钢桁架屈曲约束支撑组合结构施工技术——基于超高层建筑

以福州海西商务大厦为工程案例,文章介绍了钢桁架安装技术、屈曲约束支撑安装技术,介绍了该超高层建筑钢桁架屈曲约束支撑组合结构施工。     

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。     

楼板施工方案对某工程大跨度弧形桁架的影响

某纪念馆工程为双环形布置的2层钢框架结构,柱网呈环状布置,局部抽掉较多柱子形成大跨度弧形桁架结构,其受力较为复杂,计算发现不同的楼板施工方案对弧形桁架受力影响较大。通过采用ETABS软件对不同楼板刚度下的大跨度弧形桁架进行分析,结果表明楼板形成刚度后对大跨度弧形桁架的受力有较大的改善,因此确定楼板施工方案为先浇筑楼板混凝土并达到强度后再拆除桁架下的临时支撑。采用ABAQUS软件对应力较大处楼板进行有限元分析,结果表明楼板钢筋应力满足要求,楼板能够满足正常使用要求。     

屈曲约束支撑在北京银泰中心结构抗震设计中的应用

北京银泰中心钢结构主楼为框架筒中筒结构,为了加强其抗侧刚度,除了在各层以钢梁连接内外筒,还在3个设备层设置了贯通内外筒的伸臂桁架形成加强层。由于伸臂桁架对结构整体抗震性能有较为突出的影响,因此将伸臂桁架在内、外筒之间的钢支撑用屈曲约束支撑代替,以改善其力学性能。通过合理选择屈曲约束支撑的力学参数,并经过Pushover分析计算,表明该屈曲约束支撑的设置能够改善结构的整体抗震性能,达到了预期目的。     

屈曲约束支撑对钢桁架拱桥抗震性能改善效果的研究

为了探究屈曲约束支撑对上承式钢桁架拱桥抗震性能的改善效果,分别对采用普通钢支撑和屈曲约束支撑的两种钢桁架拱桥进行了罕遇地震作用下的非线性动力时程分析。在计算模型中,除了对桥面板采用S4R壳单元、对屈曲约束支撑采用T3D2桁架单元进行简化外,结构的其它部分均采用考虑剪切变形的B31梁单元进行模拟。分别在纵向和横向输入了1995年日本神户地震记录下来的Ⅱ类场地JRT-NS、JRT-EW和OGF-N27W波,对采用屈曲约束支撑和普通钢支撑的模型分别在轴力和位移等方面进行了对比分析,结果表明:在纵向地震激励下,采用屈曲约束支撑的结构较采用普通钢支撑结构的抗震性能改善效果甚微;在横向地震激励下,采用屈曲约束支撑的结构较采用普通钢支撑结构的抗震性能有明显的改善作用;且在考虑竖向地震作用时,采用屈曲约束支撑的结构也具有明显的抗震性能改善效果。     

西北地区最大吨位屈服承载力屈曲约束支撑应用于宝鸡市第一高楼

<正>本刊讯(通讯员张大发)中建三局承建的宝鸡国金中心项目,是以203米超高层城市地标为核心,主体结构为框架+核心筒+伸臂桁架结构形式,抗震等级为特一级,为了提高结构抗震耗能能力,主体结构桁架层安装屈曲约束支撑,单根支撑屈服承载力最大达30000k N,为西北地区最大吨位承载力屈曲约束支撑。屈曲约束支撑在国内实际建筑物中应用相对较少,其加工制作,现场安装施工技术还相对欠缺,面对施工过程中各种施工问题,中建三局组织技术力量,对于新型产品的     

人民日报社报刊综合业务楼结构设计

人民日报社报刊综合业务楼是国内第一幢全面采用屈曲约束支撑为主要抗侧力构件的高层钢结构建筑。主体结构同时具有平面、竖向不规则,主要构件形态复杂等特性。详细介绍了该工程的结构设计难点和处理办法,其中包括屈曲约束支撑的布置、复合弧形桁架式竖向构件的布置特点及受力特征、环桁架的设置与分析等,同时介绍了如何运用性能化设计方法对不同结构部位和构件进行加强。     

大港体育馆大跨度空间桁架施工技术

随着空间结构施工技术的发展,大跨度空间桁架的应用越来越广泛。大港体育馆结构为大跨度空间管桁架结构,根据工程的重点及特点制定相应的施工方案,掌握关键的技术要求,保证工程的施工进度。其中吊装方案、起重机械和支撑胎架的选择,对工程的进度、质量和费用影响重大,必须经过分析比较后选择最佳方案。同时,将大港体育馆96m跨桁架分成3个整体吊装段及2个弧形管柱段,弧形管柱直接利用汽车吊固定在支架上,其余吊装段依次吊装在临时支撑上,顺利完成整个桁架的吊装过程。     

某大跨度钢桁架结构的选型与屈曲分析

以某跨度110m的输送压缩空气管道工程为背景,进行了大跨度钢桁架结构的杆件截面、空间几何形状、支座形式等结构要素的选型,论述了采用四边形立体方管钢桁架结构能够较好地满足设计要求。对结构进行了线性屈曲分析和考虑初始缺陷的几何非线性屈曲分析,结果表明:本工程四边形立体管桁架结构的整体稳定性能良好,增大桁架结构的宽高比、提高支座的约束刚度以及增加横截面的抗扭转能力均能够提高结构的线性屈曲因子;钢桁架结构发生非线性屈曲时的临界荷载相对于线性屈曲有较大幅度的降低。     

两边连接屈曲约束钢板墙动力分析简化模型研究

为简化两边连接屈曲约束钢板墙的动力分析,在等效支撑模型的基础上提出用等效桁架模型代替两边连接屈曲约束钢板墙。等效桁架模型的支撑点取在屈曲约束钢板墙与梁传力的合力点处,斜杆的截面面积和材料强度分别按与两边连接屈曲约束钢板墙的初始刚度和屈服承载力相等进行换算,竖杆的截面面积取屈曲约束钢板墙横截面面积的一半,材料强度与屈曲约束钢板墙相同。对三个不同层数和不同跨数的平面屈曲约束钢板墙-框架结构及相应的等效支撑模型和等效桁架模型分别进行了模态分析和地震响应分析,结果表明两种简化模型的地震响应均与原型结构吻合较好,但等效桁架模型能更准确地模拟原型结构的动力特性,具有更好的适用性。     

广州南沙青少年宫结构设计

广州南沙青少年宫主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,平、立面及空间关系均较为复杂.为适应建筑功能及造型需要,结构设计在中庭入口处设置了跨度约55m的弧形桁架,支承两层约46m×26m的正交钢网格空腹桁架楼盖.室内二层新颖独特的S形反对称连廊,采用单侧悬挂方式使结构内力自平衡;在突出各肢结构适当位置设置屈曲约束支撑(...     

基于钢框架的大吨位屈曲约束支撑安装方法研究

宝鸡国金中心项目地处汾渭地震带上,为了提高结构抗震耗能能力,在主体结构桁架层安装了屈曲约束支撑,单根支撑屈服承载力最大达30 000 kN。结合工程特点,采用预拼装、临时固定、节点坡口优化、特厚板焊接等施工技术,高效率、高质量地完成了大吨位屈曲约束支撑的安装施工,确保了屈曲约束支撑在主体结构中有效发挥作用。     

屈曲约束支撑在某会展中心工程中的应用研究

某会展中心采用钢管混凝土框架-屈曲约束支撑结构体系,主体结构跨度大、层高大且平面不规则.屈曲约束支撑作为耗能构件,分别应用在结构框架及大跨延性桁架两个部分.采用SAP2000软件进行动力弹塑性时程分析,考察罕遇地震作用下结构的性能.计算结果表明:屈曲约束支撑可以显著提高结构的侧向刚度、延性及耗能能力;结构在罕遇地震作用下具有良好的抗震性能,能够满足规范的要求.     

屈曲约束支撑在混凝土框架结构中的工程应用

某艺术中心工程拟建的音乐厅为混凝土框架结构,中部为楼板缺失的大跨度空间,此大跨度空间采用钢网架结构。由于建筑功能以及美观要求,最终确定采取屈曲约束支撑-混凝土框架结构体系。在多遇地震下,采用SATWE软件进行计算,发现无屈曲约束支撑时,结构的抗侧刚度较弱,层间位移角不能满足规范要求;加入屈曲约束支撑后,结构抗侧力得到显著改善,各项指标均满足规范要求。在罕遇地震下,采用MIDAS软件进行计算,屈曲约束支撑可视为金属阻尼器,率先屈服耗能,成为结构的第1道防线,符合抗震性能化设计多道设防的设计理念。     

超高层建筑结构基于区格剪切变形屈曲约束支撑最优布置方法

屈曲约束支撑以其金属的轴向变形产生耗能,其轴向变形值往往决定其阻尼耗能的发挥。作为超高层建筑的变形限值之一,层间位移角由受力层间位移角和非受力层间位移角两部分组成,受力层间位移角的原因为屈曲约束支撑区格的剪切变形所致。引入广义剪切变形,探讨屈曲约束支撑区格剪切变形量的变化原理,并发展了一种基于该剪切变形的屈曲约束支撑最优布置方法,其方法可从结构局部位移指标的层面上判断约束支撑的最优位置。最后以一带环带桁架的支撑框架核心筒超高层建筑为例,并应用非线性时程分析的方法,说明该最优布置方法的有效性。结果表明,用广义剪切变形方法得到的屈曲约束支撑布置位置与实际能得到的最优位置较为吻合,因此可为超高层建筑屈曲约束支撑和其他金属阻尼器的设计提供一定的借鉴。     

钢管混凝土柱框架-混凝土核心筒混合结构中钢构件节点设计

海南大厦主楼为矩形钢管柱钢框架一钢骨混凝土内简体系，在体系中设置了两道伸臂桁架和腰桁架，并从地下一层开始每层设置了8根屈曲约束支撑，布置在四根角柱两侧。其节点形式复杂，如何处理好钢结构、混凝土结构、屈曲约束支撑的连接节点至关重要。结合海南大厦工程，对工程中各项节点的处理方法和创新形式进行系统的介绍。     

空间拱-斜柱支承管桁架结构的有限元分析

介绍了某大跨度空间拱-斜柱支承管桁架结构的几何成形原理和结构布置;运用SAP2000对其整体结构进行了静动力分析,运用ANSYS对其整体结构进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,并对每榀空间钢拱的屈曲模态和计算长度运用SAP2000进行了分析计算,最后对多平面空间管桁架KK型节点进行了有限元分析.分析结果表明,结构的屈曲承载力计算应该同时考虑几何和材料双重非线性,并施加初始几何缺陷;对于空间钢拱计算长度的分析应考虑整体结构对其边界的约束作用;结构的各项性能指标满足要求.     

屈曲约束支撑在整体双层柱面网壳中的减震性能分析

为了解屈曲约束支撑（BRB）在考虑下部结构的双层柱面网壳中的减震性能,通过大型有限元分析软件ANSYS建立跨度为50 m、下部为钢筋混凝土结构的双层柱面网壳,在该结构中应用屈曲约束支撑对其进行减震分析。计算结果表明:在强震作用下,屈曲约束支撑能够有效地应用在该结构中,其减震效果与使用屈曲约束支撑的数量和位置有关,只有将合适数量的屈曲约束支撑应用在恰当的位置才能取得最好的减震效果。     

人民日报社报刊综合业务楼施工模拟分析

人民日报社报刊综合业务楼是一体型复杂的高层钢结构建筑,采用钢框架加屈曲约束支撑的结构形式。结构部分关键的竖向构件呈弧形外凸,二阶效应明显,且在竖向荷载作用下即表现出较大的水平和竖向变形;主要抗侧力构件约束屈曲支撑的施工安装顺序对其自身及边缘框架构件的性能也有较大影响;外框柱采用钢管混凝土柱,混凝土徐变对其极限承载力也有削弱。采用施工过程模拟分析技术,揭示了结构在真实施工过程中的变形和受力过程。通过屈曲约束支撑多种安装顺序的分析对比,找出屈曲约束支撑的最佳安装方案,钢管混凝土柱考虑徐变后的强度储备也得到验证。     

北戴河站无柱雨棚钢管桁架结构的整体稳定分析

钢管桁架在大跨度结构中应用日益广泛,其整体稳定性是设计者必须考虑的关键问题。结合一工程实例,采用有限元分析软件ANSYS对单榀桁架的整体稳定性进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,考虑了不同初始几何缺陷的影响,并将计算结果与简化算法的结果进行了比较,为同类结构的设计提供了参考。