深圳金港大厦非对称多塔楼连体结构设计与分析

深圳金港大厦工程是建造在7度抗震设防烈度区的大底盘、多塔楼、多重连体的多项"超限"工程。通过对连接体与塔楼的连接方式(强连接、弱连接)进行对比分析,并根据项目的特点,最终确定强连接为最佳连接方式。采用基于性能设计的抗震方法,对连体结构中重要构件,如连接体钢构件、节点及与连接体相连的竖向构件抗震性能目标定为设防烈度地震作用弹性、罕遇地震作用不屈服;底部加强区剪力墙抗震性能目标定为设防烈度地震作用受剪弹性、受弯不屈服;应用SATWE、MIDAS及ABAQUS等有限元分析软件,对结构在多遇地震、设防烈度地震和罕遇地震作用下进行计算分析。结果表明:整体模型各项指标满足规范要求,能够实现设定的抗震性能目标。     

某超限高层连体办公楼结构设计探析

某连体高层办公楼高度约53 m,办公楼南北塔楼顶部以两个钢结构刚性连廊连接,形成连体结构体系,连廊跨度26.5 m,主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构。结构存在楼板不连续、尺寸突变、构件中断、承载力突变、穿层柱等多项不规则,属于特别不规则超限高层建筑。该建筑按照抗震三水准原则确定相应的设防目标,采用性能化设计方法,针对钢结构连接体、穿层柱等关键部位采取有效加强措施。分析结果表明,设计采取的加强措施充分有效,使结构达到了安全可靠的性能目标。     

连体结构楼板的性能化设计

连体结构型式和连体与主体的连接方式,对主楼的结构受力和抗震性能影响较大。该文以某采用刚性连接的连体结构为例,基于性能化设计方法,针对连接体楼板提出了性能目标及分析设计措施,计算多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下的楼板应力。计算结果符合预期性能目标及规范要求,顺利通过了超限审查,可为类似工程的设计提供参考。     

浦发银行办公楼超限高层结构设计

浦发银行办公楼位于上海市浦东新区世博会地区,地上由结构高度77 m的主楼和27 m的附楼组成,主、附楼之间不设缝,通过5层的连廊连为一体。主楼采用钢框架-混凝土剪力墙结构体系,附楼采用钢框架结构体系。本工程为平面不规则且竖向不规则的复杂超限高层。本文详细介绍了该项目结构设计和分析的相关内容。分析结果表明,连体结构以及关键构件在设防地震和罕遇地震下均表现出良好的受力性能。     

弱连体结构抗震设计方法在虹桥综合交通枢纽工程中的应用

连体结构加剧了结构在地震作用下的受力复杂性,属不规则结构。以上海虹桥综合交通枢纽为工程背景,介绍了弱连体结构抗震设计方法在工程中的应用,并基于LS-DYNA程序开发了用于结构弹塑性时程分析的梁柱纤维单元,通过构件数值滞回加载与试验结果的比较,验证了梁柱纤维单元的适用性。采用多质点层模型进行粘滞阻尼器参数优化分析,并采用整体结构弹塑性模型进行罕遇地震作用计算,评价阻尼器参数设计的合理性和弱连体结构的抗震性能。分析结果表明：该工程弱连接设计是可行的,结构满足抗震性能要求。     

高层非对称连体结构屈曲约束构件耗能减震分析

对于高层非对称连体结构,考虑到强连体、弱连体的利弊及在端支座设置阻尼器减震结构的弊端,提出一种带耗能机制的新型连体结构。该新型连体结构在连体中部采用水平及斜向耗能构件代替弦杆及腹杆;针对此连体结构,给出了地震作用下各构件的抗震性能目标;对算例进行了多遇地震弹性及罕遇地震弹塑性计算,结果表明,此新型连体结构的设计可减弱主体结构在罕遇地震作用下的破坏,整体结构能达到预期的抗震性能设计目标。同时也指出此新型连体结构设计时需要注意的部分问题。     

亚投行总部永久办公用房结构设计

亚投行总部永久办公用房平面呈五个"口"字形,存在楼板凹凸不规则、错层、连体(竖向连体)、体型收进等多类不规则情况。主体结构采用带边框的钢板剪力墙多筒体排架结构体系。采用基于性能的抗震设计方法,根据构件的重要程度采用不同的性能目标。通过小震反应谱法弹性分析和弹性时程分析、中震弹性分析以及大震弹塑性分析可知,结构整体和构件的抗震性能均能达到设计的预期目标,并根据结构的具体受力状况对重要关键构件进行了局部加强。本工程的结构设计可供类似工程参考。     

某超高层剪力墙高位连体结构抗震性能分析

详细介绍了某超高层剪力墙高位连体结构的抗震性能分析,根据工程特点及超限情况,对竖向构件及连接体关键节点提出抗震性能化设计,并考虑竖向地震作用,对整体结构采用中震弹性及中震不屈服设计。在进行多遇地震分析时,采用YJK与SATWE两种软件进行计算,结果表明,结构的周期合理,满足高规的各项规定。采用MIDAS/Building进行动力弹塑性分析,研究连接体部位对结构力学性能的影响及剪力墙高位连体结构的破坏机制;并采用ANSYS对连接节点进行有限元分析,结果表明,该连接节点能满足性能化设计目标,最后论证了刚性连接体在超高层剪力墙结构体系中应用的可行性。     

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。     

广州科学城平面斜交高层双塔连体结构设计

广州科学城超限高层塔楼为A级高度的连体结构,存在扭转不规则、凹凸不规则、复杂连接的不规则情况。设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构的重要性提出不同的抗震性能目标,并对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中震性能设计、大震等效弹性分析及动力弹塑性时程分析。分析结果表明,结构整体和各构件的抗震性能均能达到预期目标。对于连接体结构,通过补充分析及多种构造措施加强,确保连接体结构构件满足设定的抗震性能目标。     

不规则钢筋混凝土高层建筑振动台试验研究

成都市天府软件园三期工程由多幢平面凹凸不规则、扭转不规则和沿竖向刚度不均匀的建筑组成,其中B,C座从层11至屋面层采用钢桁架连廊连成一体,成为连体结构,且底层设置2层连通的架空层,层2楼板开洞面积为该层面积的47%。为研究其抗震性能,进行缩尺(1/30)模型的振动台试验,在试验结果的基础上,对该建筑的整体和局部结构的抗震性能进行评价。试验结果表明,通过采取抗震加强措施及合理设计,结构能够满足抗震性能目标。     

西交利物浦大学行政信息楼超限高层结构设计

西交利物浦大学行政信息楼为平面及竖向特别不规则的超限复杂高层结构。针对平面楼板严重缺失且存在大面积楼层斜板,东、南、西三个立面开大洞且在内部形成贯通等主要超限特点,通过多模型、多软件的比较分析、弹性时程分析、动力弹塑性时程分析及在三水准下对关键构件进行抗震性能化设计,结果表明,结构具有充分的抗震能力,在罕遇地震作用下的弹塑性反应及破坏机制符合结构抗震概念设计的要求。     

广州琶洲PZB1401地块项目结构设计

广州琶洲PZB1401地块项目为体型特别不规则的复杂高层建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、竖向抗侧力构件不连续、塔楼偏置的情况,设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构的重要性提出不同的性能目标。进行小震弹性分析、弹性时程分析、中震弹性分析以及大震弹塑性分析,确保结构整体和各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标。对于转换桁架、悬挑桁架、裙楼斜撑和斜柱以及薄弱楼板连接等重要构件,通过多种构造措施及计算分析,确保结构安全可行。     

上海保利广场结构设计

上海保利广场为B级高度超限高层办公楼,地上30层,建筑高度134 m,采用框架—双核芯筒结构体系。塔楼西侧在24层收进,立面不规则。采用SATWE、PMSAP、ETABS程序对结构进行了多遇地震作用下的反应谱计算和动力时程补充计算,中震弹性复核,并进行了罕遇地震作用下的静力弹塑性分析。结果表明,结构抗震性能良好,体系安全可行。最后,详细阐述了为了满足建筑功能要求而采取的双核芯筒抗侧力构件、钢管混凝土叠合柱、搭接柱转换这几项关键技术问题,希望能为类似的工程设计提供借鉴。     

同济大学教学科研综合楼复杂高层结构分析与设计

同济大学教学科研综合楼属平面和竖向都不规则的复杂高层结构体系。建筑旋转上升的功能平面布局以及设备夹层的设置给结构体系选择和结构设计带来了相当大的难度,尤其是楼层功能平面的螺旋上升布置,将导致结构在地震作用下呈现明显的扭转不规则特征。详细介绍了同济大学教学科研综合楼结构分析与设计,包括结构体系选型、粘滞阻尼支撑的创新应用、包括Pushover分析在内的全面抗震分析、结构模型振动台试验结果以及关键节点的设计。结构分析和模型试验结果均表明,合理的结构选型和结构设计有效地解决了结构规则性超限的问题,使地震作用下的结构反应实现了规则化。     

不规则结构的设计

本工程采用框架-剪力墙结构,存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、竖向体型收进等抗震不利因素,为不规则高层建筑,须进行抗震设防专项审查。合理布置剪力墙以减弱结构的不规则程度,缓解竖向刚度突变部位和平面薄弱环节在地震作用下应力和变形的集中程度,对薄弱部分进行中震不屈服分析并采取适当的抗震构造措施,提高结构在强烈地震作用下的抗震性能。     

复杂博物馆结构的隔震效应及地震响应分析

对具有竖向构件不规则、楼板开洞面积大、四周悬挑梁等特征的复杂混凝土框架—钢支撑博物馆结构,采用隔震技术处理后,基于时程分析法进行了层间位移、层间剪力等的地震响应分析,隔震后结构加速度响应仅为输入的30％～60％,最大层间剪力约为非隔震的40％.还根据基底剪力和外力做功等效原则提出了复杂结构模型向简化计算模型转化的等效刚度和隔震层位移等计算式,并对博物馆隔震结构进行了地震响应分析.计算结果表明,简化分析方法的计算精度与时程分析法相近.所提简化计算方法计算简便且具有较好的分析精度,可用于复杂隔震结构地震响应的快速分析.     

某超限高层结构设计分析及加强措施

本工程为高层住宅楼,结构高度为48.60m,剪力墙结构,是具有平面凹凸不规则、扭转不规则、侧向刚度不规则、局部不规则和塔楼偏置等不规则项的超限高层建筑。设计分析时采用YJK软件进行小震弹性分析、弹性时程分析和楼板应力分析计算,采用Midas Gen软件进行了小震下计算复核,采用PUSH程序进行大震作用下的静力弹塑性分析。计算结果表明,采取相应加强措施后结构设计指标均满足规范要求,能达到预定的抗震性能目标,结构具有良好的抗震性能。     

神农剧院结构设计

神农剧院为凹凸不规则、扭转位移比较大、楼板不连续及局部错层等多项不规则的高层建筑,屋面呈多坡折线形。系统介绍了该结构设计过程,主要包括结构抗侧力体系布置、结构计算分析、抗震设计、基础优化设计、节点构造及采取的加强措施等内容。本工程设计经验可供类似工程参考。     

合肥市长江剧院结构设计简介

合肥市长江剧院是以剧院为主体,集商业办公为一体的综合性建筑,结构体系复杂,存在着平面不规则及竖向不规则。结构设计中围绕强剪弱弯、强梁弱柱、强节点弱构件的基本理念,运用了高强混凝土、钢管混凝土、GRF现浇空心楼板、预应力等技术,既满足了建筑功能及造型的要求,又使建筑物的抗震性能指标达到规范标准。