基于抗震性能目标的超限高层建筑结构抗震分析

超限高层建筑是指超过国家现行规范规定的适用高度或结构类型、及体型特别不规则的高层建筑。本文针对不同类型的超限高层建筑提出了结构的抗震设计原则和设计要点,以泉州浦西万达广场超高层住宅和江西南昌绿地中央广场为例,讨论了高度超限的复杂高层建筑。利用弹塑性时程分析的结果,对工程的结构抗震性能进行评估,并就结构的受力特性提出了抗...     

某超限高层剪力墙结构抗震性能研究

文中以广西南宁市某超限工程为例,重点讨论了在结构设计中,需要解决的超限判定、计算要点、步骤、优化方法等问题。首先利用YJK和PKPM两个软件建立对比模型,从而相互验证所研究结构的刚度及承载力影响,完成了小震、中震的性能化分析;再用Midas/Building实现了模拟大震作用下的动力弹塑性损伤分析。结果表明,采取的结构加强措施能够基本满足设定的性能目标。     

卓越后海金融中心大厦超限高层结构抗震设计

卓越后海金融中心大厦为超B级高度的超限高层建筑,采用基于性能的抗震设计方法对该结构抗震设计的可行性进行了研究,根据其结构体系、平面不规则、结构高度超限特点,选用了适合工程的抗震性能目标,通过采用SATWE、ETABS程序进行小震作用下计算结果对比和中震作用下构件不屈服判别分析,以及Perform-3D程序进行大震作用下动力弹塑性分析,找到结构的抗震薄弱环节,并采取相应的抗震加强措施,研究结果表明本工程结构抗震设计及抗震加强措施能够满足抗震性能目标。     

某超限高层商业住宅建筑结构抗震性能分析

随着我国房地产业的发展,高层住宅建筑进入了超限时代。因而,超限住宅建筑的结构设计问题日益突出,这给设计人员带来了巨大挑战。文章运用性能化的设计理论,对某超限工程进行抗震设计。其中,采用SATWE和Midas Building两种不同软件,对结构在三种地震作用下进行了计算。通过分析,客观的评价结构的抗震性能,并有针对性地提出加固措施。该工程的设计思路及分析方法可为类似工程提供一定参考。     

珠海恒隆超限高层结构抗震设计

主要介绍了带转换超高层住宅项目的结构布置,抗震分析及概念设计,针对超高、高位转换等超限特点,采用基于性能的抗震设计,进行多模型、多软件的弹性比较分析及静力弹塑性补充计算,同时对结构的薄弱部位采取加强措施,从而实现了预期的性能目标。     

基于性能抗震设计的超限高层建筑结构分析

某工程具有B级高度、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续等超限问题。文章以其为案例,分析其结构抗震性能及不规则程度,并运用基于性能抗震设计的方法,从宏观上提出结构抗震性能目标。通过弹塑性时程分析研究结构在大震下的塑性铰出现顺序和各构件的破坏情况,进而研究结构的耗能机构和破坏机制,判定薄弱部位并采取有效的抗震措施,以达到预期的性能目标和性能水准。结构分析结果表明,该结构各项指标均符合国家规范要求,具有良好的抗震性能,基于性能的抗震设计方法是合理有效的。     

江西省博物馆超限结构抗震性能设计

以目前在建的江西省博物馆超限高层建筑为例,结合基于性能的抗震设计理论和方法,根据建筑物的重要性合理确定结构的抗震性能目标及构件在各设防地震烈度下的性能水准。使用PKPM,MIDAS,YJK软件进行多遇地震作用下弹性计算分析、设防地震作用下弹性和不屈服分析,采用SAUSAGE软件进行罕遇地震弹塑性分析。通过弹塑性时程分析方法验算罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角等指标是否满足规范要求,并对结构的损伤程度进行分析,确定结构薄弱部位(薄弱层及薄弱构件),根据分析结果提出抗震加强措施以确保结构在各设防烈度下满足预期的抗震性能目标。     

华南港航服务中心二期超限高层结构分析

华南港航服务中心二期为大底盘多塔结构,其中A塔楼高度145.1m,为B级高度超高层办公楼。文中对各塔楼及整体模型进行了多遇地震下的弹性分析,设防烈度地震下的性能水准3分析、罕遇地震下的性能水准4分析及动力弹塑性分析,结果表明,本工程结构能满足预定的抗震性能目标。     

中山市某超限高层建筑抗震性能设计

对位于中山市的1栋226 m超B级超限高层建筑进行了抗震性能设计。采用盈建科软件进行小震下的弹性设计,采用ETABS软件进行小震下模型对比分析;采用盈建科软件进行中震下等效弹性分析;采用SAUSAGE软件进行大震下弹塑性时程分析。性能设计分析结果表明:结构各项指标均满足相关规范要求,满足预期的抗震性能目标。根据计算分析结果,对关键构件作了适当的加强,以保证在大震下的安全性能。     

某复杂高层结构弹塑性时程分析和抗震性能评估

复杂的超限高层建筑结构需要进行弹塑性分析和计算来验证其是否满足抗震设防要求。以深圳某复杂超限高层建筑工程为背景,对其进行弹塑性时程分析,研究该结构在地震作用下的抗震性能。采用Perform-3D建立三维弹塑性分析模型和进行了动力时程分析。对结构在地震作用下的整体反应和构件损伤情况进行了分析和评估,用详细的量化指标验证了该结构能够在罕遇地震水平下实现"大震不倒"。     

深圳迈瑞大厦超限结构抗震设计

深圳迈瑞大厦为超A级高度的超限高层建筑。采用基于性能的抗震设计方法对该结构抗震设计的可行性进行了研究。根据本工程采用的结构体系、平面布置和结构高度超限特点,选用了适合本工程的抗震性能目标。通过采用SATWE和ETABS程序进行小震作用下计算结果对比分析、中震作用下构件不屈服判别分析、大震作用下静力推覆(push-over)分析,找到了结构的抗震薄弱环节,采取了相应的抗震加强措施。研究结果表明,工程结构抗震设计及采取的抗震加强措施能满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防要求。     

中美超限高层建筑性能化抗震设计方法对比分析

为了系统比较中美超限高层建筑基于性能的抗震设计方法,介绍了美国太平洋地震工程研究中心主导实施的“高层建筑推进计划”项目,探讨了该项目的主要成果（PEER-2010）《高层建筑基于性能的抗震设计指南》,并结合算例将其建议的基于性能抗震设计方法与中国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定的基于性能抗震设计方法进行对比。研究结果表明:PEER-2010与我国规范中分别建议的超限高层建筑性能化抗震设计方法在性能目标划分、地震动选择、荷载输入及对地基与结构相互作用的考虑上均存在差异。PEER-2010对性能目标的划分相对更宽松,建议的下一代选波方法能够考虑长周期超高层建筑的选波问题,并对考虑地基与上部结构相互作用有着较为明确的规定。     

深圳证交所大厦弹塑性动力分析

深圳证交所大厦的结构总高度为236.95m,为超B级高度的超限高层建筑,存在侧向刚度不规则、竖向体型不规则和抗侧力构件不连续等3项结构不规则。为评估结构在罕遇地震作用下的性能,基于ABAQUS程序和混凝土塑性损伤模型,利用自行开发的前处理转换程序和材料用户子程序,对结构进行弹塑性动力时程分析,给出了在罕遇地震场地波和ElCentro波作用下结构变形、关键构件的塑性损伤以及结构整体弹塑性反应。结果表明:采取抗震加强措施后的结构能满足"大震不倒"的抗震性能要求。     

超限高层商住楼的结构设计

结合工程实例,介绍了平面不规则超限高层建筑结构设计要点,针对结构平面超限情况采取相应的技术措施,并通过SATWE和PMSAP程序进行结构计算,结果表明:结构设计符合我国超限高层建筑设计要求。     

高层混凝土框架核心筒-木盒混合结构抗震性能研究

提出了一种以混凝土框架-核心筒结构为“主结构”,每层主结构间内嵌3层装配式轻型木结构为“子结构”的装配式高层建筑结构体系。该混合结构体系实现了建筑使用功能多样化,结构体系集成化,建筑材料绿色化,建造施工装配化的特点。着重研究了体系中主结构与子结构间的连接,根据连接的特点和强弱,提出了3种不同的结构模型：1）重力模型,其特点是主结构与子结构在侧向不连接或弱连接,不考虑子结构对整体结构抗侧刚度的贡献;2）刚度模型,主子结构间采用螺栓有效连接;3）隔震模型,其子结构底面与主结构采用隔震支座连接。采用有限元软件SAP2000对3种具有不同受力特点的模型结构进行抗震性能分析研究。结果表明：重力模型主结构受力安全合理;刚度模型中子结构对整体结构抗侧刚度的贡献可达6%~35%;隔震模型中隔震子结构可明显降低整体结构的地震反应。与建筑功能相同的混凝土框架核心筒结构相比,混凝土框架核心筒-木盒结构自重可减轻25%,地震作用可减小30%,有利于在地震设防区应用。     

上海市某超限高层商住楼框支剪力墙结构设计

介绍了某高层商住楼框支剪力墙结构的设计，包括结构概念设计、结构三堆整体分析、弹性动力时程分析、转换层有限元分析，指出这类结构体系的设计应从概念设计出发，制定合理的方案，通过正确的模型计算，找出结构薄弱部位，予以加强。     

泊富国际超高层公寓楼抗震性能评价及结构方案改进

泊富国际广场公寓楼高度接近规范对B级高度建筑最大容许值。原设计方案由于塔楼偏置、纵横向抗侧刚度相差较大以及竖向抗侧刚度突变等原因,导致结构抗震性能无法满足设计要求。利用MIDAS/Gen平台对结构进行了静力非线性计算与评价,并依据分析结论对结构方案进行局部调整与改进。通过对比分析发现,改进后的结构方案在抗震性能上获得了明显改善,结构构件预期性能达到目标水准。     

中美高层建筑结构基于性能抗震设计规范之对比

基于性能的抗震设计是各国工程结构抗震设计规范未来的主要发展方向,目前许多国家已将基于性能抗震设计思想纳入抗震规范中。高层建筑采用基于性能抗震设计已成为必然趋势,本文主要对中美两国规范对于高层建筑结构基于性能抗震设计的性能目标、分析与设计方法等要点进行对比分析,发现中美两国高层建筑基于性能抗震设计规范各有特色,可以相互借鉴学习和提高。     

Performance‐based seismic design of an irregular tall building in Istanbul

Structural design of a 50‐story tall reinforced concrete residential building, which was planned to be constructed in Istanbul and given up afterwards by the investor, has been completed in accordance with the draft version of Seismic Design Code for Tall Buildings in Istanbul that adopts performance‐based seismic design as the basic approach as Tall Buildings Initiative Guidelines do. Seismic design of the building has formed the main part of the structural design process due to high seismicity of the proposed location and extremely irregular floor plan not conforming to usual tall building structures. The building consists of two individual buildings linked through sky floors at the top 12 stories whose design was one of the most challenging works. The building has been designed for design basis earthquake by elastic response spectrum analysis, and its seismic performance has been checked for maximum considered earthquake by nonlinear time‐history analyses carried out using PERFORM‐3D. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.