国家会议中心二期展览区大跨度转换桁架卸载技术

国家会议中心二期展览区转换桁架是目前国内规模最大的转换桁架体系,也是国内首次带桁架层混凝土和上部结构同时卸载的转换桁架结构.卸载施工中,针对转换桁架卸载重量重、面积大、点位多等特点,采用砂箱排砂的方式进行分区分级卸载.经施工模拟、施工监测和对比分析,卸载过程中结构的位移、应力等理论值与实测值吻合良好,证明该卸载方案切实可行.     

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性; 通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义; 大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。     

大跨高位钢桁架转换层结构的实测与分析

浙江省电力调度大楼门厅采用大跨高位钢桁架转换层结构。为消除施工荷载及温度对钢桁架周边结构的影响,施工过程分两阶段进行:第一阶段大跨钢桁架端部混凝土未浇注,钢桁架支座处于可滑动铰支状态;第二阶段,待上部结构封顶后,再将钢桁架端部实行固支。对该钢桁架转换层第一阶段施工全过程的结构应力、位移进行现场试验研究,并将现场实测数据与缩尺模型试验结果进行对比。结果表明:第一施工阶段钢桁架挠度及应力实测值与模型试验值较接近,在温度和施工荷载作用下钢桁架端部产生了一定的水平位移,但其值远小于理想可动铰支模型的计算结果。     

高层型钢混凝土底部大空间转换层结构性能研究

提出在底部中大开间 (或小跨重载 )的多高层建筑中 ,优先采用型钢混凝土转换梁及其底部大开间的型钢混凝土结构体系 ,对底部开间较大的高层、超高层建筑 ,可采用型钢混凝土结构及预应力型钢混凝土空腹桁架转换结构体系。为此 ,进行了型钢混凝土底部大开间梁式托柱转换层结构 ,与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和低周反复水平荷载对比试验 ,以及部分构件采用型钢混凝土的预应力型钢叠层空腹桁架转换结构与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和拟动力对比试验 ,提出了型钢混凝土底部大开间及转换层结构体系的部分设计建议 ,取得了卓有成效的成果。本文研究成果成功地应用于三个实际工程 ,取得了显著的社会和经济效益     

某斜撑转换-桁架悬吊结构设计

某框架剪力墙结构,由于建筑造型需要,二层以上楼面往外悬挑6～10m,东、北两处抽柱后跨度达到30 ～40 m.为此,本工程采用了混凝土斜撑转换,入口大跨处采用了型钢混凝土悬吊桁架,较好地满足了建筑功能和受力的需要.首先分析了该结构的整体受力特性,通过对楼板进行了详细的应力分析,发现在悬挑和大跨位置,竖向荷载下会产生较大的平面应力,最后对型钢混凝土桁架的关键节点进行了有限元分析.     

高层型钢混凝土底部大空间转换层结构性能研究

提出在底部中大开间（或小跨重载）的多高层建筑中，优先采用型钢混凝土转换粱及其底部大开间的型钢混凝土结构体系，对底部开间较大的高层、超高层建筑，可采用型钢混凝土结构及预应力型钢混凝土空腹桁架转换结构体系。为此，进行了型钢混凝土底部大开间梁式托柱转换层结构，与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和低周反复水平荷载对比试验，以及部分构件采用型钢混凝土的预应力型钢叠层空腹桁架转换结构与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和拟动力对比试验，提出了型钢混凝土底部大开问及转换层结构体系的部分设计建议，取得了卓有成效的成果。本文研究成果成功地应用于三个实际工程，取得了显著的社会和经济效益。     

带SRC梁式转换层高层建筑的抗震性能研究与试验

型钢混凝土(SRC)梁式转换结构是一种新的转换形式.在其运用到高层建筑中时,必须保证带这种转换层的高层建筑结构具有良好的抗震性能,为此进行了模型振动台试验,并结合Push-over弹塑性分析结果,对结构的振型、位移、加速度等动力反应和裂缝开展,以及型钢混凝土梁式转换层对高层建筑抗震性能的影响进行了分析.试验及分析表明:型钢混凝土梁式转换结构本身是"强梁弱柱"型,转换层与框架衔接层是强震作用下的薄弱点,同时,沿楼层抗侧刚度的突变仍是高层建筑动力反应和局部构件破坏的主要因素.     

深圳华融大厦型钢混凝土转换桁架施工技术

目前，高层建筑越建越高，越建越大，向体型复杂、功能多样的综合性方向发展，建筑沿高度方向各部位功能不一，造成结构形式不同，在结构转换处理上一般通过结构转换层来实现。目前结构转换层主要有梁式、板式和桁架式转换层，其中桁架式转换层应用较多的为全混凝土桁架和全钢桁架，型钢混凝土桁架转换层应用不多，因为型钢混凝土转换桁架中除了普通的钢桁架制安施工之外，还有钢筋绑扎、模板支设、混凝土施工的协调配合问题。尤其是转换节点钢筋密集、     

某50.4m跨门形高层建筑转换桁架设计与施工

某门形建筑的连接体高达14层(包含屋面),转换桁架跨度为50.4m。结合概念设计和计算分析,对该大跨高位转换桁架形式进行多方案比选,确定了在7~9层和13~15层设置完整跨层钢骨混凝土转换桁架、在9~13层设置部分斜腹杆的转换结构方案。针对选定的转换结构方案,采用施工全过程模拟分析,比较了不同施工方案对应的转换结构内力大小。结果表明,转换桁架的钢骨在地面焊接成钢骨桁架后再整体提升的施工方案更合理。根据施工模拟分析结果优化了结构布置,设计出了简单可靠的节点构造。并介绍了按实际施工步骤实现施工模拟分析的计算方法以及转换桁架的施工要点。     

新型内置钢构架组合转换梁结构工程应用

介绍一种新型的梁式转换结构形式——内置钢构架钢-混凝土转换梁,并结合广州某高层建筑结构工程设计,从满足承载力、刚度等力学性能的要求以及使用功能的需要、施工性、经济性等方面进行了论述。工程应用实例表明,该内置钢骨构架-钢筋混凝土转换梁是一种高承载力、安全、经济的新型转换构件,它不仅可以用在高层建筑结构转换层上,还可以推广应用到其他大跨重载结构中,具有显著的综合经济效益。     

型钢混凝土桁架在转换结构中的应用

本工程为地下1层,地上19层,地上第5层为结构转换层。转换结构采用型钢混凝土桁架,其轴线跨度为27.0m。型钢混凝土桁架转换结构可以显著缓和高层建筑质量和刚度的突变。转换桁架构件为型钢混凝土结构构件,充分发挥了型钢与钢筋混凝土结构各自的力学特性,型钢外包钢筋混凝土,可避免型钢过早出现局部屈曲或整体失稳,并具有耐火性好、节省钢材的优点;在混凝土中增加型钢,具有承载力大、抗震性能好等优点。型钢混凝土桁架适用于跨度较大、承托层数较多的拖柱转换结构,经济适用、安全可靠。     

中广核大厦超长悬挑钢结构施工阶段监测及计算模拟分析

中广核大厦结构形式新颖,其北楼自10层到屋顶层为悬挑钢结构,采用大悬臂钢桁架结构体系。该超长悬挑钢结构重量大,卸载施工过程中,结构受力状态经历突变,转换节点应力状态复杂。为了保证结构安全,对该超长悬挑钢结构进行了施工阶段监测及施工模拟分析。分析及监测结果表明:中广核大厦超长悬挑钢结构转换节点受力状态合理;通过桁架受力机制很好地控制了悬挑结构的应力水平及变形幅值;结构受力状态与设计意图相符。验证了采用施工仿真模拟-现场监测-施工后补充分析的方法,可以合理地指导施工方案的确定、保证施工安全及质量、有效地验证设计意图的实现状况,是一种保证重要结构安全性的综合方法,该监测系统和方法可以用于类似的大型钢结构工程的实施。     

北昆国际文化艺术中心结构设计难点分析

北昆国际文化艺术中心项目主要功能为大剧场、小剧场、文化服务用房.因用地紧张,采用竖向分层布置,三层和四层的转换桁架实现了下部剧场空间的大跨度转换并支承上部办公服务用房,转换层以下采用钢框架(钢管混凝土柱)-组合剪力墙(型钢混凝土剪力墙)结构体系,转换层以上采用钢框架-支撑结构体系.主要介绍了多级转换桁架系统在中大震时的受力和变形分析;通过对转换桁架在不同荷载工况下的传力路径分析,对复杂转换结构的计算结果进行可靠性判断;对转换桁架及悬挑空腹桁架采用竖向地震系数法和反应谱法进行对比分析;对转换桁架进行抗连续倒塌分析;针对复杂多级跨层转换进行特殊定义的施工模拟分析;根据性能化设计要求,对结构进行大震动力弹塑性时程分析.结果 表明,结构布置合理,结构体系安全可靠.     

高空大悬挑主桁架式钢模架受力性能试验研究

北京市亦庄移动硅谷创新中心项目2号、3号楼,地上25层,结构高度101.70m,在24层、93.70m高以上为长悬挑现浇混凝土结构,该悬挑结构施工需要具有足够刚度和承载力的支撑平台.提出了一种以主体结构型钢混凝土柱为支点的高空大悬挑主桁架式钢模架,进行了1∶3缩尺模型的受力性能试验研究,分析了承载力、刚度、屈服机制及损伤演化过程,利用SAP 2000软件进行了受力全过程数值模拟,施工过程中进行了现场监测.结果 表明:该平台采用主桁架式结构体系,受力合理,具有足够的刚度和承载力;主体结构型钢混凝土柱与主桁架连接节点工作可靠;数值模拟所得荷载-位移曲线与试验结果符合较好;由试验结果按模型律所得原型的最大挠度与现场实测最大挠度符合较好.     

安信金融大厦结构设计若干问题研究

安信金融大厦为超B级高度的复杂高层建筑,采用现浇钢筋混凝土框架(带柱转换)-两端边筒结构体系,两端的筒体平面尺度和竖向布置不对称,抗侧刚度明显不均匀;主要柱网均设置了19.6m跨度的托柱转换桁架;较多楼层设置了大面积的楼板开洞,属于特别不规则建筑。基于性能的抗震设计方法,结合项目具体的超限情况,深入研究结构在竖向荷载、地震、风荷载作用下的受力性能,对结构可能的薄弱环节或部位进行重点分析,采取了设置伸臂桁架、跨层支撑、型钢混凝土构件、提高转换层楼板和剪力墙的配筋率等加强措施,保证了结构安全。     

高层建筑大跨度悬挑结构的抗震分析与设计

本文以一座复杂裙楼大悬挑结构的超限高层建筑为例,对高层建筑大跨度悬挑结构的抗震结果进行分析与设计。该高层建筑的悬挑部分最大跨度长达36米,大悬挑结构设计是该建筑设计中的一个关键点。针对大悬挑结构根部弯矩大、竖向构件不连续等特点,在悬挑裙楼外侧沿X、Y两方向设置跨层型钢混凝土桁架,并在悬挑的裙楼中央设置大开洞。通过对大悬挑结构在设防烈度地震和预估罕遇地震作用下的抗震性能分析表明,其达到了预期的抗震性能目标,符合规范要求。其中设置的跨层型钢混凝土桁架可增加大悬挑桁架根部的平面外刚度,裙楼开洞可有效减轻大悬挑桁架的自重,该设计方案可有效提高大悬挑结构受力的合理性,并可减少材料的浪费。     

连续多跨型钢混凝土转换桁架施工技术

通过对深圳华融大厦型钢混凝土转换桁架的施工技术阐述,阐明了连续多跨的型钢混凝土转换桁架的施工重点、难点及处理方案。     

镇江体育会展馆张弦桁架施工张拉分析与监测

镇江体育会展馆屋盖为大跨度对称张弦桁架结构,张弦桁架的张拉为施工中的重点和难点。本文首先通过三种张拉方案的比选,得出采用分批对称张拉是一种比较合理的施工方案;并采用ANSYS和ADINA有限元软件对张弦桁架的施工全过程进行了模拟,为张拉施工提供了理论数据。通过对桁架关键部位监测点的布置,开展了全部10榀桁架施工过程的实时监测。监测结果与计算结果比较后发现,两者的跨中竖向位移、杆件应力及支座位移均符合较好,模拟计算结果是可信的。最后分析得出了跨度变化且对称张弦桁架结构在张拉中的一些特点:单榀张弦桁架在张拉过程中,其跨中竖向位移和滑动支座位移在张弦桁架完全脱离支撑胎架后增长迅速,而其跨中轴向应力随索力增加而增长较为均匀。最后张拉完成后,各榀张弦桁架跨中竖向位移、滑动支座位移跨中轴向应力随跨度的增加而增大。     

新型型钢混凝土框架-四角筒-双向钢桁架混合结构弹塑性地震反应分析

中海油(深圳)大厦裙房是总高度为24.5m的大跨结构,位于两栋超高层塔楼之间。为满足市政规划及建筑功能提出的结构内部需具备33.6m无柱空间、结构周边双向需分别提供50.4m及27.6m大跨空间的要求,结构设计时提出了一种新型结构体系:型钢混凝土框架-四角筒-双向钢桁架混合结构体系,其中剪力墙筒体和型钢混凝土框架柱作为竖向抗侧力构件,跨层钢桁架实现了竖向抗侧力构件之间的水平力传递,并为梁、楼板的合理布置提供了条件。采用有限元分析方法对此结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程反应分析,计算结果表明,新型型钢混凝土框架-四角筒-双向钢桁架混合结构体系的结构位移满足规范限值要求,四角筒的损伤主要集中在连梁处,大跨桁架保持不屈服,混凝土梁及钢梁的损坏有效耗散了地震输入能量,证明了此结构布置的合理性。     

深圳现代商务大厦桁架转换层结构设计

现代商务大厦为超限高层建筑,结构总高度186.20m。在层6通过型钢混凝土桁架将上部外框架密柱转换为落地疏柱。针对桁架转换结构特点,研究了桁架转换层对结构整体抗侧刚度的影响,详细计算了桁架内力和转换层及其上层楼板的应力及分布,介绍了转换桁架及其上下层楼板的设计。计算结果表明,桁架转换具有传力明确,传力路径清楚,结构刚度、质量变化较为均匀等优点。