某酒店大悬挑结构设计与分析

文章以南京某酒店复杂大悬挑钢结构设计为背景,分析了大悬挑结构的受力体系、抗连续倒塌的能力、正常使用的舒适度,并对关键节点进行有限元受力分析。归纳总结了大悬挑结构设计过程中遇到的重点、难点,对其它类似工程具有一定的参考意义。     

某带高位长悬挑桁架的超限结构设计

南京扬子江国际会议中心是海峡两岸企业家峰会永久会址,其C区单体外观和内部空间形态复杂多变,是具有6项不规则的超限结构。本单体4层至5层采用单斜拉腹杆布置的跨层钢桁架搭建悬挑12.9~14.6m的高位长悬挑空间。结构分析发现:时程法计算所得竖向地震系数可能大于等效静力法和反应谱法,需进行包络设计;在悬挑根部并沿向内跨延伸方向的楼板拉力较大,需对楼板进行加强,而改进施工次序后的无支撑安装法可以显著减小楼板拉力;悬挑侧桁架构件多由非地震工况控制,根跨构件多由地震工况控制;在通高桁架轴跨中部增加立柱可以增强悬挑桁架的空腹桁架作用,增强结构的防连续倒塌能力;合理布置TMD可以有效降低悬挑桁架的竖向振动加速度,从而满足舒适度设计要求。     

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。     

某商业综合体大悬挑结构设计与分析

大悬挑结构因其跨度大、冗余度低常成为结构设计的难点及重点.某商业综合体悬挑结构最大跨度27.7m,采用六榀钢桁架作为主要受力构件.通过加大楼板厚度、设置楼面水平斜撑等构造措施,使结构传力可靠直接、变形协调合理.采用SAP2000等有限元软件对结构稳定性、防连续性倒塌、楼板应力、楼盖舒适度、复杂节点应力进行分析.结果表明...     

邯郸文化艺术中心整体悬挑钢桁架设计

邯郸文化艺术中心包括博物馆、大剧院、城规馆和图书馆,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构与钢结构的混合结构。博物馆和图书馆利用多层结构高度形成整体悬挑钢桁架体系,具有悬挑尺度大、荷载重、空间造型复杂、传力路径不直接、竖向刚度分布不均匀等特点。针对结构特点,对重要构件提出了更高的性能目标。采用有限元软件ETABS和SAP2000建立空间模型,对悬挑钢结构进行了整体设计和各种补充分析,包括竖向地震效应分析、钢结构稳定分析、连续倒塌分析、重要剪力墙应力分析、楼板应力分析等。着重解决了大悬挑结构的安全性和结构冗余性,并提出相应的构造措施和节点做法。项目已投入使用,结构受力性能良好,结构体系安全可靠。     

某圆形展厅悬挑结构设计

某复杂单体建筑含局部圆形展厅,展厅采用多榀桁架支撑。结合建筑使用功能要求及平面、立面布置,选择合理的结构形式,从工程概况、设计参数、结构整体计算、活荷载不利布置、抗倾覆验算等方面进行了论述,探讨类似项目的结构设计方法。     

深圳某网络科技大厦单边大悬挑结构地震动、风振动分析

深圳某网络科技大厦副楼为复杂超限单边大悬挑建筑,采用框架-核心筒体系,其屋面高度为47m,桁架单边悬挑长度达36.65m,桁架高度为15m。由于本项目悬挑长度很大,对竖向地震及风振动比较敏感,本文采用振型反应谱法和时程分析法进行了竖向地震作用的计算,研究了长悬挑结构部分竖向地震下振型质量参与系数与竖向振型数及竖向地震作用的关系。同时,基于风洞试验数据利用数值模拟,进行了楼盖风振时程分析。利用数值模拟,进行了人行荷载下楼板舒适度验算。     

西咸新区1A楼悬挑结构竖向地震分析及设计要点

西咸新区1A楼,由于建筑的独特造型,存在两处高位长悬挑结构,最大悬挑长度达到12.4m。采用竖向地震波对悬挑结构进行时程分析,对悬挑部位的竖向加速度分布和悬挑部分构件轴力的竖向地震效应等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计值。对悬挑部分进行中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全。     

广西乐业大石围天坑西峰悬挑观景平台结构设计

坐落在广西乐业大石围天坑西峰山脊上的观景平台是悬挑长度达34 m的大悬挑空间钢桁架结构.由于其悬挑跨度大、造型别致、天坑环境及其所处场地等因素,该工程设计有别于常规设计.介绍了采用的结构体系,水平和竖向地震作用、水平和竖向风荷载和温度作用取值,结构静力分析,变形和构件验算,整体稳定性分析,V形支撑关键节点设计,基础设计,人行振动舒适度分析以及结构自振频率检测等关键问题,结构的精细分析和设计表明,该结构体系设计合理,V形支撑杆件截面纤细,既满足建筑造型要求,又满足了经济性、安全性和适用性要求.     

国家会议中心二期结构设计

国家会议中心二期项目总建筑面积40. 9万m~2,主要功能为会议、展览及配套用房。主体结构利用首层顶板及其周边夹层设置巨型转换桁架,实现会议、展览大空间跨越,并作为支承上部多层建筑的转换结构。着重对大跨重载转换结构在竖向荷载、温度作用及施工过程中的传力路径及承载能力进行系统分析,并分别采用时程分析、振型分解反应谱法及规范简化算法对转换结构竖向地震作用效应进行评估。选取典型转换桁架进行抗连续倒塌分析,并对重载转换结构相关范围楼盖进行了舒适度分析,验证了主体结构在弹性阶段的承载能力及刚度。根据性能化设计要求,对主体结构进行动力弹塑性分析,考察罕遇地震作用下主体结构抗震性能及关键构件损伤情况。     

某中学行政楼大跨度连体结构设计

某中学行政楼为双塔大跨度连体结构,双塔采用框架—剪力墙结构,连体部分采用钢桁架。文中介绍了连体结构设计特点、计算分析和设计准则及采取的相关措施。分析了连接体部分设计特点,连接体楼板在温度、地震作用下应力情况和舒适度情况,以及连体的施工顺序对楼板的受力影响,根据分析结果对连接体楼板采取加强措施。对连接体桁架采取抗震性能设计和抗连续倒塌设计,保证结构的关键构件的安全度。对今后的连体结构设计提供了一定的借鉴意义。     

某复杂高位连体结构设计与研究

深圳某总部大厦由一栋36层研发办公楼和一栋18层宿舍楼通过两层连廊在宿舍楼顶部连为一体,两栋塔楼层高、高度不等,为非对称双塔连体结构。研发办公楼采用钢管混凝土柱–钢梁–钢筋混凝土核心筒结构,宿舍楼采用框架剪力墙结构,连体采用钢桁架结构。本研究基于抗连续倒塌分析方法对连体结构方案进行了选型分析,然后对连体桁架进行抗震性能化设计,对连体楼盖进行了应力及舒适度分析,对桁架节点进行了有限元分析,论证了结构方案的合理性,为类似复杂高位连体结构设计提供参考。     

某体育中心超限结构设计

盐城市体育中心综合馆位于盐城市解放南路体育中心东南角,结构采用框架-抗震墙结构,观众大厅屋面采用钢桁架结构,其余部分采用现浇钢混结构。论文采用PMSAP以及SAP2000对其进行对比分析,同时用Midas Gen对中震下楼板应力、温度应力以及楼板舒适度等进行研究分析。结果表明,所采用的结构方案可以基本满足各性能水准目标,结构方案安全可行。     

孝感市民之家大跨悬挑结构设计

孝感市民之家采用由钢桁架组成的钢-混凝土混合结构体系,从3层楼面开始四面悬挑。在满足建筑功能的前提下,对多种结构方案进行了承载能力和位移比选,得到了较优的结构体系。采用性能化方法对该结构进行设计,并对悬挑构件的支撑系统进行了中震弹性分析,满足中震弹性、大震不屈服要求;利用MIDAS Gen软件对结构进行静力弹塑性分析,以了解结构在大震作用下的性能,保证结构实现多道抗震防线要求;为防止悬挑结构出现连续倒塌,采用SAP2000软件模拟悬挑杆件失效,进行了抗连续倒塌分析;对楼面大开洞采取了有针对性的加强构造措施。     

深圳某连体及大悬挑高层建筑的结构设计北大核心CSCD

深圳某连体及大悬挑高层建筑为两座高位连体超限建筑,主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,在8~10层通过两榀钢桁架将两塔楼相连。两塔楼在东西侧及南侧三面存在大悬挑,悬挑部位采用空腹桁架形式。针对上述特点,对主体结构设定了相应的抗震性能目标,通过Midas Building及YJK两种程序进行整体结构多遇地震下的弹性分析,采用YJK对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析及罕遇地震下的动力弹塑性分析,各项指标均满足规范要求。并且对关键部位及关键构件进行了补充分析,确保主体结构、连体桁架及悬挑空腹桁架在小震、中震、大震作用下具有良好的抗震性能。     

某高层建筑连体结构设计研究

以某高层建筑连体结构为案例,针对其建筑总高度不高、连接体体量相对较大的特点,对连接体两侧的主体结构进行了框架-剪力墙结构、屈曲约束支撑框架结构、框架结构三种结构体系的选型分析,并对连接体所采用的钢桁架形式进行了优化选型分析,最终采用了主体结构为框架结构、连接体钢桁架以腹杆受拉为主的整体结构形式。研究了该连体结构的自振特性、层间刚度及层间位移角的分布特征。对该连体结构的一些关键问题进行了研究,包括连接体钢桁架上下弦楼板应力、关键构件和节点的设计、抗连续倒塌能力以及构件性能目标和大震下结构的变形和损伤情况。分析结果表明,该高层连体结构的结构选型合理,结构具有较好的整体性,关键构件和节点的设计均能达到预设的性能目标且构造合理,连体结构具有较好的抗连续倒塌能力,可满足大震不倒的性能目标要求。     

某带大悬挑的办公塔楼结构设计

某办公塔楼采用钢筋混凝土核心筒-大悬挑结构体系,塔楼3层的外围框架柱缺失,导致4～13层核心筒外侧均为悬挑结构,最大悬挑尺寸为19.2m。采用钢筋混凝土核心筒作为竖向抗侧力体系,在4层和9层设置悬臂桁架与环带桁架组成的悬挑转换体系,将上部楼层荷载传递给核心筒。对结构进行了抗震性能化设计,对核心筒关键部位采取了设置钢板、型钢柱、型钢梁等加强措施,大震动力弹塑性时程分析结果表明核心筒具有优良的抗震性能。对悬挑转换体系进行了专项分析,具体包括:核心筒环通钢梁的设计;楼板刚度对悬臂桁架、环带桁架受力和变形的影响规律;对悬挑转换部位楼板进行应力分析,并采取后浇带和铺设钢板的措施;大悬挑关键节点分析等。结果表明,悬挑转换体系具有较高的安全储备。并针对悬挑转换结构的特点,给出了可行的施工方案。     

辛亥革命博物馆(新馆)结构设计

辛亥革命博物馆(新馆)为钢管混凝土柱-混凝土剪力墙组合结构,层3及屋盖部分悬挑跨度约为34m,采用1对钢桁架悬挑;局部外立面采用空间折板钢架,既作为幕墙支承骨架,又作为楼层竖向支承结构,并对其进行整体建模分析。采用MIDAS/Gen软件进行了楼板的舒适度验算,空间折板钢架结构的强度、变形和稳定计算。     

某大悬挑钢结构设计与施工关键技术讨论

某综合性办公楼地下2层,地上塔楼20层,裙楼5层。裙楼4层局部悬挑达20～25m。结合建筑造型和功能,利用4层整层空间,设置4. 5m高的钢桁架,作为主悬挑构件。在悬挑桁架根部采用了交叉腹杆桁架,提高了桁架刚度与承载力。针对大悬挑桁架制定了具体的施工方案,对桁架在各施工阶段的挠度进行了监测,并与有限元分析结果进行对比。结果显示,悬挑桁架挠度实测值与计算值整体上吻合较好。     

湖北省图书馆新馆悬挑转换桁架结构设计

湖北省图书馆新馆为框架结构,局部设置少量支撑及剪力墙,属于平面、竖向均不规则的结构。结合概念设计和计算分析,对新馆工程上托7层悬挑转换桁架的结构布置进行了设计方案比选;分析比较了不同楼板假定对桁架弦杆的受力和配筋影响。结果表明:传力越直接,结构布置越合理;对于平面不规则或考虑温度荷载工况的结构,刚性楼板假定会产生较大误差。桁架节点复杂,设计中提出了有别于常规做法的适用节点构造。