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。     

重庆解放碑威斯汀酒店伸臂桁架对比分析

重庆解放碑威斯汀酒店采用外框架(钢框架梁+型钢混凝土柱)+钢筋混凝土核心筒+伸臂桁架体系,在33层和49层的避难层设置了伸臂桁架,伸臂桁架的设置可以使外框架柱有效发挥作用,以增强整个结构的抗侧力刚度。结构整体分析表明,设置两道加强层,可有效地提高整个结构的抗侧力刚度,减小结构的水平位移,使其满足规范要求;同时,加强层的刚度不宜太大,太大了将造成严重的刚度突变;所以应对加强层的设置方式和层数进行对比分析,减少结构刚度突变。分析表明,在对加强层及相邻楼层采取专门措施后,整个结构在地震下仍可保持延性屈服机制。     

高层混合结构加强层设置方案对比分析

结合一栋49层、高224.8m的超高层混合结构,对比分析了加强层设置方式对混合结构性能的影响。分析结果表明,对于风荷载起控制作用的超高层混合结构宜结合设备层设置多个加强层;加强层刚度越大,内力突变程度越严重;在设置伸臂桁架的同时设置腰桁架对提高框架核心筒结构刚度效果不明显,但能够提高楼层抗剪承载力。     

中国国际丝路中心超高层结构设计与关键技术

中国国际丝路中心超高层建筑总高度498 m,位于陕西省西安市,抗震设防烈度8度,该结构的侧向变形和承载力均由地震作用控制.为解决结构侧向刚度不足的问题,设置了伸臂桁架加强层,然而传统伸臂桁架往往会造成结构刚度和承载力突变等问题.为此,采用基于刚性伸臂和黏滞阻尼伸臂的组合伸臂桁架技术,研究刚性伸臂桁架和黏滞阻尼伸臂桁架在...     

深圳能源集团总部大厦结构体系研究

深圳能源集团总部大厦项目,由南、北塔楼及连接南北塔楼的连桥组成,北塔楼主体结构高208.5m,南塔楼主体结构高100m,南北塔楼在2～9层通过连桥连接,属于复杂高层建筑。由于Y向高宽比为6.8,尤其核心筒高宽比约为17,远大于规范建议值12,造成结构Y向刚度偏弱。针对上述结构特性,结合建筑布置,设置腰桁架和伸臂桁架,以探求伸臂桁架和腰桁架的最优布置。北塔楼结构体系采用框架体系+核心筒+加强层架的抗侧体系。整体结构及构件融入了性能化设计思想,对主要抗侧力构件,如加强层、连桥区域提高抗震等级和性能目标。动力弹塑性时程分析进一步验证结构在大震下的整体性能要优于不倒塌要求。分析结果表明,塔楼结构设计可满足所提出的抗震性能目标,各项性能指标均符合国家相关规范的要求。     

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。     

北京财源国际中心西塔楼结构设计

北京财源国际中心西塔楼为35层,结构总高度154.8m。工程采用型钢混凝土框架加钢筋混凝土核心筒结构体系,并在层26设置了加强层桁架提高结构的抗侧刚度。按抗震设防超限审查意见,对工程采取控制底部墙体剪压比不大于0.15,小震作用下框架承担的剪力不应小于层剪力的25%,伸臂桁架由12榀减为4榀等构造措施,使结构抗震性能有了可靠的保障,对于顶部9层的偏置核心筒的抗震设计也取得了较好的效果。     

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。     

南京德基广场三期超高层建筑结构设计

由于建筑平面、立面上的需求,塔楼在底部存在较大收进且结构角部在中、高区逐层内收,为避免过多的转换结构构件,最终采用斜柱的方式满足建筑要求;为解决结构侧向刚度不足的问题,设置了伸臂桁架加强层,是一个颇具有代表性的有较多斜柱的带加强层超高层建筑结构。以层间位移角为约束条件,基于增量敏感性优化方法对伸臂桁架的位置及设置道数进行研究分析,基于力学原理分析了斜柱结构的受力机理,并对受其影响的钢梁、楼板进行专项分析,通过ABAQUS有限元软件对分叉柱关键节点进行有限元分析。结果表明：在斜柱楼层范围内,斜柱轴力产生的水平力在核心筒墙体内会造成水平剪力,其拉、压受力特性与斜柱倾斜方向相关,应重点对内倾柱进行加强。斜柱转折处的楼板受到较大拉力时会发生开裂,因此钢梁应考虑能独立承担斜柱的水平分力,按拉、压弯构件进行强度验算。斜柱转折楼层、伸臂加强层及其相邻楼层,均为楼板应力较大位置,设计中需重点关注及加强。通过专项分析加强后主体结构能达到预定的性能目标,且结构关键构件在罕遇地震下不屈服,具有良好的延性。     

航天科技广场加强层伸臂桁架方案研究

结合实际工程探讨了采用屈曲约束支撑作为高层框架核心筒结构加强层伸臂桁架的可行性及优越性,对比分析了普通支撑与屈曲约束支撑加强层方案结构整体动力性能、层间位移角,以及大震下弹塑性基底剪力等。计算结果表明,在满足正常使用状态的情况下屈曲约束支撑可以选择相对较小的截面,在加强层采用屈曲约束支撑作为伸臂桁架能够有效降低结构刚度突变,通过屈服耗能以降低大震下的反应,减小地震作用对整体结构重要构件的破坏,屈曲约束支撑实现提高刚度、承载力同时减小刚度突变的和谐统一。