某超限复杂高层办公楼结构设计

苏州昆山某办公楼为带转换层的超限复杂高层,转换层以下为由筒体和桁架组成的巨型结构,转换层以上为钢框架+钢筋混凝土多筒体混合结构,具有结构体系超规范、大跨度钢桁架转换、大悬挑钢桁架转换、竖向尺寸突变等结构设计难点。针对建筑特点及结构设计难点,对工程进行结构整体设计及结构难点专项设计,并确定结构关键构件的抗震性能化目标。结果表明,通过合理布置结构体系,采取有效的构造措施,结构的抗震性能可满足规范要求。     

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。     

中国国家博物馆改扩建工程新馆结构设计

中国国家博物馆改扩建工程新馆主体结构采用钢筋混凝土多筒体-部分框架结构体系,楼层及屋顶大跨部分采用钢桁架结构。根据材料优缺点、施工特点等进行多方案分析比较,确定展厅、报告厅、演播室等楼盖结构选用后张有粘结预应力混凝土梁,钢桁架结构楼层采用钢筋桁架组合楼板。根据基础受力特点,经方案比选,新建部分基础采用桩筏基础,并进行了地基基础沉降协调分析,采用桩底桩侧后压浆技术大幅提高了单桩承载力,节约造价明显。在工程中采用了型钢混凝土结构以及钢板混凝土组合剪力墙等组合结构。设计中进行了抗震性能化分析以及型钢混凝土结构连接节点等分析研究。     

大连国际会议中心支撑筒设计与试验研究

大连国际会议中心工程以平面分布不规则的14个筒体为整个工程结构水平和竖向主要支承构件。由于结构形式的特殊性,筒体受力形式有别于传统高层建筑结构中的核心筒。为满足抗震设计及结构连接构造的需要,工程采用内藏带斜支撑型钢桁架混凝土组合筒体,并针对受力特点采取必要的构造措施。为深入研究该筒体性能,结合工程实际进行了缩尺筒体模型抗震试验研究,包括刚度及其退化过程、承载力、延性、抗震耗能能力及破坏特征、构造措施有效性等。根据试验结果,针对试验中薄弱部位采取进一步加强措施,提高筒体抗震能力。研究表明,内藏带斜支撑型钢桁架混凝土组合筒体具有很高的承载能力;内藏钢框架可明显提高筒体承载力、延性,阻止刚度退化;筒体不规则洞口形成薄弱部位,虽然采取若干措施,支撑筒整体承载力仍然有较明显的降低,因此应尽量减少短墙开洞,同一截面处不应开多个洞口。     

框架—核心筒结构设计探析

结合实际工程,根椐筒体结构的特点,对筒体结构特别是框架—核心筒结构从概念设计、计算程序选取、结构计算参数的选取、平面布置、构造要求等方面进行了探析,以完善框架—核心筒结构设计。     

大连中国石油大厦结构方案优化设计

大连中国石油大厦结构内筒为钢筋混凝土筒体,结构外框地下4层至2层为框架,3层至45层为交叉桁架筒体,属超高层复杂结构。对钢结构外筒-钢筋混凝土内筒、钢筋混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢管混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢结构外筒-钢结构内筒(钢框架+内藏钢板支撑混凝土剪力墙筒体)、混合外筒(10层以下为钢管混凝土,其他为钢结构)-钢筋混凝土内筒5种结构体系形式进行了分析。分析结果表明,由于外筒具有很强的抗侧刚度,因此在设计中为强度控制而非变形控制。5种结构体系形式中,混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式的受力性能和经济性能最优越。针对混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式进行了结构质量分布偏心影响分析、结构抗倒塌能力分析、结构延性分析等方面的研究。研究结果表明,交叉桁架外筒-钢筋混凝土内筒结构体系具有很好的抗侧和抗扭刚度,抗倒塌性能优越;但水平地震作用下外筒桁架斜柱以受轴力为主,结构整体延性稍差,若外筒边缘杆件采用抑制屈曲支撑代替     

重庆国际大厦超高层结构设计

通过对重庆国际大厦超高层结构方案、结构设计的介绍,论述了采用钢筋混凝土筒中筒结构体系,框架柱选用核心钢管混凝土柱,利用避难层设置钢筋混凝土局部腰桁架等措施。通过多种软件的计算分析比较证明,结构设计安全、合理,满足了工程的抗震性能目标要求。     

基于垂直城市设计理念的平台型超高层结构体系研究

基于垂直城市设计理念,提出了一种新型超高层结构体系,即平台型超高层结构体系。该体系沿高度方向采用巨型结构搭建若干层结构平台,在各结构平台上建造各种不同使用功能及结构体系的建筑,而巨型结构平台由竖向筒体+桁架平台+斜撑组成。该体系的布置及受力特点基本符合极限高层建筑体系的概念,具有抗侧移效率高、适应各种城市功能建筑、实现垂直城市的建造的特点。对某400m高、575m高两栋在建超高层项目,分别采用2种平台型结构体系和巨柱框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,进行了各体系的抗侧移效率及其他力学指标、建造成本等多方面、多角度的对比。结果表明,钢筋混凝土竖向筒体+钢桁架平台+斜撑的平台型结构体系是最优选择。     

深圳工商银行大厦结构分析与设计

深圳工商银行大厦为带4层裙楼的超高层建筑,采用型钢混凝土框架-混凝土双筒体结构体系,两筒体分别位于平面东西两侧。建筑物的南面裙楼及塔楼底部均有9~11m悬挑,采用单层V形悬挑桁架。根据结构特点,就阻尼比取值、开洞钢梁模拟、中小震墙肢设计、不同跨高比连梁性能化设计、悬挑桁架的分析与设计以及大跨钢梁楼盖舒适度分析等内容展开论证。分析结果表明,整体计算中可不考虑腹板开洞的影响;墙肢、连梁、悬挑桁架及大跨楼盖的结构设计均能满足规范要求。     

苏州国际博览中心钢结构楼面设计

主要介绍了苏州国际博览中心标准展厅结构布置原则,楼面双向钢结构桁架的设计以及钢结构桁架与混凝土筒体的连接方式。     

哈尔滨国际会议展览体育中心主馆屋盖钢结构设计

哈尔滨国际会议展览体育中心是国内在建和已建成的展览类建筑中规模较大的一个。主要介绍了其组成及结构形式,主馆大跨钢结构的设计过程。重点阐述了主馆大跨张弦桁架体系的结构特点和设计中参数的选择;应用ANSYS软件及自主开发的辅助接口程序,对主体钢结构进行了细致的受力分析。在优化设计的基础上,对施工过程进行了全过程数值模拟,有效地指导了施工中的预应力张拉的实时监测和施工调整控制。分析了张弦桁架的施工稳定性,同时总结了该类结构体系的一些设计特点。     

某体育中心空间管桁架结构设计

空间钢管桁架由于具有造型丰富、受力明确、用钢量省、施工方便等特点而被广泛地应用在大跨度公共建筑设施中。本文结合某体育中心工程设计,介绍了大跨度空间管桁架屋盖结构的计算模型确定、主桁架平面布置及支撑平面布置、主桁架设计、杆件及节点设计等内容,整个设计过程和设计方法及节点构造可供同类工程参考。     

轻型木桁架应用及设计

轻型木桁架体系具有施工方便、建筑表现力强、环境友好的特点，在欧美地区应用广泛，国内也逐渐开始有所应用。介绍几个轻型木桁架体系的应用实例，包括普通民用建筑工程、桥梁工程应用及大跨体育场馆。针对目前国内还没有相应的设计规范，介绍TPIC推荐的轻型木桁架设计方法，其内容涵盖：材料、结构形式、结构分析方法、构件及连接验算。     

国家游泳中心结构设计与研究

正在兴建的国家游泳中心“水立方”为2008年奥林匹克运动会的游泳、跳水、花样游泳、水球比赛场地,赛后将继续提供重大水上比赛场地,同时为市民提供综合水上娱乐中心以及会议展览场地等.国家游泳中心屋盖和墙体采用了基于气泡理论的多面体空间刚架结构,为国内外首创.其构成方式是将由多面体细胞填充的巨大空间进行旋转和切割,从而得到建筑的外轮廓和内部使用空间, 切割产生的内外表面杆件和内外表面之间保留的多面体棱线便形成了结构.这种新型空间结构的受力特性介于网架和空腹网架之间,结构设计面临着许多新课题.本文介绍了国家游泳中心结构设计中的关键技术问题,包括多面体空间刚架结构的几何构成与设计优化、荷载分析与取值、结构总装整体分析、静力弹塑性分析（pushover analysis）、动力弹塑性时程分析、节点设计与试验研究等.     

武汉市月亮湾城市阳台索膜结构设计与节点优化分析

武汉月亮湾城市阳台项目索膜结构整体造型是异形曲面,为大跨度柔性结构,索膜结构主要由起承重作用的承重索、起稳定作用的稳定索以及周边起刚性支承作用的桁架构成。恒载作用下,管桁架构件最大应力出现在支座附近,杆件以压力为主。首先详细介绍了阳台索膜结构的设计,并对不同荷载条件下的索膜结构进行了静力与稳定性分析;然后从钢桁架结构柱提取典型节点进行有限元建模,对其进行校核与优化分析;最后提出了节点优化设计建议。     

杭州东站站台雨棚结构设计及分析

杭州东站站台雨棚为交叉钢管桁架结构,具有较好的空间性能。为了研究该大跨度空间钢管结构的受力性能,利用规范理论与风洞试验相结合、足尺试验与有限元分析相结合等技术手段,对工程抗风和铸钢节点力学性能等进行了分析研究,在此基础上对该工程大跨度桁架结构的结构布置、节点设计与结构分析进行了介绍,对相似工程具有一定的参考价值。     

100m跨网壳与管桁架组合型网格结构设计

结合某大跨钢屋盖设计实践,对100 m跨网壳与管桁架组合型网格结构设计进行了探讨,从结构选型、受力分析、结构设计、构造措施等方面进行了具体研究,对此类储煤结构形式的设计与推广具有一定借鉴意义。     

大跨度空间网架结构施工安全监测

研究了大跨度空间网架结构在施工过程中撤除辅助支撑时,网架结构杆件的应力变化情况,对结构施工辅助支撑拆除前后的安全性进行了分析。并以某大跨度空间网架结构为工程背景,分析了该结构在施工过程中辅助支撑拆除前后的杆件应力变化情况,说明施工辅助支撑拆除过程中网架结构是安全的,其应力虽有变化,但并未造成结构构件的损伤。     

某大跨空间桁架钢结构设计

结合较大屋面荷载下的大跨钢结构建筑项目实例,以建筑功能性、结构可靠性及设计经济性为前提,对比了不同桁架形式各自的优劣.同时,介绍了温度应力的影响以及桁架支座的应力计算.总结的设计经验可为类似的大跨结构项目中钢屋盖的选型和计算提供借鉴.     

贵阳北站31m跨钢桁架结构设计

贵阳北站建筑功能要求在高架候车层周边设置环形高架车道,在商业夹层需要采用大跨度钢桁架跨过车道以满足建筑需要。钢桁架跨度达到31m。结合计算分析,对钢桁架进行了多种方案比较,并最终确定采用M形腹杆布置,下弦支座处采用钢骨混凝土截面的结构布置;对桁架的有利和不利因素做了具体分析。