昆明华润万象城超限结构设计要点

地处高烈度区的昆明华润万象城由1栋高296.9m超高层办公塔楼(T1塔楼)、1栋高192.3m超高层公寓塔楼(T2塔楼)和6层商业裙房组成,T1塔楼及裙房均采用减震技术。基于最优原则,从整体结构到构件层面进行了一系列选型以确定结构设计方案：对比不同防震缝的布置方式,对T1塔楼结构体系、加强层伸臂桁架与加强层环桁架、外框柱、荷载、楼面梁等进行详细分析及选型;对T2塔楼结构体系、钢斜撑及加强层、外框柱转换方式等进行详细分析及选型。同时对高烈度区大高宽比的超高层结构的基础设计、剪力墙设计、内嵌钢斜撑搭接块设计等进行专项分析,有针对性地采取了加强措施。结果表明结构具有良好刚度与强度,满足规范各项指标要求,工程安全性、经济、合理。     

武汉某超限高层塔楼结构设计

武汉精武路项目五期T5塔楼,建筑高度330m,为超B级高度超限高层。该建筑采用带加强层的矩形钢管混凝土柱框架-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、抗震性能化设计的原则及方法、基础设计、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。对设计中的一些关键问题:包括伸臂桁架和环带桁架的设置、转换层关键节点的分析设计、结构屈曲分析及稳定计算进行了深入阐述。最后提出设计建议:在超高层建筑中部偏上部位利用避难层同时设置伸臂桁架和环带桁架加强层,对提高结构整体抗侧刚度非常有效;对于竖向尺寸突变的建筑,将使用有限元法得到的屈曲因子作为结构整体稳定性的判别指标,其结果更加合理。     

方正金融中心主塔楼结构选型与分析

方正金融中心主塔楼结构高度为230.80m,采用带加强层的框架-核心筒结构体系。外框架由圆钢管混凝土柱与实腹钢梁组成,核心筒采用钢板组合剪力墙,并在建筑避难层与设备层设置两道加强层以提高整体结构的刚度。重点介绍了该工程结构选型与特点、钢板组合剪力墙连接构造与特点、伸臂桁架与环带桁架的优化设置、整体计算结果等内容;结果表明整体结构主要指标满足规范要求,结构选型合理。     

某330m超高层塔楼结构设计与分析

超高层建筑整体稳定性分析、加强层设计及结构转换等是超高层结构设计的重点和难点。通过越秀·国际金融汇三期330m超高层塔楼T5设计与分析,提出了刚重比修正、伸臂桁架+环带桁架加强层及斜柱转换设计等设计、分析方法。当结构整体稳定性指标刚重比成为结构设计的控制指标时,有必要对刚重比的适用条件进行分析。通过力学公式的推导可知,规范关于刚重比的计算方法适用于刚度和质量分布沿竖向均匀的结构;根据公式推导结合屈曲因子计算的对比分析,提出了当结构主要构件从下到上逐步收进、质量主要集中在下部楼层时针对刚重比的修正方法,使结构设计更加合理经济。在高区结构收进部位相邻下两层,设置伸臂桁架+环带桁架加强层,有效解决了高区结构收进后刚度削弱的问题。收进后高区外框架柱与核心筒剪力墙之间采用斜柱过渡的方式,解决了高区个别外框柱与下层的连接过渡问题,避免了结构转换层的设置。     

保利增城金融总部办公塔楼结构设计

保利增城金融总部办公塔楼建筑高335m,为带三道转换桁架的矩形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构。分析环带与伸臂桁架敏感性发现,由于外框柱不连续导致环带与伸臂桁架对刚度贡献较小,故结构不另外对其设置。在节点区混凝土可能存在浇筑不密实,不考虑混凝土有利作用,对转换桁架节点钢材板件有限元分析,通过加厚板件并提高钢号,可实现大震弹性与强节点弱构件性能目标。因建筑效果,首层核心筒外墙在穿梭梯入口处需开大洞,且梯间墙厚由1.2m减薄至0.6m,导致首层外墙薄弱与剪力墙偏心问题,通过壳元偏心应力分析发现,偏心弯矩主要在墙厚变化位置的楼板处平衡,在穿梭梯洞口上设置SRC转换梁,使其在穿梭梯间柱破坏时仍满足大震不屈服,形成二道防线。桁架转换层转角区域径向梁由于其上下柱与环向梁不共面,产生拉力,通过中大震性能验算对其加强。     

325m高淮安雨润中央新天地超高层结构选型

超高层建筑结构常采用伸臂桁架或环带桁架来提高其自身刚度。结合具体工程项目,通过对框架-核心筒结构设置伸臂桁架或环带桁架加强层数量及位置的研究,分析伸臂桁架和环带桁架提高框架-核心筒结构刚度的效率。分析结果表明,伸臂桁架提高框架-核心筒结构刚度的效率高于环带桁架;当仅设置环带桁架加强层时,环带桁架位于0.7倍结构高度时最为有效,设置于结构高区时提高结构刚度的效率大于设置于结构低区时,随着环带桁架加强层数量增加其对结构刚度的贡献效率快速下降。根据分析结果,最终采用钢管混凝土钢框架-钢筋混凝土核心筒-环带桁架混合结构体系。     

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。     

奥克斯杭州未来科技城项目超限高层结构设计与分析

奥克斯杭州未来科技城项目为大型商业、办公、酒店建筑,由一幢59层的超高层塔楼以及6层商业裙房组成.塔楼采用矩形钢管混凝土柱+钢框架梁+钢筋混凝土核心筒结构体系,利用设备层和避难层设置三个环带腰桁架.由于建筑使用功能及客观条件的限制,结构存在高度超限、偏心布置、楼板大开洞、受剪承载力突变、斜柱、穿层柱等不规则项,属于体型...     

深圳大百汇主塔楼结构设计与分析

深圳大百汇主塔楼高度为375m,超高层主塔楼是集办公、酒店、公寓和商业为一体的综合体,结构体系采用带伸臂桁架与腰桁架的钢管混凝土柱-钢梁框架-核心筒混合结构体系。塔楼建筑立面呈纺锤形,外框柱沿曲线布置而形成一系列的斜柱。介绍了主塔楼结构方案的确定方法及结构设计重点,描述了曲线布置的斜柱体系对抗侧刚度的提高效应、伸臂桁架的选取及优化、斜柱引起钢梁水平轴力的计算方法,基于性能抗震思想对结构及构件进行大震性能评估。结果表明塔楼整体刚度与构件满足抗风与抗震的性能要求。     

超高层结构中伸臂桁架的设计和优化

框架-核心筒结构结合加强层可以形成更大的刚度并抵抗倾覆力矩,结合实际工程应用ETABS软件建立三维模型进行分析,通过对5种不同伸臂桁架的设计方案进行对比,综合建筑需要和结构性能确定了伸臂桁架布置方案。研究伸臂桁架与核心筒之间的传力机理,并设计伸臂桁架。考虑施工次序对伸臂桁架斜撑内力变化影响的同时对伸臂桁架斜撑截面进行优化。     

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。     

上海白玉兰广场酒店塔楼结构抗震弹塑性分析研究

北外滩白玉兰广场酒店塔楼大屋面高度为171 m的超限高层,采用带顶部加强层的钢筋混凝土框架-核心筒-刚臂结构的混合结构体系。采用非线性分析软件PERFORM-3D进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,考察结构的整体抗震性能指标,并着重分析核心筒剪力墙、型钢混凝土柱、外框架钢梁、伸臂桁架以及连梁等典型构件的损伤破坏程度,为该结构及其他类似结构的性能设计提供参考。     

Shaking table test and numerical analysis of a high‐rise building with steel reinforce concrete column and reinforce concrete core tube

This paper assesses the seismic performance of a high‐rise building with steel reinforce concrete column and reinforce concrete core tube in Shanghai, China. This building has 54 floors above the ground and 4 basements, and it has two strengthened layers, which are composed of outrigger truss and belt truss. In order to validate the reliability and the safety of this structure, besides the conventional analysis, shaking table test of scale model was conducted. In the test, the maximum responses of acceleration and deformation were measured and evaluated, as well as the dynamic characteristics, crack pattern, and failure mechanism of the building. Meanwhile, elastic‐plastic time‐history analysis for prototype structure was carried out by the finite element analysis program, and the experimental data were compared with the analytical results to gain a better understanding of the seismic performance of the building. The conclusions are summarized below:

相似文献   

天津津塔结构设计

天津津塔是一栋高336.9m的钢结构超高层建筑,主要抗侧力体系采用"钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系"组成。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系,充分利用薄钢板的拉力场效应,具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等优点。国内还没有类似工程的先例。基于大量的理论研究和试验研究相结合的研究成果,津塔结构设计解决了不同施工工况下钢板剪力墙设计,根据大震下柱脚拉压力设计双底板柱脚、钢管混凝土柱设计规范选择比较和弹塑性分析等技术难点。     

Progressive collapse resisting capacity of building structures with outrigger trusses

In this paper, the progressive collapse potential of building structures with core and outrigger trusses were evaluated using nonlinear static and dynamic analyses. To this end 36‐storey analysis model structures composed of RC core walls and perimeter frames connected by outrigger trusses at the top were prepared. The static pushdown analysis of the structure with mega‐columns and outrigger trusses showed that the maximum strength reached only about 20% of the load specified in the US General Services Administration guideline when a mega‐column in the first storey was removed. According to dynamic analysis results, the vertical displacement monotonically increased until collapse as a result of buckling of some of outrigger truss members. However the structure with outrigger and belt trusses remained stable after a perimeter column was removed. The stability of the structure with mega‐columns and outrigger trusses could be achieved by redesigning it with additional belt trusses or with moment connections in interior or exterior frames. Based on the analysis results it was concluded that the dynamic amplification factor of 2.0 recommended in the guidelines provided reasonably conservative results. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Shaking table model test and numerical analysis of a supertall building with high‐level transfer storey

The seismic behaviour of a 53‐storey tower with the height of 250 m is investigated in this paper. This supertall building is composed of a reinforced core, two outrigger trusses (a strengthened storey at 20th ～ 21st floor and a high‐level transfer storey at 37th ～ 38th floor) and eight composite (steel‐encased concrete) mega‐columns below the high‐level transfer storey in the exterior perimeter of the building. Due to the discontinuity of the eight composite mega‐columns, they are replaced by 33 upper‐close columns at the 37th ～ 38th level. This paper describes tests performed on a 1/30 scaled model of the building to study its dynamic characteristics and to evaluate its earthquake resistant capacity. The model test results indicate that the prototype structure is able to withstand an earthquake of intensity 7 without severe damage. In addition, a 3D finite element analysis of model structure was carried out and the analytical results were compared with the experimental ones to gain a better understanding of the structural behaviour. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

中广大厦底部钢骨混凝土结构设计

结合兰州中广大厦超限高层框支剪力墙的优化设计 ,探讨了钢骨混凝土组合结构的设计、计算方法 ,并着重介绍了钢骨混凝土柱、钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁之间的节点构造设计 ,可供设计人员参考     

钢牛腿式钢管混凝土柱与型钢混凝土梁节点试验研究

超高层钢结构建筑采用钢管混凝土柱是目前较为常用的一种结构形式,与钢管混凝土柱连接的梁有钢梁、劲性梁或混凝土梁等多种方式。目前钢管混凝土柱与型钢混凝土梁节点的研究较少,针对钢牛腿式钢管混凝土柱与型钢混凝土梁的连接节点,对受力性能进行了1∶2缩比例的试验研究,同时采用了ANSYS有限元软件进行分析。结合试验结果和有限元分析结果,研究了该节点的受力特性,结果表明,该节点有很好的极限承载力和抗震性能。     

兰州红楼时代广场模型结构振动台试验研究

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低周反复荷载下型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁异形节点破坏机理及受力性能研究

型钢混凝土框架-混凝土分散剪力墙火电厂主厂房结构体系中存在着大量钢骨混凝土柱-钢筋混凝土梁异形节点,该类节点属于变柱、左右梁高不等且存在错层的异形节点,通过低周反复加载试验研究该类节点的破坏机理和受力性能。研究结果表明:该类节点破坏过程均经历了初裂、通裂、极限、破坏4个特征阶段,最终均发生柱端塑性铰破坏。在强震作用下,型钢混凝土结构相对于普通钢筋混凝土结构构件具有良好的后期变形和承载能力。该类异形节点的受力机理可以通过斜压杆模型与钢桁架模型解释。