带水平加强层的高层框架——核心筒结构push-over分析

水平加强层作为提高结构抗侧刚度、降低框架-核心筒结构剪力滞后效应的有效手段,近年来得到了广泛的应用。但带水平加强层的高层筒体结构在地震作用下表现出非常复杂的反应特性,为了定量地分析水平加强层对高层框架-核心筒结构抗震性能的影响,利用模拟框架支撑结构替代剪力墙,采用杆系空间协同模型,选取典型框架-核心筒高层建筑进行了3种加强层不同设置方案的Pushover分析,较为系统地研究了框架-筒体结构与带加强层的框架-筒体结构在地震作用下的屈服机制和延性性能。为高层框架-核心筒结构设计提供了相关建议。     

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。     

广发证券大厦结构设计

广发证券大厦地上63层,结构高度289. 12m。考虑到建筑的需要及施工的便利,采用仅带一道环桁架加强层的钢管混凝土柱钢框架+钢筋混凝土核心筒混合结构。采用MIDAS软件及ETABS软件对结构进行整体计算和弹性时程分析,采用PERFORM-3D软件对结构进行动力弹塑性时程分析。分析结果表明,结构的环桁架及其相连构件的受力与普通带外伸刚臂的加强层受力有所不同。针对本结构的受力特点,通过对关键构件进行加强,使结构满足各项抗震性能目标。     

无锡国金中心框架-核心筒-刚臂结构设计

无锡国金中心T1塔楼大屋面高度314m,建筑总高339m,采用桩端桩侧后注浆的钻孔灌注桩和厚度为3.5m的基础底板,选择了框架-核心筒-刚臂结构体系。对于结构的风荷载和地震作用取值、振型信息、风和地震作用下的计算结果比较、规范验算进行了介绍;并且对于结构设计中几个关键问题:地面90m以下存在含溶洞的岩层、剪力墙中配置钢骨以减小墙体厚度和结构重量、伸臂桁架与环带桁架的设置、竖向变形差异问题处理以及弹塑性分析等,进行了深入探讨。     

厦门国际银行总部大厦框架-弱连接双核心筒超高层结构方案选型

厦门国际银行总部大厦地下3层，地上45层，建筑檐口高度210m,结构存在外框不连续、核心筒呈双筒布置且筒间连系弱等不利情况，同时有楼板不连续、扭转不规则、刚度突变、构件间断、承载力突变、局部不规则等多项不规则情况。为解决上述问题，设计中对整体结构方案、连接体类型、加强层方案等进行了比选分析。整体结构方案比选了巨型框架-核心筒结构和外框不连续的非典型框架-核心筒结构两种方案，二者主要结构计算指标均能满足设计要求，综合建筑功能及外观效果要求，采用外框不连续的非典型框架-核心筒结构方案。对结构加强层进行了敏感性分析，确定了加强层加强构件类型、构件布置及楼层设置方案，采用连接体空间桁架，以较小的代价实现了良好的结构性能。     

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼结构设计

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼采用带腰桁架的巨柱框架-核心筒结构体系,针对此稀柱网混合结构体系的结构设计、抗震性能要点进行了归纳总结;提出此类结构体系为了满足规范设计、抗震性能目标C,建议采取如下加强措施:增设带适宜刚度腰桁架的加强层以增强外框架刚度;加强层楼板采用钢梁+钢水平撑+钢筋桁架楼承板以可靠传递加强层外框架与核心筒间的剪力;设置约束型构造钢梁,与墙肢内型钢柱形成墙内约束型钢边框以提高底部、加强层核心筒的延性与整体性;多遇地震作用下,此体系核心筒需承担100%地震剪力。     

高层建筑框架核心筒结构设计分析

由竖向筒体为主构成的承受竖向与水平作用的高层建筑结构就是筒体结构,筒体结构分为筒中筒砼结构与框架-核心筒结构。本文就高层框架-核心筒的构造设计的有关要点实施进行了分析,深入认识了高层框架核心筒的结构设计。     

325m高淮安雨润中央新天地超高层结构选型

超高层建筑结构常采用伸臂桁架或环带桁架来提高其自身刚度。结合具体工程项目,通过对框架-核心筒结构设置伸臂桁架或环带桁架加强层数量及位置的研究,分析伸臂桁架和环带桁架提高框架-核心筒结构刚度的效率。分析结果表明,伸臂桁架提高框架-核心筒结构刚度的效率高于环带桁架;当仅设置环带桁架加强层时,环带桁架位于0.7倍结构高度时最为有效,设置于结构高区时提高结构刚度的效率大于设置于结构低区时,随着环带桁架加强层数量增加其对结构刚度的贡献效率快速下降。根据分析结果,最终采用钢管混凝土钢框架-钢筋混凝土核心筒-环带桁架混合结构体系。     

高层建筑中稀柱框架-核心筒结构体系研究北大核心CSCD

稀柱框架-核心筒结构由于有良好的抗震性能以及开阔的建筑使用空间,在超高层建筑中的应用越来越广泛。针对稀柱框架-核心筒结构体系,通过采用YJK软件对两个工程的多个方案进行的小震、中震对比分析及采用SAUSAGE软件进行的大震对比分析,研究了框架梁刚度、核心筒自重、框架柱数量及大小以及放宽层间位移角的限制对结构整体性能的影响。结果表明,加大各层框架梁刚度时,稀柱框架-核心筒结构整体性能与常规框架-核心筒结构加强层设置伸臂桁架或腰桁架加强层方案相近;稀柱框架-核心筒结构体系的核心筒沿竖向高度逐步取消部分受力较小墙肢,可保证结构整体抗侧刚度,减轻结构自重;在结构性能满足实际使用安全情况下,放宽小震下层间位移角的限制是可行的。     

基于某工程实例的超高层结构体系比选

为了研究钢框架-核心筒结构、带加强层的钢框架-核心筒结构和强外筒-核心筒结构在安全性、稳定性和经济性上的特点,对不同结构体系的传力路径和抗震性能进行比较。通过对一个工程实例进行结构选型比较,对比分析不同结构体系下结构的变形、材料用量、结构的传力体系、多遇地震下重要构件的受力情况以及罕遇地震下结构的性能。结果发现,相比于无加强层的钢框架-核心筒结构和带加强层的钢框架-核心筒结构,强外筒-核心筒结构不仅能节约4%～17%的材料用量,还能避免结构竖向刚度突变及核心筒与外框架承载的剪力正负号相反等情况,缓解楼板翘曲等,强外筒-核心筒结构在罕遇地震下具有更好的抗震性能。     

雪莲大厦高层混合结构设计

北京雪莲大厦为地上部分36层,建筑总高度146.30m的高层建筑,结构具有以下特点:结构高度高,地震反应大,平面轮廓不规则,在纵横两个方向的框架不正交,不能形成有效的抗侧力体系。为解决这些问题,设计中采取了以下措施:采用由矩形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组成的混合结构体系,并设了两个加强层,有效地加强了结构的刚度,采用矩形钢管混凝土框架则解决了框架不正交所带来的梁柱连接问题。介绍了该工程结构体系的选择,加强层的设计及型钢梁柱节点的处理等,工程实践表明:在高烈度区,带加强层的混合结构体系能够满足结构各项设计要求;矩形钢管混凝土柱可大大减少柱断面,也便于非正交框架体系中梁柱的连接。     

北京财富中心二期办公楼超高层结构体系设计研究

北京财富中心二期办公楼结构总高度265m,将成为继国贸三期A座之后,8度抗震区北京的第二高楼和采用钢管混凝土框架+钢筋混凝土核心筒结构体系最高的建筑。建筑平面长宽比达到1.5,通过合理布置及专业协调,有效降低了扭转效应对超高层结构的不利影响。结构沿竖向设置了四道含伸臂桁架和腰桁架的加强层,并将组合钢板剪力墙应用于核心筒底部加强区,有效地增强了结构的整体抗侧刚度,改善了其抗震性能,同时也减小了墙体厚度及自重。外框柱通高采用大直径圆钢管混凝土柱,有效减小了截面尺寸及用钢量。对结构进行了弹性及弹塑性动力时程分析,采取有效措施,降低了高柔结构高振型对结构顶部鞭梢效应的不利影响,提高了整体安全度。结构设计在规范基础上,满足了全国抗震审查专家组提出的一系列超限措施要求,其整体结构方案和构件选型在用钢量、防火性能、风载舒适度等方面体现了明显的综合经济性能,成功降低了结构总造价。     

兰州红楼时代广场超限高层结构设计

兰州红楼时代广场地下3层,地上56层,结构高度245.60m,采用"矩形钢管混凝土柱-钢梁-钢筋混凝土楼板-钢骨混凝土核心筒"结构体系。通过对比分析,裙房和塔楼之间不设缝,设置2道加强层,伸臂桁架和腰桁架均采用普通钢支撑。采用SATWE,ETABS和MIDAS/Gen等软件进行了小震弹性计算,并比较了安评报告与规范不同的动参数取值所对应的不同结果。结果表明,结构的周期比、层间位移角、楼板舒适度等均满足规范要求。进行弹性动力时程分析时选用七条地震波。核心筒与外框架之间沉降差异会在平面梁中产生较大的附加应力。对屋顶斜柱的三种典型节点进行了的有限元分析结果表明,节点应力较小,没有出现应力集中现象。     

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。     

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。     

深圳京基100无线监测数据分析

深圳京基100工程建筑高度达到441.8m,其主体结构主要包括钢筋混凝土核心筒(内含钢骨柱)、巨型钢管混凝土柱组成的巨型钢斜支撑框架、伸臂桁架及腰桁架和钢筋桁架混凝土楼板。该工程结构体系复杂,施工周期长,施工过程受环境影响大。对关键构件进行应力监测,并将监测结果与施工模拟分析结果进行对比分析,及时反馈以保证该复杂工程在施工过程的安全性,为相关工程决策提供依据。     

南亚之门塔楼结构初步设计

南亚之门工程位于云南省昆明市,塔楼建筑高度366m,为我国目前8度地区拟建的超高建筑之一。采用巨型框架-混凝土核心筒结构体系,层23以下建筑平面呈正方形,层23以上削角,建筑平面呈逐渐缩小的八边形,并在建筑顶部形成与底部旋转45°的内接正方形平面。置于平面四角的巨柱在层23一分为二形成8根倾斜角柱,并在设备层设置环带桁架,与巨柱形成抗侧刚度较大的巨型框架,与核心筒一起承担地震作用。环带桁架与核心筒通过加强层的楼板协调变形,起到"虚拟伸臂"的作用。采用速度型粘滞阻尼器增加结构阻尼,以减小地震作用。     

天津高银117大厦结构体系设计研究

天津高银117大厦建筑高度597m,共117层,是中国在建的屋顶高度最高的建筑物,结构高宽比达到约9.5,均大大超过现行规范限值。为满足结构抗震与抗风的技术要求,结构采用含有巨型组合柱、巨型支撑及转换桁架组成的外框架以及含有组合钢板剪力墙的钢筋混凝土核心筒形成的巨型框架钢-混凝土混合结构体系。塔楼的结构高度、高宽比、巨型柱截面尺寸等均创造了中国现有建筑物的工程记录。结合新抗震规范的部分要求,作为在高震区设计建造的超高层建筑,在反应谱选取、整体刚度控制、材料与构件选型、性能化设计、巨型柱设计、防倒塌及稳健性分析、弹塑性动力时程分析等方面均体现了许多新的特点和设计要求。     

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。