罕遇地震下某巨型框架核心筒结构抗震性能研究

某超高层塔楼结构高度387m,采用设加强层(7道环带+1道伸臂)的巨型框架—混凝土核心筒结构体系,结构高宽比约6.3,核心筒高宽比约14.3。核心筒沿高度逐渐收进,在高区向北偏置。为评价结构的抗震性能,反映结构的薄弱部位,进行了7度(0.10g)罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。分析结果表明:巨柱、伸臂和环带桁架型钢均未出现塑性应变,处于弹性工作状态。大部分区域核心筒墙肢的混凝土受压损伤因子较小,属于基本完好、轻微损坏。中高区墙肢收进和加强层刚度突变的局部区域损伤比较严重,采取措施加强后,改善效果显著。大部分连梁受压损伤较重,连梁内型钢出现了一定程度的塑性应变,起到了良好的屈服耗能作用。结构层间位移角未超过1/100的限值,关键构件满足罕遇地震抗震性能目标的要求。     

带弱连梁且核心筒单侧收进的超高层结构设计

南昌联发中心3#超高层塔楼采用现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,核心筒在高区单侧收进。为满足室内净空的设计要求,框架梁采用宽扁梁,核心筒墙肢采用跨高比较大的弱连梁连接。弱连梁削弱了核心筒整体稳定性,尤其在罕遇地震下承载力和延性较差,弱连梁较早破坏并丧失耗能性能。核心筒单侧收进造成结构刚心和质心偏离、结构扭转、楼层刚度突变、承载力突变。通过比选不同钢骨混凝土连梁布置方案,得到耗能性能最优的连梁布置方案,从而优化了结构整体受力性能。分析结果表明：在关键楼层的关键位置布置钢骨混凝土连梁可以解决弱连梁带来的一系列问题,各项指标满足设计要求,也满足室内净空的设计要求。     

珠海某超高层塔楼结构设计重难点及对策

珠海某超高层项目有两栋塔楼,其中148.9m高的公寓塔楼存在核心筒高宽比大、抗风刚度较弱、建筑外立面外扩的特点,249.5m高的办公塔楼存在建筑外立面外扩、中高区核心筒收进等特点。针对结构设计过程中的重难点,公寓楼利用避难层设混凝土加强梁,有效提高结构抗侧刚度,采用变截面柱的形式顺利实现竖向力的传递和建筑立面效果;对办公楼采用斜柱来实现外框柱位的过渡和立面的要求,为减少核心筒收进带来的刚度突变影响,采取在中区核心筒分阶渐变收进、在高区核心筒进一步收进后加强角部墙肢刚度的措施。弹性及弹塑性验算结果表明,结构满足预期的抗震性能目标C级要求,结构具有良好的抗震性能和抗侧刚度,各项结构措施合理可靠。     

强震下竖向不对称收进高层结构损伤分析

某竖向不对称收进高层结构采用钢管混凝土框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,利用损伤塑性本构考虑混凝土的损伤发展,建立了不规则高层结构的三维弹塑性分析模型,分析强震作用下超限高层结构抗震性能及损伤分布,同时分析地震波幅值对不规则高层结构损伤发展的影响。分析得到:罕遇地震作用下核心筒剪力墙整体处于轻微损伤状态,连梁进入塑性而发挥耗能作用;竖向不对称收进的高层结构核心筒损伤较大部位为伸臂桁架楼层及其相邻上部楼层,对该区域损伤较为明显的剪力墙应进行配筋加强;伸臂杆件所在楼层的楼板承担较大的水平剪力作用,处于中度损坏,应进行设计加强;罕遇地震作用下结构损伤发展较设防地震作用时增大,但结构损伤部位和趋势较为一致。由此得出结论,对于竖向不对称收进高层结构应进行强震损伤分析以明确结构抗震薄弱部位。     

宁波东部新城某主塔楼结构方案比选和优化

宁波东部新城C3-4#地块主塔楼结构高度约为420. 3m,采用带3道伸臂桁架的框架-核心筒结构体系。为适应鼓形建筑体型和功能布置的需求,塔楼核心筒通过3次收进(含1次斜墙)来减小平面尺寸,全部楼层均采用了钢管混凝土斜柱,首次将所有3道伸臂桁架以外包混凝土内墙的形式穿过核心筒。主要介绍了塔楼结构体系的比选过程,针对核心筒的收进方式和型钢设置方式、外框柱的立面布置和截面形式、伸臂桁架与核心筒墙体连接节点的形式等进行详细研究和优化调整,基于刚重比和外框剪力分担比例偏小的问题,提出可行的解决方案和优化措施。     

基于ETABS软件平台的型钢混凝土框架——钢筋混凝土剪力墙结构协同抗震性能研究

由型钢混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两种结构组合而成的结构，外框架的刚度较小，弹性极限变形值和延性系数却较大；内筒RC剪力墙以及竖向支撑RC柱刚度大，弹性极奶变形值和延性系数却较小。整个结构在经反复的水平地震作用下，墙体或坚向支撑很快就超越自身的较小弹性极限变形值，外框架尚未充分发挥其自身的水平抗力，而RC墙体出现裂缝。本文列举某型钢混凝土框架一钢筋混凝土剪力墙结构，地上46层，地面以上高度151．8米，建筑沿高度方向不连续，其中一层至五层为裙楼。五层以上为塔楼核心筒，结构采用三重结构体系抵抗分别由型钢混凝土柱，钢筋混凝土核心筒结构以及构成核心筒和型钢混凝土柱之间相互作用的伸臂桁架构成。通过ETABS有限元分析软件建立模型。提出型钢混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙“协同抗震”的抗震概念设计。对于型钢混凝土框架一钢筋混凝土剪力墙结构，应该提高核心筒剪力墙的延性，使抗侧刚度和结构延性更好的匹配，达到外框架和内筒有效的协同抗震。     

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。     

常州润华环球中心主塔楼结构抗震弹塑性分析研究

常州润华环球中心主塔楼为总高度300m的超限高层,采用了带加强层的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系.采用通用有限元程序Abaqus对该结构进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,考察结构的整体抗震性能指标,并着重分析了核心筒剪力墙、框架钢梁、钢管混凝土柱、环带桁架、连梁以及楼板等典型构件的损伤破坏程度,为该结构及其他类似结构的性能设计提供参考.     

日照海韵广场1#塔楼超高层结构抗震设计

日照海韵广场1#塔楼结构大屋面高度369m,建筑塔冠标高390m,地下4层,地上86层,属于高度超限的超高层建筑。结构采用圆钢管混凝土框架柱+钢梁-钢筋混凝土核心筒+带伸臂桁架加强层的结构体系。核心筒在77层开始局部收进,塔楼存在局部楼板不连续、刚度突变、承载力突变、跃层柱、高度超限、设置加强层等六项不规则项目。针对不规则项目并结合多次与全国超限审查委员会专家的沟通意见,确定了各构件的抗震性能目标,根据抗震性能目标分别进行了框架承担地震剪力的验算、核心筒收进处墙体的平面外验算、风荷载作用下舒适度验算。结果表明,结构能够满足竖向荷载和风荷载作用下的有关指标,抗震性能能够达到设定的性能目标。     

Y型平面高层塔楼结构设计

广州某高层建筑项目为一栋办公及商业类建筑的复杂高层。介绍其塔楼的结构设计,该塔楼结构高度为282.90 m。考虑施工可行性及装配率要求,结构采用钢管混凝土柱框架(钢管混凝土柱+钢梁)-核心筒的结构体系。为了配合建筑功能要求,外框柱中低区采用圆钢管柱,高区采用矩形钢管柱,核心筒低区采用钢管混凝土剪力墙,高区采用钢筋混凝土剪力墙。塔楼平面为Y形平面且面积较大(长边约110 m、短边约100 m),通过对中心区域的结构刚度加强,使3个翼部协调工作,增加了结构抗侧与抗扭刚度。由于局部构件的转换,在46层、47层设置不连续的转换桁架。对结构进行大震性能化分析,使结构构件满足大震性能目标的要求。     

天津现代城酒店塔楼及裙房抗震设计研究

天津现代城酒店塔楼建筑高度209m,建筑要求高度56m、平面长度65m的裙房结构和塔楼结构连为一体,中间不设置防震缝。酒店塔楼采用带加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,为超B级高度超限高层。结构低区外框柱为型钢混凝土柱,核心筒低区采用了钢板混凝土组合剪力墙和带钢斜撑混凝土剪力墙。核心筒高宽比为20,因此为提高刚度设置两道加强层。中部设置伸臂桁架和环带桁架,建筑对与伸臂桁架相连的框架柱截面控制极严,因此伸臂桁架腹杆选用屈曲约束支撑;裙房部位为提高刚度,在不能设置剪力墙且抗侧支撑竖向不连续的情况下设置了屈曲约束支撑。高区设置环带桁架作为加强层,结构底部存在斜撑转换和搭接柱转换。系统介绍了该工程的结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法、整体计算结果、罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果以及地基基础的设计。     

日照华润中心塔楼超限高层结构设计

日照华润中心商业二期总建筑面积约15万m~2,地下3层,地上50层,嵌固层以上高度为182.6m,属于超B级高度建筑。塔楼采用框架-核心筒结构体系,附带商业裙房采用框架-剪力墙结构体系。该项目1～9层为酒店用房,对框架柱截面要求较高,设计采用钢管混凝土叠合柱,满足建筑使用要求。该工程存在扭转不规则、裙房宴会厅大跨度转换、楼板局部不连续等超限项。在设计过程中进行了结构整体抗震性能分析,包含小震弹性计算、小震弹性时程分析、中震弹性及不屈服计算、大震不屈服计算及动力弹塑性分析等,对核心筒周边支承较大跨度次梁的连梁及在核心筒周边存在的缺口梁进行应力分析。结果表明,结构整体分析和构件计算分析满足规范要求,结构安全可靠。     

上海白玉兰广场酒店塔楼结构抗震弹塑性分析研究

北外滩白玉兰广场酒店塔楼大屋面高度为171 m的超限高层,采用带顶部加强层的钢筋混凝土框架-核心筒-刚臂结构的混合结构体系。采用非线性分析软件PERFORM-3D进行罕遇地震作用下的动力弹塑性分析,考察结构的整体抗震性能指标,并着重分析核心筒剪力墙、型钢混凝土柱、外框架钢梁、伸臂桁架以及连梁等典型构件的损伤破坏程度,为该结构及其他类似结构的性能设计提供参考。     

某带竖向收进超高层建筑动力弹塑性分析

对某带竖向收进的240 m超高层建筑进行了罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析,重点分析了核心筒、外框架、收进位置楼板的塑性开展和损伤情况.分析结果表明整体结构满足"大震不倒"的抗震设防目标,核心筒墙体在罕遇地震下性能良好,核心筒连梁出现了损伤,形成耗能机制,保护了核心筒墙肢;核心筒墙肢在剪力墙收进处受压损伤明显,个别墙肢...     

嘉里静安综合发展项目南塔楼

嘉里静安综合发展项目南塔楼共58层,结构主屋面高244．8m,建筑顶高260m,为型钢混凝土框架一钢筋混凝土核心筒结构。该结构外框架在沿塔楼高度体型变化处采用了两处斜柱（16～21层设有5根斜柱,倾斜度为11．5°;21～22层设有3根斜柱,倾斜度为13．2°）,与斜柱相连的框架梁均采用型钢混凝土梁。塔楼在酒店与办公区之间有较大的体型收进,在收进部位的下部楼层（31层）设置了连接框架柱和核心筒的传力斜撑。结构上部结合机电层作为加强层设置了环桁架。     

中国第一高楼主楼核心筒钢板剪力墙混凝土完成浇筑

本刊讯(通讯员和楠刘国英)9月1日,中国第一高楼——深圳平安国际金融中心项目核心筒B5层A1段钢板剪力墙混凝土开始浇筑,此次浇筑的核心筒剪力墙最厚区域达1.5米,一次浇筑高度达4.35米,约278立方米。浇筑的部分在超高层项目中属超厚组合结构墙体,由于钢板剪力墙墙体较厚、钢筋密集,对混凝土的性能和模板体系要求较高,属于该工程的难点之一。在项目部周密的技术方案准备下,浇筑的混凝土密实均匀,流动性和工作性能较好。此次混凝土浇筑顺利的完成,为后续主塔楼核心筒爬模及高标号混凝土施工奠定了基础。浇筑现场     

泰州华润中心超高层结构设计

泰州华润中心由两栋建筑高度近200m的超高层塔楼和大型商业裙楼组成。超高层塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。底部框架柱采用新型钢管混凝土叠合柱,对叠合柱内埋钢管外围的箍筋进行了优化以提高其承载力和延性。核心筒南侧剪力墙在高区收进,转化为5根框架柱,并对相应位置的剪力墙进行了抗震加强。在初步设计阶段的前期对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,从而找到结构薄弱部位并予以优化。系统介绍了该工程地基基础设计、结构体系特点、抗震性能化设计原则和方法以及新型叠合柱的分析和设计。     

宁波东部新城某主塔楼超限结构设计

宁波东部新城C3-4#地块主塔楼的建筑高度为448.2m,结构高度约420.3m,采用带伸臂桁架的框架-核心筒结构体系。主塔楼为鼓形建筑,为满足建筑造型和建筑功能的要求,全部楼层的外框柱均采用斜柱,52~54层的核心筒通过设置4片斜墙实现收进,所有3道伸臂桁架以外包混凝土内墙的形式穿过核心筒,部份外框柱进行高位转换,转角位置设置了折形环桁架和外框梁。简述了主塔楼结构体系、主要性能指标、关键部位和基础的设计情况。基于主塔楼的独特布置和结构构件受力特点,设定合理的抗震性能目标,进行全面而详实的计算和分析,采取了针对性的加强措施,保证结构安全、可靠和耐久性。     

某塔楼施工模拟及非荷载效应分析

某环球金融中心D座塔楼结构主要屋面的高度为311.4m,整体结构施工过程较长,结构竖向构件在施工过程中的受力及变形状态与弹性分析不同。此外,塔楼核心筒结构有两次斜墙收进,因而在施工过程中会出现明显的水平位移,影响高速电梯的运行。本文考虑混凝土收缩和徐变的影响,对该塔楼进行施工模拟分析,研究该结构长期竖向变形规律以及产生的附加内力,分析出塔楼由于斜墙收进在重力作用下产生的水平变形,为后续设计和施工提供参考和依据。     

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。