大悬挑知识产权出版社业务楼抗震设计

知识产权出版社气象路业务楼位于北京,为混凝土框架-核心筒结构。结构立面局部楼层向外悬挑11m,底层的部分框架柱为1︰5斜柱,上部核心筒单侧收进,这些特点均给抗震设计带来了困难。针对以上问题,经过结构分析,局部采用型钢混凝土构件和跨层钢结构桁架构件。通过合理的结构构造和加强措施来改善抗震性能、保证传力路径,满足结构受力要求,可为具有相似特点的建筑结构设计提供参考。     

某超高层框架—核心筒结构弹塑性分析研究

针对超高层混凝土框架-核心筒结构的弹塑性时程分析与性能化设计进行了研究。首先,对Midas Building的有限元理论进行介绍。在此基础上,对某超高层框架-核心筒进行弹塑性分析,并对结构进行性能化分析与研究。结果表明,在罕遇地震作用下,结构楼层位移角时程包络满足不大于1/100抗震设防要求;实现了"强柱弱梁"的延性设计要求,整个外框架梁在罕遇地震作用下基本保持弹性工作状态,框架柱应变始终未超出屈服应变值,该结构设计分析研究对此类超高层框架-核心筒结构设计提供参考。     

某超高层结构弹塑性时程分析

采用非线性程序Perform-3D进行某超高层结构弹塑性时程分析,48层以下为框架-核心筒结构,其上为钢框架-核心筒结构,每层剪力墙筒体外墙外飘2m左右厚500mm的厚板,用扁梁将外围柱和剪力墙筒体连接。根据结构层间位移角、楼层剪力、构件耗能、钢材屈服和剪力墙损伤等计算结果,找出结构薄弱位置,分析罕遇地震下结构的抗震性能,为设计提供依据。     

钢框架-砼核心筒体系设计研究

为了得到钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的钢梁与柱刚接或铰接的不同连接方式对整体结构性能的影响,本文以钢框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的实际工程为计算模型,在平面布置中外圈钢框架梁、柱采用刚性连接,内部钢梁与钢柱分别采用刚性连接及铰接连接的方案分别进行了计算分析并整理计算结果,包括结构整体指标、钢梁截面大小,并做出对比判断,得出较优的连接方式;同时对楼层结构在使用阶段的舒适度进行了分析,满足使用阶段的舒适度要求。     

上海国际航空服务中心结构设计

上海国际航空服务中心采用型钢框架-混凝土核心筒结构,框架柱与核心筒间采用两端铰接钢梁连接。由于平面不规则,采用风洞试验报告结果作为风荷载设计依据。采用性能化设计方法,将工程结构抗震性能目标定为中震C级、大震D级。根据动力弹塑性分析结果明确结构薄弱部位,提高构件配筋或含钢率增强结构整体性能。分析表明,层高较低的加强层在大震作用下斜杆拉力较大,框架柱及部分墙肢易出现中度以上的损伤。     

金陵中环T2塔楼弹塑性时程分析

金陵中环T2塔楼属于超B级高度的高层建筑,由于建筑功能需要,在9层以上其外围框架梁每隔4层方能完全封闭。本文对该工程进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析,分析结果表明,结构在罕遇地震作用下的楼层位移、层间位移角及楼层剪力均满足设计要求,并且结构的核心筒剪力墙、框架柱及楼板的塑性损伤在可接受的范围内。结构的抗震性能满足"大震不倒"的设防目标,整体是安全的,并且对该工程的薄弱部位采取相应的加强措施。     

广州亚运城历史展览馆结构设计

广州亚运城历史展览馆采用复杂空间结构,主体结构由中央核心筒剪力墙、外围框架支撑结构、悬挑碗状结构和钢结构屋盖组成。为满足结构抗扭转需要,调整核心筒和框架支撑结构的相对刚度并辅以楼层配重;为提高结构抗震性能,核心筒钢骨混凝土剪力墙两侧设置钢板;为满足基础承载力要求,基础采用预应力管桩,核心筒基础按两种计算模型进行设计:中震仅考虑核心筒基础,大震考虑核心筒及周围若干柱的基础,通过基础梁连接;为满足行人舒适度要求,采用调谐质量阻尼器(TMD)对大悬挑结构端部及其内部螺旋坡道进行减振控制。镂空、钢管圆筒两种鼓形节点能同时满足支撑结构的建筑效果和节点刚度的要求;对可滑动销轴节点的应用背景进行阐述,并提出适合本工程的节点型式。     

高层建筑框架-核心筒结构设计探讨

对复杂的框架-核心筒结构抗震设计应至少采用两个不同力学模型的结构分析软件进行多遇地震下弹性计算、用弹性时程分析进行补充计算,并满足预期结构抗震性能设计目标的要求。本文通过工程实例对框架-核心筒结构抗震设计计算结果进行分析比较、对结构的主要构件和关键部位采取有效的抗震加强措施。同时还探讨了核心筒连梁截面选取对整体抗震性能的影响,并对剪力墙平面外与梁相交时的连接处理问题进行了分析。     

宁波中银大厦工程结构设计

宁波中银大厦工程采用钢管混凝土柱+楼面钢梁框架-钢筋混凝土筒体的混合结构体系,地下室超长、塔楼扭转型造型、核心筒转换及大型钢结构雨篷等,均为结构设计的关键问题。介绍了其地基基础设计及地下结构设计,着重阐述了塔楼结构设计的关键问题和塔楼结构计算分析,如框架承担的地震剪力比、楼层侧向刚度、楼层抗剪承载力、弹性时程分析和筒体转换块分析,以及最终确定的塔楼结构抗震设计加强措施等。     

超高层钢管混凝土重力柱-混凝土核心筒结构振动台试验研究

提出一种新型的钢管混凝土重力柱-核心筒结构体系,通过地震模拟振动台试验验证其抗震性能。以实际超高层钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒建筑结构为参考,将钢框架梁与柱或核心筒的刚性节点改为螺栓连接的铰接节点,简化结构并制作1/40的缩尺结构模型,采用4条地震动记录进行不同工况的振动台试验,分析结构的震损特点、动力特性、侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和倾覆弯矩等。结果表明：震损主要出现在下部楼层的混凝土楼板与柱连接、楼板与核心筒连接、楼板与钢梁连接、核心筒角部等部位;基本自振周期和阻尼比随震损增加而增大,动力放大效应减小,长周期地震动反应显著,侧向变形和层间位移显著增大;外排架柱的层间位移主要为不产生内力的刚体转动,核心筒层间位移角达1/26,超过规范JGJ 3—2010中规定的框架-核心筒结构体系不倒塌限值的3.85倍而未出现倒塌;外排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;地震惯性力和楼层剪力受地震长周期分量的影响小,随结构损伤增大楼层内力增加幅度减小。     

深业上城高塔结构动力弹塑性分析

深业上城高塔为一大型酒店和办公的超高层建筑,地上80层,结构高度388m。塔楼采用了巨型框架+核心筒结构体系,其中巨型外框架由巨柱、带状桁架组成、双层环梁及型钢混凝土连接梁组成。采用型钢混凝土连接梁联系外框架和核心筒而不设伸臂是本塔楼结构的一个创新点。通过7组罕遇地震波作用下的动力弹塑性分析,表明结构抗侧刚度沿竖向均匀,楼层剪力传递简单合理;最大弹塑性位移角大于1 100规范限值要求;连梁和型钢混凝土连接的梁大部分出现了混凝土的受压塑性损伤,很好地起到了耗能作用;剪力墙混凝土的受压损伤因子较小,巨柱及带状桁架保持弹性,结构可满足"大震不倒"的性能目标。     

超高层钢管混凝土重力柱-混凝土核心筒结构振动台试验研究

提出一种新型的钢管混凝土重力柱-核心筒结构体系,通过地震模拟振动台试验验证其抗震性能。以实际超高层钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒建筑结构为参考,将钢框架梁与柱或核心筒的刚性节点改为螺栓连接的铰接节点,简化结构并制作1/40的缩尺结构模型,采用4条地震动记录进行不同工况的振动台试验,分析结构的震损特点、动力特性、侧向位移、层间位移角、扭转角、地震惯性力、楼层剪力和倾覆弯矩等。结果表明:震损主要出现在下部楼层的混凝土楼板与柱连接、楼板与核心筒连接、楼板与钢梁连接、核心筒角部等部位;基本自振周期和阻尼比随震损增加而增大,动力放大效应减小,长周期地震动反应显著,侧向变形和层间位移显著增大;外排架柱的层间位移主要为不产生内力的刚体转动,核心筒层间位移角达1/26,超过规范JGJ 3—2010中规定的框架-核心筒结构体系不倒塌限值的3.85倍而未出现倒塌;外排架抗扭刚度小,结构扭转反应由核心筒主导;地震惯性力和楼层剪力受地震长周期分量的影响小,随结构损伤增大楼层内力增加幅度减小。     

某竖向不规则结构设计方案对比分析

某高层框架-剪力墙结构为竖向不规则结构,结构总高度67m,地上13层.设计时提出了两个方案,并对两个方案的整体抗震性能进行了分析和对比.方案一为减小11～13层剪力墙、框架柱截面,减少剪力墙数量,10层侧向刚度比满足规范要求;方案二为保持11～13层框架柱截面不变,减小剪力墙截面和数量,10层侧向刚度比不满足规范要求.采用SATWE和SAUSAGE软件对这两个方案分别进行了小震弹性分析和大震动力弹塑性分析.结果表明,方案一的楼层受剪承载力和层间位移角在10层存在突变,11～13层为薄弱楼层,鞭梢效应明显;方案二的楼层受剪承载力和层间位移角在10层无突变,无薄弱楼层,其整体抗震性能优于方案一;工程设计应采用方案二,抗震设计不应片面地消除不规则项,而应使结构的整体抗震性能更优.     

珠海恒天国际大厦超限高层建筑结构设计

恒天国际大厦主体结构采用框架—核心筒结构。采用基于性能的抗震设计方法,包括小震弹性计算、关键构件的中震不屈服验算、以及大震静力弹塑性分析。对作为关键构件的转换梁、转换柱采用了型钢混凝土技术。     

天津富力广东大厦罕遇地震弹塑性时程分析

天津富力广东大厦为一栋结构高度达388m的复杂超高层建筑,设计采用了框架-核心筒结合加强层和巨型斜撑的结构抗侧体系。运用ABAQUS软件,对该结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,以检验结构在大震作用下的抗震性能,结果表明结构在罕遇地震下的整体位移满足规范要求,主要薄弱位置在核心筒收进后钢板剪力墙与普通剪力墙过渡位置。     

某超高层框架-核心筒结构减震性能研究

框架-核心筒拥有较好的抗震效果,整体性、刚度较好,但是在强震作用下水平位移较大,为减少结构的地震响应,文中分析某超高层框架-核心筒结构采用粘滞阻尼器的减震性能。采用MIDAS GEN杆系有限元软件对某超高层框架-核心筒结构进行PUSH-OVER分析,得到该结构薄弱层位置。分别在薄弱层、薄弱层中间楼层和薄弱层与薄弱层的中间楼层3种方案设置粘滞阻尼器对结构进行PUSH-OVER分析,对比原结构和3种布置阻尼器之后的层间位移和层间位移角。分析结果表明将粘滞阻尼器安装在非薄弱层减震效果不佳,阻尼器并非安装越多越好,将粘滞阻尼器放置在薄弱层减震效果是最好的,为同类工程减震设计提供理论支撑。     

结构弹塑性分析对我国高层建筑抗震设计的启示

结合多个实际高层建筑结构的弹塑性分析结果,初步总结并分析了强烈地震作用下结构弹塑性响应及构件破坏模式的规律与内在原因,得出如下一些结论:1)可以采用楼层屈服强度系数作为初步判断框架-核心筒结构抗震薄弱部位的指标;2)在框架-核心筒结构的伸臂桁架中采用防屈曲支撑作为其斜腹杆构件,有利于防止斜腹杆的受压屈曲破坏并保障核心筒与外框架的协同工作,是实现有限刚度加强层与延性破坏机制的一种有效途径;3)对于高宽比较大的剪力墙结构,宜设置构件配筋过渡楼层以避免因结构配筋指标突然变小而造成的抗震薄弱部位;4)强震作用下,核心筒内的电梯门厅楼板实际起到了类似连梁的作用,提高其与墙体连接部位的配筋构造、保证其在往复荷载下的耗能能力有利于结构抗震。     

深圳湾总部大楼罕遇地震作用弹塑性分析

深圳湾总部大楼为一栋高度为400 m的复杂超高层建筑,采用密柱框架 核心筒结构体系。密柱外框架由56根钢柱组成,梁柱连接采用完全偏心节点,外框架的刚度相对较弱。塔楼高区由于建筑体型收进,核心筒采用2层斜墙过渡收进。设计采用箱型钢梁和箱型钢柱组成密柱外框架,在核心筒剪力墙内埋设型钢加强,密柱外框架与核心筒剪力墙的抗震性能要求均提高至中震弹性。运用ABAQUS和BEPTA程序,将梁、柱和剪力墙的材料非线性在应力 应变层次上予以精确模拟,同时考虑结构的几何非线性,进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明：密柱外框架具有较高的抗震承载力,可以起到第二道抗震防线的作用;结构的层间位移角满足规范的限值要求;密柱外框架与核心筒剪力墙的主承重构件均未出现明显损坏,结构具有较好的抗震性能。     

东湖VR大厦结构设计探析

东湖VR大厦为复杂的V字形超限高层建筑,采用钢管混凝土柱、钢框架-核心筒结构体系,设计对结构超限类型及抗震性能目标、超限设计主要措施及方法进行了分析、计算,充分考虑对结构设计难点,从经济性、合理性方面与建筑等专业配合,优化结构设计,满足了"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标。     

风车型双连住宅楼板变形和受力问题的分析研究

风车型双连住宅建筑布置合理,结构上采用部分异型框架柱,满足了居室无柱角突出的要求,很受欢迎。但结构布置复杂,中间连接部分宽度小,楼板薄弱。设计人员对在水平力作用下连接部位楼板的变形与受力问题很关注。本文采用考虑楼板变形的计算机程序分析了在水平地震力作用下的内力与变形,并按串并联多质点振动体系输入地震波进行动力时程分析,研究了在整个地震过程中,连接部位的最大动力反应值。分析表明:只要对连接部位的楼板采取适当措施予以加强,这种结构是可以满足抗震要求的。