带有楼顶钢塔的超高层建筑理论计算的风振响应研究

对高层建筑屋面的主体结构及其楼顶钢塔数值模拟了建筑物周围的风场及风振加速度响应,由测量的风场修正了来流湍流度剖面并模拟了作用在主体结构和楼顶钢塔上的非稳态气动力,用简化的方法进一步对结构进行风振响应时程分析并与实测的结果进行了比较。讨论了楼顶钢塔对主体结构风振响应的影响,所得的结论可为类似结构的抗风设计提供参考。     

顶部安装钢塔的高层建筑结构简化设计

地震时高楼顶钢结构塔楼将产生显著的鞭梢效应.目前对该类结构的设计通常采用钢塔与主体结构分离计算,有必要通过分析选取适当的设计计算方法.文中基于振型分解法,提出该类结构的简化设计计算方法,并以一顶部安装钢塔的33层钢筋混凝土高层建筑结构设计为例,对该方法的可行性与准确性进行了分析.与整体结构有限元分析结果的比较也表明,该方法在实际结构设计中具有良好的可操作性与较高的准确性.     

常州世贸中心突出屋面钢塔地震作用分析

建造在高楼顶的钢塔与直接置于地面钢塔的受力性能,特别是抗震性能有很大的不同。由于钢塔置于高楼顶后,塔-楼联合体在楼顶处刚度、质量发生突变,产生明显的鞭梢效应;设计时应特别重视。     

高楼顶钢结构塔楼的简化计算及设计建议

以弹性动力分析法为基础 ,在分析影响高楼顶钢塔地震作用的因素 ,并将其转化为可供分析使用的参数 质量、刚度和高度 ,进而找出这些参数对放大系数影响规律的基础上 ,提出了高楼顶加钢塔结构体系这类建筑的简化计算方法 ,该方法便于工程应用 ,可供高楼顶钢塔计算和设计时参考。本文通过两个工程实例的计算分析、总结并对高楼加高塔的计算及设计提出了建议     

新型楼顶钢塔的锚固方式及其结构分析

以振型分解反应谱法为基础,提出了一种新型的楼顶钢塔锚固形式——附着式,通过理论分析,研究其可行性和适用范围,以工程实例为背景,验证了附着式楼顶钢塔的适用性,供工程设计时参考。     

楼顶钢结构塔楼的抗震分析及设计建议

对高楼顶加钢塔这一结构形式的计算方法进行总结 ,并指出它们的实用范围。通过特例说明当高楼顶钢结构塔楼的基本频率与整体结构的固有频率相同或相近 ,且与地面扰频接近时 ,最易发生共振。经计算分析 ,总结出便于工程应用的简单计算公式 ,可供高楼顶钢塔计算和设计时参考。并结合工程实例 ,给出了高楼加高塔的设计计算建议     

楼顶钢塔结构高处吊装施工技术

中南汇泉国际广场工程楼顶钢塔的塔底标高为209.300 m,顶部标高为248.800 m,天线标高为277.974 m,高处安装技术难度大。通过对中南汇泉国际广场楼顶钢塔的施工技术研究,进行了电脑模拟分析与专业论证,将钢塔分为H型钢框架、H型钢桁架和圆管塔架三大结构体系,分为A,B,C三大结构层次,分层传递荷载,成功地完成了楼顶钢塔的安装施工。     

四川5.12地震楼顶钢塔破坏浅析

本文对四川5.12地震时楼顶塔普遍遭到破坏的鞭梢效应进行了分析。高楼对楼顶塔的水平地震作用起了放大作用。楼房顶部在水平地震作用下产生的加速度,使楼顶钢塔底部产生与其反向的惯性力,这个惯性力就是激励楼顶钢塔顶部桅杆鞭梢效应的动力荷载。由于桅杆的质量和刚度比塔架小得多,因此它所产生的加速度和位移比塔架大得多,于是导致弯折破坏。据此,为以后高楼建塔提出了相应对策。     

某钢塔结构优化设计

西北地区某高层办公楼顶造型塔,在设计和施工过程中遇到了实际困难,在充分理解建筑造型创意的同时,巧妙运用力学原理、工程安装构造细节,在保证安全的前提下,对钢塔进行结构优化,最终采用的优化方案仅用了原钢塔方案1/20的钢材,达到了很好的优化效果。     

楼顶钢塔的风振响应简化计算

基于Lagrange方程 ,考虑高层和钢塔基本振型 ,建立塔、楼体系耦合振动方程。忽略塔体对高层振动的影响 ,可将该方程解耦 ,钢塔振动激励为随机脉动风荷载和楼顶振动加速度。分别计算两种激励下的塔体振动响应 ,可以得到楼顶塔风振响应实用计算公式和表格。计算实例表明 ,文中提出的方法简单、实用 ,计算精度满足工程要求     

地面角钢塔及楼顶角钢塔的基本自振周期研究

角钢塔基本自振周期计算影响到风荷载及地震作用计算,自振周期与结构质量和刚度的分布情况相关。通过求解刚度矩阵和质量矩阵可得到角钢塔的自振周期,计算时应考虑角钢塔平台的设置位置、数量以及下部建筑物的影响。为此建立有限元模型,计算分析各种情况下的角钢塔自振周期。计算结果表明,顶部平台对自振周期影响很大,且平台高度越大对自振周期影响权重越大;下部混凝土建筑对自振周期影响很大,自振周期计算时应考虑整体结构的影响。混凝土建筑物高度大于角钢塔时,可直接选取混凝土结构自振周期作为角钢塔自振周期。根据计算结果拟合得到的简化公式,对角钢塔的设计具有参考价值。     

西安某科研楼顶钢结构塔楼减震控制研究

以西安长庆石油勘探局科研楼钢结构塔楼工程为背景，建立了高楼屋顶上钢结构塔楼的三维空间有限元静力模型和二维串联多自由度的动力模型。讨论了高楼上高塔的振动特性以及安装粘滞性阻尼器对高塔地震响应的振动控制。研究表明，安装粘滞阻尼器可以有效地抑制高塔在强震作用下的地震响应。     

烟台世茂T1综合塔楼钢转换桁架设计

烟台世茂T1综合塔楼为高278米的超高层塔楼,采用钢筋混凝土核心筒-外钢骨(型钢)混凝土柱与钢梁构成的筒中筒结构体系.由于建筑功能的要求,上部标准层的部分外框架柱不能落地,在第5层设置了两榀对称布置钢转换桁架以承托上部高达50余层的框架柱.论文介绍了钢转换桁架的结构布置、节点设计及有限元分析情况.     

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。     

某高层建筑型钢混凝土柱计算分析

考虑到型钢混凝土结构比钢筋混凝土结构具有更大的结构承载能力及良好的结构延性,某高层建筑主体结构采用型钢混凝土柱-钢筋混凝土简体结构;型钢混凝土柱正、斜截面设计以《钢骨混凝土结构设计规程》（YB9082—2006）和《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138—2001）为依据,在设计中将以上两种规程相互比照并互相参考。     

研祥科技大厦屋顶钢塔设计

研祥科技大厦在混凝土主体高层上增设景观钢塔，采用Sap2000对该结构进行了设计，找出了屋顶钢塔的风荷载计算方法的选取和主要控制因素，供工程实际参考。     

Design optimization of steel–concrete hybrid wind turbine tower based on improved genetic algorithm

The steel–concrete hybrid wind turbine tower is characterized by the lower part of the traditional steel tubular tower replaced with the concrete segment. The lateral stiffness will be improved obviously, and then, the excessive vibration of the steel tower can be solved effectively. Based on the improved genetic algorithm, an optimization program is built to consider the influence of materials, labor, machinery, and transportation on the construction cost of a steel–concrete hybrid tower for a 2.0‐MW wind turbine with a hub height of 120 m, in which the initial height of the concrete segment is 32 m. During the optimization process, design requirements of relevant specifications and industry standards are used as the constraints. The optimization variables include the bottom and top diameters of the tower, the wall thickness of each segment, the height of the concrete segment, and the area of the prestressed steel strand. By comparing the results of construction cost and structural capacity before and after optimization, it can be found that the steel–concrete hybrid wind turbine tower after optimization has the better structural stiffness and lower construction cost. The proposed optimization program can meet the design requirements and significantly improve the economic performance of the tower.     

预应力装配式高耸风电塔架受力性能研究

预应力装配式高耸风电塔架下部为预制装配式混凝土塔筒,上部为钢塔筒,上端锚固于法兰环,下部锚固于基础内部。在风电塔架体内沿环向均匀布置竖向预应力拉索,张拉后将上部钢塔筒和下部装配式混凝土若干塔筒连接为整体。针对中间转换部分,采用转换段法兰环、变截面混凝土、预制混凝土竖向缝以及水平缝等连接构造。为研究该结构及各连接构造的受力性能,开展精细化有限元分析、拉索107次高周疲劳性能试验以及1∶3大比例尺模型试验,得到了结构关键部位的力学响应和破坏模式等。结果表明：设计荷载作用下,预应力装配式混凝土塔筒表现出弹性特征,可以安全地承受设计荷载;极限荷载作用下,预应力装配式混凝土塔筒段承载力储备充足,且上部钢塔筒先于混凝土塔筒段出现屈曲破坏,混凝土塔筒与钢塔的承载力比例设置合理,避免了混凝土塔筒先于钢塔筒破坏,验证了结构体系和连接构造设计的可行性;疲劳试验及有限元分析结果表明拉索能承受107次的疲劳次数,满足抗疲劳安全性要求。