索钢框架-混凝土核心筒结构在超高层建筑中的应用,以实际工程为例,首先通过对比四种框架-核心筒结构方案,衡量建设期与运营期经济效益,并结合建筑工业化方面进行结构选型;其次简要介绍钢框架-混凝土核心筒超高层结构的常规分析;最后从层间位移角的控制、竖向变形差的控制、梁墙刚接加强节点的设计、外框钢柱的屈曲分析及弹塑性时程补充分析角度,重点论述钢框架-混凝土核心筒超高层结构设计所采取的一系列关键技术,以保证结构的安全性和合理性.     

CCTV新台址主楼SRC柱承载力试验研究

中央电视台(CCTV)新台址主楼钢结构外筒采用了高含钢率且带有多空腔的SRC柱,是主楼外筒抗侧力体系中的主要构件。高含钢率高强度的SRC柱具有断面小、承载力高以及延性好等特点,已经在复杂大型高层建筑结构中开始应用。本文对CCTV主楼外筒中截面最大的SRC柱进行了4根模型试件的承载力性能与延性试验,研究了高含钢率且含有多空腔的SRC柱在不同轴力和弯矩组合作用下的受力性能,揭示了它们的破坏机理和变形过程。试验结果显示,高含钢率SRC柱的承载力与延性性能远优于普通SRC柱。同时,本文还利用有限元分析程序对试验模型进行了数值计算并与试验结果进行了对比。最后通过分析,提出了"对于SRC柱的设计方法及轴压比的限值必须与SRC柱的含钢率相联系,使设计真正做到安全可靠、经济合理"的设计建议。     

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。     

上海中心大厦结构分析中若干关键问题

上海中心大厦高632m,采用了巨型框架-核心筒-伸臂桁架抗侧力结构体系,为钢-混凝土混合结构。简要介绍了该结构工程的建筑设计、结构体系特点以及结构整体设计指标,并对计算结果进行分析。针对结构分析中若干关键问题的分析结果：结合规范与建筑功能布局,合理确定了结构活荷载取值;对结构进行了详细的风致响应研究,将风洞试验结果与荷载规范结果进行比较,并探讨了两者之间的差异;对结构进行了详细的地震作用反应分析,确定了性能化目标和地震动反应谱,得到了结构的抗震可靠度;对巨型柱承载力以及延性进行了详细研究,分析了巨型柱钢骨选型的影响因素;对结构用钢量进行了合理优化,并采取了具体的优化措施,可节省钢材12000t;罕遇地震作用下弹塑性时程分析表明,结构能够满足抗震性能化目标,具有较好的延性。图17表8参3     

超高压输变电钢管构架加固技术的研究与应用

通过11根薄壁钢管柱外粘钢板加固后的轴心抗压试验,对超高压输变电钢管构架采用外粘钢板加固后的受力性能进行研究,试验结果表明:外粘钢板能与原钢管有效地联合工作,显著提高原钢管柱的刚度和承载力,增强其稳定性。在试验研究的基础上,通过理论分析,提出外粘钢板加固钢管柱的加固设计方法,推导加固后复合体系整体刚度的计算公式,并采用有限元方法对外粘钢板加固钢管柱的受力性能进行数值模拟分析,进一步验证试验研究和理论分析的正确性。同时结合实际工程应用,提出有效可行的施工方案,解决外粘钢板在构架基础上锚固的问题。研究成果可为大量需要进行加固处理的输变电钢管构架以及其他类似结构工程加固提供参考。     

Numerical simulation of concrete encased steel composite columns

This paper investigates the behaviour of pin-ended axially loaded concrete encased steel composite columns. A nonlinear 3-D finite element model was developed to analyse the inelastic behaviour of steel, concrete, longitudinal and transverse reinforcement bars as well as the effect of concrete confinement of the concrete encased steel composite columns. The interface between the steel section and concrete, the longitudinal and transverse reinforcement bars, and the reinforcement bars and concrete were also considered that allowed the bond behaviour to be modeled and the different components to retain their profile during the deformation of the column. Furthermore, the initial overall (out-of-straightness) geometric imperfection was carefully incorporated in the model. The finite element model has been validated against published experimental results. The main objective of the study was to understand the structural response and modes of failure of the columns and to assess the composite column strengths against current design codes. The study covered slender, non-slender, stub and long concrete encased steel composite columns. The concrete strengths varied from normal to high strength (20-110 MPa). The steel section yield stresses also varied from normal to high strength (275-690 MPa). Furthermore, the variables that influence the composite column behaviour and strength comprising different slenderness ratios, concrete strength and steel yield stress were investigated in a parametric study. It is shown that the increase in structural steel strength has a small effect on the composite column strength for the columns having higher relative slenderness ratios due to the flexural buckling failure mode. The composite column strengths obtained from the finite element analysis were compared with the design strengths calculated using the American Institute for Steel Construction AISC and Eurocode 4 for composite columns. Generally, it is shown that the EC 4 accurately predicted the design strength for the concrete encased steel composite columns having a concrete cylinder strength of 30 MPa and structural steel yield stresses of 275 and 460 MPa, which are in the limits of the code, which otherwise, was generally conservative. The AISC predictions were quite conservative for all the concrete encased steel composite columns.     

广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计

广州J1-1地块综合楼超高层建筑采用圆钢管混凝土柱-钢梁外框架和新型方钢管混凝土端柱+混凝土剪力墙组合墙体核心筒结构体系。基于概念设计,设定结构的抗震性能目标;弹塑性地震反应分析表明,结构设计达到了设定的性能目标;利用风洞试验结果,分析结构的风响应;对方钢管混凝土端柱-混凝土剪力墙新型组合墙体的抗震性能进行理论分析和试验研究。     

广东现代国际展览中心结构设计

本文介绍了广东现代国际展览中心结构设计。重点论述该结构体系的计算模型处理、基础选型以及大跨度预应力空间网架和局部二层大跨度预应力钢筋混凝土楼盖结构体系的优化设计,得到一些有意义的结论。本结构设计的主要特点是:(1)上部预应力网架结构通过两侧的拉杆锚在桩上而形成一个自平衡体系,从而减小支承结构柱的弯矩和剪力;(2)钢柱柱脚铰接的选择对于优化结构受力非常关键;(3)通过在钢柱沿建筑长方向上设置预应力拉索来保证钢柱在该方向上的稳定性。     

Analysis of steel storage rack columns

Storage rack systems are structures composed of cold-formed steel structural members that are used as columns, beams and bracing. The rack columns present peculiar features in their design because they have perforations to facilitate assemblage of the system, which makes them more difficult to analyze by cold-formed steel structures design codes. There are several design codes proposed by the manufacturers associations, as the specifications of Rack Manufacturers Institute (RMI), applied in the USA along with the specification of the American Iron and Steel Institute (AISI). These codes propose experimental stub columns tests for the determination of their resistance. In this work, the commercial software, ANSYS, is used for material and geometric non-linear analysis of these columns, and the results are compared with experimental data obtained by stub column tests, for a typical section of racks manufactured in Brazil.