浅谈楼板开大洞高层建筑的抗震分析

对楼板开大洞高层建筑，采用概念设计方法对竖向构件进行布置，通过不同力学模型软件进行整体小震分析、关键构件中震弹性设计和大震不屈服设计，补充小震下弹性时程分析及局部楼板大震下的应力计算，并针对性的对薄弱位置及关键构件采取相应加强措施，对楼板连接重要部位采取加大板厚及加强配筋等措施，确保了结构的抗震性能。     

成都某超高层建筑结构大震弹塑性分析

本塔楼房屋高度149.6m,属B级高度超限高层建筑,采用框架-核心筒结构体系。基于抗震性能设计的要求,本工程采用SAUSAGE软件对塔楼进行大震弹塑性时程分析,获得了结构层间位移角、层间剪力的分布规律及各构件损伤分布情况。同时对大震下的特殊构件,如开大洞的楼板、跃层柱等进行了补充计算与分析。根据大震分析的结果,对结构薄弱部位有针对性的采取了抗震加强措施,结构整体上能够满足预期性能目标D的要求。     

大开洞商业建筑构件性能化设计

某大开洞商业建筑存在多个中庭,导致结构布置出现楼板大开洞、大跨连廊、局部框架梁大悬挑等结构薄弱部位.通过对大跨连廊的舒适度进行分析,得知楼板的舒适度满足要求;分析楼板大开洞处中震及大震下的楼板应力,找到楼板的薄弱部位,并提出相应的加强措施;对中庭连廊及大悬挑处竖向构件按照中震弹性及大震不屈服设计,提高结构抗震性能;对该模型进行静力弹塑性分析,通过塑性铰状态找出薄弱构件,加大构件截面,使结构满足规范的设计性能要求.总结的经验可为其他大开洞商业建筑的结构抗震性能设计提供借鉴.     

苏州绿地中央广场综合楼超限高层结构设计

苏州绿地中央广场综合楼建筑总高度为243.4m,地上58层,地下3层,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,结构平面和竖向均存在不规则项,属于超B级超限高层建筑工程。首先介绍了塔楼结构的方案比选和最终结构布置,然后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,并对大开洞楼板进行了楼板受力性能分析。此外,通过Pushover分析获得了结构构件屈服顺序;通过弹塑性时程分析获得了结构在大震作用下的残余变形。根据分析结果对薄弱部位采取加强措施,确保结构在满足建筑功能、经济合理的条件下具有较好的抗震和抗风性能。     

长宁来福士广场项目T1塔楼结构设计

长宁来福士广场T1塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,并且有平面扭转不规则、楼板局部不连续、局部梁托柱转换、高度超限,属于超限高层。针对塔楼自身的特点,制定结构抗震性能目标。采用两种软件对结构进行反应谱分析,利用MIDAS软件进行大震下弹塑性验算,保证结构在大震时结构薄弱部位及重要部位满足弹塑性变形要求。     

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。     

楼板大开洞及穿层柱对结构抗震设计影响

建筑单体存在塔楼与裙房未设缝脱开,抗侧力构件收进宽度超限,楼板大开洞,穿层柱的抗震超限情况;通过楼板应力分析来查看楼板大开洞对结构影响;通过对穿层斜柱截面有限元分析对其进行抗震性能设计;通过Push-over静力弹塑性分析得出结构在大震下塑性铰发展顺序。     

某下回上凹交通枢纽结构设计分析

通过对一种特殊的下回上凹形结构受力特性通过模态分析、弹性分析、温度分析和稳定分析等技术手段满足受力要求。重点针对建筑效果和受力需求采用八角形柱帽、纠偏支座和网壳连接节点等特殊节点,并采取有限元分析和试验验证节点安全可靠性。针对下回上凹的不规则结构,对整体结构进行大震弹塑性分析,重点考察关键构件例如屋盖支撑柱、南北楼连廊楼板和屋盖钢结构在大震下的受力性能和损伤情况,针对受力薄弱部位进行配筋和构件加强。计算分析结果验证了下回上凹结构的安全性和可靠性。     

天津周大福金融中心塔楼结构设计

总高度530m的天津周大福金融中心塔楼采用带陡斜撑和环带桁架的钢管(型钢)混凝土框架-核心筒结构体系,存在超高、局部楼板不连续、竖向不规则等超限情况。通过采用SATWE和ETABS软件对结构进行了整体计算和弹性时程分析,采用ABAQUS软件进行了大震下动力弹塑性时程分析。根据概念设计和分析计算结果对关键构件和重要部位进行加强,并对关键构件进行了中震和大震下的性能化设计。结果表明,结构各项指标均满足规范要求,预设的性能目标均可达到,该结构设计安全可靠、经济合理,该结构体系、加强措施以及节点构造可供类似工程参考。     

日照市日广中心A塔楼超限高层结构设计

日照市日广中心A塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,结构高度178.45m,为B级高度的高层建筑.主要介绍了工程结构特点、结构选型、超限情况、斜柱分析,并提出相应的加强措施.采用PKPM和MIDAS Building两种软件对结构进行了多遇地震作用下的整体计算,并采用弹性时程分析法进行补充验算.采用等效弹性分析法进行了抗震性能化设计,保证主要构件在设防地震和罕遇地震作用下的性能要求.罕遇地震作用下,采用SAUSAGE软件对结构进行动力弹塑性时程分析,保证了结构大震不倒并找到薄弱部位进行加强.分析结果表明,结构具有良好的抗震性能,能够实现"三水准"抗震设防目标.     

成都某会议中心结构设计北大核心CSCD

成都某会议中心为钢框架体系,结构超限。针对各受力构件的抗震性能目标,采用了YJK和MIDAS GEN对结构进行了小震弹性反应谱分析、小震弹性时程分析、中、大震构件性能分析、大震动力弹塑性时程分析以及楼板舒适度计算。对结构关键构件及薄弱部位采取相应的构造加强措施,确保结构的抗震性能。     

某工程复杂楼板的应力分析与设计

本文针对案例工程楼板平面不连续、开大洞、弱连接的情况,运用YJK及Midas两种结构计算软件,对比分析中震下的楼板应力,分析结果基本相同,验证了YJK楼板应力分析结果用于工程设计的可行性;通过分析找出楼板的薄弱部位,采取楼板加厚及配筋加强的措施;总结目前对水平荷载作用下楼板承载力的计算公式,对楼板平面内抗剪承载力计算方法进行了探讨,提出了水平荷载作用下楼板承载力适用于工程设计的简易计算方法。     

某多项不规则办公大楼结构设计

某办公大楼高度约58m,为大底盘单塔楼的钢筋混凝土框架核心筒结构。结构存在扭转不规则、局部穿层柱,裙房局部楼板不连续,竖向构件高位收进等不同程度的不规则,经详细计算复核后可不按超限高层建筑进行设计。通过控制结构的扭转位移比,对结构进行有针对性的专项分析,包括底层穿层柱的性能设计、局部楼板不连续部位应力分析、顶部大空间的弹性时程补充计算等,对其采取抗震加强措施,减少其不规则性对抗震的不利影响,同时简要叙述了工业化设计过程中装配率的计算过程,为相似的结构设计提供参考。     

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。     

某特别不规则高层建筑结构设计与分析

为满足建筑立面效果和使用功能的要求,某高层建筑结构存在扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断、承载力突变和局部不规则共6项不规则,是典型的特别不规则超限高层建筑结构。该工程的设计重难点是需要针对每一个不规则项进行专项分析研究,提出针对性的结构方案和加强措施。对穿层柱进行弹性屈曲分析,复核穿层柱的真实计算长度;对转换构件进行多方案比选,做到传力清晰并避免“米”字形复杂节点,降低施工难度;对竖向收进部位上、下层进行加强并控制层间位移角比值来减少刚度突变;对大悬挑构件配置预应力筋控制梁的裂缝和挠度;对楼板大开洞部位,通过楼板应力分析考察楼板能否有效传递水平作用,并根据应力结果进行补强。结构整体弹性和弹塑性分析结果表明,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。     

北京奥体南区3#地块项目结构设计

北京奥体南区3#地块项目结构总高度172.5m,为超B级高度的超限高层结构,主塔楼采用钢筋混凝土内筒-型钢混凝土外框柱-钢梁组成的混合结构体系。采用SATWE与ETABS两种软件进行整体分析计算,两者计算结果基本一致,结构的周期比、层间位移角、层间受剪承载力比等均满足规范要求;钢筋混凝土核心筒底部加强区的墙肢及型钢混凝土外框柱的偏压、偏拉承载力满足中震不屈服,受剪承载力满足中震弹性;大震下复核受剪截面控制条件。顶部34层设置高位转换层,在水平和竖向地震作用下,转换梁的承载力满足大震不屈服,相关支承构件承载力满足中震弹性要求及强剪弱弯要求。采用PERFORM-3D软件进行动力弹塑性时程分析,结果表明,结构在大震下的性能表现较为合理,结构没有受到严重破坏或倒塌。     

“两水准两阶段”抗震性能化设计方法及工程应用北大核心CSCD

针对小震计算设计方法与中震计算设计方法展开对比分析,研究两种设计方法的相同之处和本质区别。重点论述基于构件的“两水准两阶段”结构抗震性能化设计方法,即“小(或中)震结构弹性计算、构件承载力设计,大震结构弹塑性计算、构件承载力和变形复核”的抗震思路和设计方法。实现基于构件层次的结构抗震性能化设计,与基于构件试验的混凝土结构经典理论的理念保持一致。通过一栋复杂连体建筑的结构超限设计,重点论述定量评估大震作用下构件正截面变形能力、斜截面承载能力以及构件损坏程度。结果表明,通过大震作用下的构件性能评估,可以发现结构抗震薄弱位置和薄弱构件;采取具有针对性的加强措施可实现结构抗震性能的精准优化,保证结构抗震安全。     

上海某超限办公塔楼结构设计

某办公塔楼为超限高层建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续四项一般不规则及有效楼板宽度偏窄一项特别不规则情况。针对结构的不规则情况,设定抗震性能目标,采用两种不同软件对结构进行小震弹性计算,并通过静力弹塑性分析、楼板应力分析、大悬挑结构分析及一系列抗震构造措施保证结构在中震、大震下的性能要求。     

重庆来福士广场南塔结构设计

针对重庆来福士广场南塔不对称的外框柱立面造型进行了P-Δ影响分析、稳定性屈曲验算以复核结构稳定性及安全性,对曲线引起的水平变形进行了复核。针对结构平面及立面开洞,通过结构振型对比判断外框梁、连梁、避难层墙体等连系构件的重要程度及敏感性,对其在左右半塔不同水平力工况下进行了承载力验算,并在核心筒不对齐开洞两侧采用增设扶壁柱及局部楼板加厚等构造措施。针对4座塔楼屋顶与空中连桥相连,进行了单塔及多塔模型对比分析,塔楼按包络工况进行设计,分析结果也给空中连桥的基础支座设计与塔楼之间的相互作用分析提供参考。     

海南省政府高层办公楼超限抗震性能分析

海南省政府办公楼工程平面选型复杂,楼层平面刚度变化急剧,各层楼板开洞面积和有效楼板宽度指标均超出现行规范规定值较多,属于典型的平面特别不规则的超限高层建筑结构.对该工程结构设计、结构体系及抗震计算分析等做了介绍;结合国家抗震规范的要求,采用三水准、两阶段对主体结构进行抗震分析计算.分析结果表明:结构能满足多遇地震作用下结构强度和变形的要求;在罕遇地震作用下结构具有较好的承载和抗倒塌能力,能够满足大震不倒的性能指标.着重对Push-over的分析方法、模型及计算结果等进行了深入分析和阐述,并对工程进行了结构整体抗震性能和局部性能评价;通过弹塑性静力分析计算,找出结构潜在的抗震薄弱部位和薄弱构件,并提出相应抗震加强措施.