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。     

宝龙总部综合楼超限结构设计

介绍了宝龙总部综合楼大悬挑和连体等复杂情况的超限结构设计,由于存在分塔、夹层、错层、连体等复杂情况,对部分构件的抗震性能目标作了调整,从结构周期、楼层侧向刚度比、连廊和悬挑端位移、动力特性、关键构件等方面对结构进行弹性分析,也进行了线弹性时程分析和动力弹塑性分析;并针对结构具有扭转不规则、楼板不连续、刚度突变、大悬挑、穿层柱等抗震不利情况,采取一些相应的抗震构造与措施;对高位连体结构进行了研究,保证其承载能力满足大震弹性。     

某带悬挑复杂连体办公楼结构设计与分析

某办公楼为复杂连体结构，局部带大跨度悬挑，同时存在扭转不规则、构件不连续、尺寸突变和承载力突变等多项不规则。采用基于性能化的抗震设计方法，设计时根据构件的重要性采取不同的性能目标，对结构分别进行了小震反应谱、小震弹性时程、中震性能设计、大震弹塑性时程等系列分析，并采取了相应的加强措施；考虑到连接体、悬挑结构的重要性，对结构的关键位置补充了楼板应力、楼板舒适度、施工阶段模拟、防连续倒塌等专项分析。各项分析结果表明，结构整体及各构件的抗震性能均能达到预期目标，结构安全可靠。     

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。     

某超限高层建筑结构设计

人民大厦采用了钢筋混凝土框架-剪力墙结构,是具有高位大跨连接体、楼板局部不连续、平面凸凹不规则、楼板局部转换等不规则项的超限高层建筑。在10~11层采用钢桁架将两侧U形核心筒连接,关键构件的抗震性能目标设定为"中震弹性、大震不屈服"。采用SATWE软件进行了小震、中震计算及弹性时程分析计算,采用MIDAS/Gen软件进行了小震下计算复核,采用ABAQUS软件进行大震下的弹塑性分析计算;采取在U形核心筒墙体内附加竖向钢斜撑及在连接体内附加水平支撑桁架加强其整体性等加强措施,使本工程达到了抗震设计预期性能目标。     

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。     

杭州滨江宝龙酒店钢桁架连体结构分析与设计

杭州滨江宝龙酒店为双核心筒上支撑大跨钢桁架连体结构体系,结构超限。为了保证结构的安全性,采用YJK和SAP2000对结构进行了抗震性能设计。针对各主要受力构件的抗震性能目标,采用YJK和SAP2000对结构进行了小震弹性反应谱分析、小震弹性时程分析、中震构件性能分析、大震弹塑性时程分析以及楼板舒适度分析。计算结果表明,对部分构件采取一定的构造措施加强后,结构能实现预定的性能设计目标,同时也能提高结构的安全性。     

某不规则超限高层建筑弹塑性地震反应分析

高层建筑的弹塑性抗震分析方法主要有反应谱法、静力弹塑性分析法和时程分析法,时程分析法比前两者有更强的适用性。以某竖向不规则超限高层建筑结构为例,采用ANSYS软件建立精细化的三维分析模型,进行动力弹塑性时程分析,研究整体结构在强震作用下的动力响应和关键构件损伤发展情况。分析结果表明,罕遇地震作用下,结构的最大层间位移角在规范限值内,核心筒体属结构薄弱部位,连体层上下部位的楼层成为塑性集中的区域。钢管混凝土柱、连体层楼板及裙房屋面的大跨桁架结构在大震作用下表现为弹性。总体来说,结构具有好的抗震性能,满足规范"大震不倒"的要求。     

广州琶洲某超高层塔楼结构设计

广州琶洲AH040223地块超高层塔楼为超B级高度的复杂高层建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、高位体型收进的不规则情况。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设计的预期目标。对于体型收进位置的重要构件,通过计算分析及多种构造措施加强,确保构件满足设定的抗震性能目标。     

月亮湾广场超限高层结构设计

月亮湾广场为超限高层建筑,采用框架-剪力墙结构体系。结构存在扭转和凹凸不规则、楼板不连续、楼板错层、竖向体型收进、竖向构件不连续、局部穿层柱和斜柱等不规则项。通过结构布置、小震反应谱和弹性时程分析、大震弹塑性时程分析以及重点部位的抗震性能化设计,对结构进行分析和研究,保证结构的安全性和经济性。     

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。     

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。     

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。     

福州万科派广场3号楼结构设计

福州万科派广场3号楼建筑高度为185m,属于超B级高度的高层建筑,主体采用剪力墙结构,建筑周边布置框架柱形成框架结构。介绍了项目的工程概况、结构整体设计、周边框架的设计要点,并对多程序的计算结果进行对比分析,分析了结构的舒适度。采用抗震性能化设计,主要受力构件受力满足中震不屈服(关键构件受力满足中震弹性),分析了周边框架的受力情况。在罕遇地震作用下,对结构进行了弹塑性动力时程分析,计算表明,结构的各项指标均满足规范的要求。     

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。     

铁投·碳汇大厦结构设计

铁投·碳汇大厦项目由超高层商务办公塔楼及碳交易大厅裙楼组成,塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,裙楼采用钢框架结构。因建筑功能需要,塔楼和裙楼连为一体形成多项不规则,属于不规则超限高层。采用YJK及ETABS软件对结构进行建模计算及指标对比,经计算,结构的各项指标均满足设计要求。采用Perform-3D软件对结构进行了动力弹塑性时程分析,表明结构在罕遇地震下损伤程度符合设计要求。针对裙房双向大跨度楼盖进行了人行舒适度分析及抗连续倒塌分析,结果均满足设计要求,且进一步确保了结构的舒适性及安全冗余度。     

上海世博会中国馆结构弹塑性时程分析

上海世博会中国馆东方之冠建筑造型和结构体系独特,结构为复杂大跨大悬挑钢-混凝土混合结构,主体结构为四个混凝土筒体,上部楼屋面采用混凝土梁板体系、型钢梁-混凝土板梁板体系和钢桁架梁-混凝土板梁板体系。由于上部结构悬挑较大,结构1阶振型为扭转振型,不满足现行建筑抗震设计规范的要求。采用NosaCAD2005有限元程序建立整体结构分析模型,压弯构件采用纤维截面模型,墙体采用非线性平板壳单元,以反映构件非线性复杂受力情况。通过7度多遇和7度罕遇烈度下的弹塑性时程分析,研究了该结构的变形、内力、破坏情况的发展历程。计算结果表明,小震情况下,结构构件未出现损坏;大震情况下,结构最大层间位移角满足1/100的限值要求,筒体构件损坏顺序和分布较为合理,能在一定程度上耗散地震输入能量。出现塑性铰的杆件未超过极限承载能力,结构可以满足"小震不坏"、"大震不倒"的抗震设防要求。最后根据构件的受力或损坏情况,给出了设计改进建议。     

许昌建安文化广场结构设计

许昌建安文化广场造型奇特、雄伟,其地上部分通过结构缝分为西南大底盘双塔、东南影厅和北面多层三部分,其中西南大底盘双塔和东南影厅均属于特别不规则的超限高层,存在多个设计关键点和难点。首先对西南大底盘双塔的结构体系及其存在的凹凸不规则、楼板不连续等不规则状况,和东南影厅顶层规则大空间设计等情况做了较为详细的介绍,并在概念设计上采取了一系列针对性措施和处理方法;在此基础上,详细阐述了西南双塔抗震等级的确定,并进一步简要陈述了常规小震弹性对比分析、小震弹性时程分析、关键构件的性能化设计以及整体结构的动力弹塑性分析等一系列设计分析内容。分析结果表明,该项目结构具有良好的抗震性能。     

东海水晶博物馆结构设计

东海水晶博物馆是国内第一座以水晶为主题的博物馆,总建筑面积约2.7万m2,地下1层,地上5层,屋脊最大高度32.5m,设计使用年限100年。外形复杂,屋面为竖向折线形,东西方向的上下楼层通过40°或140°斜面连接在一起,酷似水晶原石。主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,所有斜面均采用现浇钢筋混凝土梁板,是一种形状比较特异的结构类型。在结构设计中,按100年取地震动参数,并考虑斜板的侧向刚度。采用PMSAP,MIDAS/GEN等不同软件对结构进行计算分析,并进行了多遇地震下的弹性时程分析和罕遇地震下的静力弹塑性分析,找出结构的薄弱部位,对薄弱部位进行了加强,保证抗震性能目标的实现。     

超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构的抗震特性分析

运用大型有限元软件ANSYS对某超高层钢筋混凝土框架-核心筒结构进行模态分析,并通过设计软件ETABS的计算结果对其进行验证,得到结构的自振特性。在模态分析的基础上,采用时程分析法对该结构进行非线性地震分析,对结构输入3种不同的地震波进行计算,充分分析和比较了计算结果,包括层间位移角沿高度变化包络曲线、顶点水平位移时程曲线、层间位移沿高度变化包络曲线以及顶层加速度时程曲线。结果表明:在地震作用下,该结构没有出现较为明显的薄弱层,同时结构的最大层间位移角出现在结构的中上部,且其值小于《高层建筑混凝土结构技术规程》规定的1/100,能够满足抗震设防要求。利用ANSYS和ETABS对结构进行非线性地震分析,反映了此类结构体系在地震作用下的动力特性,解决了设计中的疑难问题,并校验了结构设计方案的合理性。研究结果在超高层结构抗震设计方面具有重大的理论意义和实用价值。