某300m超高层办公塔楼的结构设计

结合建筑特点,主要介绍了某300m超高层办公塔楼的结构设计,采用混凝土框架-核心筒结构体系,塔楼高区外框柱全部采用斜柱,并结合幕墙变化达到建筑设计立面效果。采用多种计算软件对结构整体进行了弹性和弹塑性计算分析、结构抗震性能化设计、外框柱稳定分析。结果表明,主体结构能达到设定的性能目标要求,结构体系具有有效的耗能机制和良好的抗震性能。     

某超高层塔楼结构设计及抗震性能分析

某超高层塔楼采用钢管混凝土柱钢框架-钢筋混凝土核心筒-伸臂桁架混合结构体系,结构东侧中庭部位两个框架柱在底部两层不连续,采用钢桁架托柱转换,中庭幕墙结构外凸并依附于塔楼。主要介绍该结构的设计特点及抗震性能目标,完成了结构整体受力性能分析、结构构件不同性能目标要求的承载力验算、幕墙结构水平钢板梁屈曲分析、拉索式门式刚架稳定分析和整体结构大震弹塑性时程分析,计算结果表明,结构整体及结构构件的刚度、承载力和稳定性满足抗震性能目标的要求。     

广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计

广州J1-1地块综合楼超高层建筑采用圆钢管混凝土柱-钢梁外框架和新型方钢管混凝土端柱+混凝土剪力墙组合墙体核心筒结构体系。基于概念设计,设定结构的抗震性能目标;弹塑性地震反应分析表明,结构设计达到了设定的性能目标;利用风洞试验结果,分析结构的风响应;对方钢管混凝土端柱-混凝土剪力墙新型组合墙体的抗震性能进行理论分析和试验研究。     

高烈度区某旋转斜柱框架-核心筒超限高层结构设计要点分析

昆明某147.5m超高层建筑，共37层，其中12～35层外框架绕平面形心相对下层旋转，共旋转30°,采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。根据旋转斜柱的特点，结构设计采取了针对性的分析方法，制定相应的性能目标并提高了关键构件(框架柱、底部加强区剪力墙、楼板)的抗震性能。利用YJK、ETABS及SAUSAGE软件对结构进行了不同性能水准地震作用下结构承载力、变形及稳定性分析，重点验算旋转斜柱对结构整体性能、楼板、核心筒等构件的影响以及斜柱本身的抗震性能，并采取针对性抗震构造措施。另外，采用MIDAS FEA实体有限元分析了斜柱关键节点的可靠性。结果表明：结构在不同性能水准地震作用下的各项设计指标均满足相关规范要求；水平力形成的扭矩在各种工况下的传递路径均有效可靠，各构件可实现预期的抗震性能目标，结构设计方案是可行且安全的。     

某超限高层建筑结构的抗震性能设计

某工程采用了混合框架(钢管混凝土柱+钢梁)-核心筒结构体系,采用基于性能的抗震设计方法,对于不同水准下的抗震性能目标进行了小震弹性分析,中震弹性及不屈服验算,以及大震下弹塑性分析,并采取了加强措施,使结构能够达到预定的性能目标,还进行了风洞试验和风荷载下的结构计算。     

华敏帝豪大厦结构设计

华敏帝豪大厦采用了带加强层的框架-核心筒混合结构体系,外围框架柱分别采用了矩形钢管混凝土柱和型钢混凝土柱。系统地介绍了该工程结构体系的特点、抗震性能化设计原则和方法、整体弹性计算结果、罕遇地震作用下的静力弹塑性分析结果以及地基基础的设计。着重阐述了设计中的一些关键问题,包括带暗支撑及型钢的核心筒剪力墙、外围钢管混凝土和型钢混凝土框架、钢管混凝土斜撑转换、加强桁架的设计。     

矩形钢管混凝土在华敏帝豪大厦中的应用研究

华敏帝豪大厦塔楼结构方案在综合考虑结构抗震性能、建筑功能及经济性后,外围框架柱和转换斜撑采用矩形钢管混凝土构件。介绍了矩形钢管混凝土结构的计算、构造和节点,着重阐述了钢管混凝土斜撑转换构件的设计和构造,并用有限元程序ANSYS对重要节点进行分析。工程实践表明,矩形钢管混凝土结构承载力高、抗震性能好,可显著减小柱断面,与钢框架梁连接方便。最后介绍了矩形钢管混凝土施工中的重要问题。     

中节能之江华座大跨转换结构设计北大核心CSCD

中节能之江华座项目是体型复杂的超大跨转换结构,转换跨度约84~100m,且转换楼层数量多,荷载大。采用钢管混凝土框架-剪力墙结构体系,并利用拱形斜柱进行转换。对该工程的结构体系进行了阐述,针对超限情况提出了抗震性能目标及抗震措施。由于结构体型复杂且超长,楼盖为重要的抗震构件,对楼盖受力进行分析,根据分析结果采取了相应的加强措施。转换斜柱在结构底部形成了很大的水平推力,水平推力的平衡是本结构体系设计的关键,通过在地下室顶板、底板设置钢拉梁,并施加预应力来平衡斜柱水平力。     

新型复式钢管混凝土梁柱节点抗震性能研究

对低周循环荷载作用下的复式钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能进行了有限元模拟,并与试验作对比,结果表明模拟值与试验结果吻合较好。在此基础上,又分别模拟分析了低周循环荷载作用下的复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点、单层钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点的抗震性能,综合分析评定三种组合结构节点的耗能能力、延性、刚度退化及强度退化等抗震性能指标。分析结果表明,三种组合结构节点的破坏模式均是首先在梁根部产生塑性铰进入塑性状态。在柱子均采用复式钢管混凝土的情况下,将钢梁用钢管混凝土梁替换能够有效地提高节点的抗震性能;在除去复式钢管混凝土柱中内嵌圆钢管的情况下,将钢梁用钢管混凝土梁替换仍可在一定程度上提高节点的抗震性能。     

某超限高层结构设计与分析

某工程采用钢管混凝土柱、钢梁、钢筋桁架楼承板、钢筋混凝土剪力墙组成的混合框架剪力墙结构体系,由于建筑使用功能和客观条件的限制,结构存在扭转不规则、偏心布置、凹凸不规则、楼板不连续等特点;此外,建筑还在多处采用了穿层柱、托柱转换梁、斜柱转换等结构形式,属于体型不规则的超限高层结构。对结构的不规则特性采取了一系列的抗震性能化设计措施,结构按整体模型和切块模型进行包络设计,并对结构整体进行了罕遇地震作用下动力弹塑性分析,利用ANSYS对复杂节点的承载力进行了有限元分析。计算结果表明,结构设计可靠,满足预期的抗震性能目标。     

青岛国际航运中心竖向构件结构设计

青岛国际航运中心主楼结构高度254.4m,采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构。从结构体系、抗震性能设计等方面对超高层结构设计进行了简要论述。并对超高层建筑竖向构件设计中的钢管混凝土柱设计,弧形墙体设计以及徐变、收缩分析三个方面进行了详细分析、介绍。最后提出了使结构抗震性能目标和竖向构件徐变、收缩效应落实到结构设计的建议。     

河北开元环球中心超高层结构设计

河北开元环球中心主楼为高242m的超限高层建筑,采用钢-混凝土组合框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。介绍了该工程的风洞试验和钢管混凝土斜柱试验研究,对设计过程中的技术难点如地基基础设计、斜柱转化层、加强层和薄弱层等问题进行了分析,采取了不同的技术措施。通过对整体结构舒适性、抗火、抗震计算结果的对比分析得出,工程各项计算指标比较理想,所采取的措施合理,整体设计满足性能目标设计要求。     

某商业办公综合楼续建工程结构设计北大核心CSCD

呼市百货公司新城商业办公综合楼为位于高烈度区的续建项目。原结构为混凝土-框架剪力墙结构,施工到6层后进行了续建,续建部分采用矩形钢管混凝土框架柱-钢支撑结构体系,并按照现行规范进行设计。介绍了原建和续建部分的结构体系和关键部位的加强措施,框架柱节点在过渡区的细部构造,补充了罕遇地震弹塑性时程分析,结果表明,结构满足"大震不倒"的设防目标。在较为经济、合理的条件下,项目各关键构件满足所设定的抗震性能目标,结构具有良好的抗震性能。     

西部股权投资基金基地项目超限高层结构设计

西部股权投资基金基地项目为7度抗震设防区的钢管混凝土柱-钢梁-钢筋混凝土核心筒混合结构，结构高度189.7m,存在扭转不规则、楼板局部不连续和其他不规则三项不规则项，还存在大跨度悬挑桁架、竖向构件局部转换、塔楼与裙房不设防震缝、体型较大的幕墙裙摆钢构架等情况，属于超限高层结构。针对结构超限和其他抗震不利情况，提出了抗震性能化的设计目标，对塔楼进行了多遇、设防、罕遇地震作用下的等效弹性分析与弹塑性时程分析，对结构的主要构件进行抗震性能目标验算。针对穿层柱、楼板舒适度、悬挑桁架、幕墙裙摆钢构架、复杂节点等进行了专项分析，并对分析结果提出了有效的抗震加强措施，以确保结构安全。     

国际期刊导读

1抗震工程中的钢-混凝土组合结构体系分析 摘要：过去10年里,美国关于钢-混凝土组合结构体系抗震性能的研究显著增多。介绍了最近一系列组合横向抗力体系的研究成果,包括由钢梁和钢管混凝土柱或型钢混凝土柱组成的无支撑框架,带钢管混凝土柱的支撑框架及各种组合、混杂墙结构。     

某商业办公综合楼续建工程结构设计

呼市百货公司新城商业办公综合楼为位于高烈度区的续建项目。原结构为混凝土-框架剪力墙结构,施工到6层后进行了续建,续建部分采用矩形钢管混凝土框架柱-钢支撑结构体系,并按照现行规范进行设计。介绍了原建和续建部分的结构体系和关键部位的加强措施,框架柱节点在过渡区的细部构造,补充了罕遇地震弹塑性时程分析,结果表明,结构满足"大震不倒"的设防目标。在较为经济、合理的条件下,项目各关键构件满足所设定的抗震性能目标,结构具有良好的抗震性能。     

深圳大百汇主塔楼结构设计与分析

深圳大百汇主塔楼高度为375m,超高层主塔楼是集办公、酒店、公寓和商业为一体的综合体,结构体系采用带伸臂桁架与腰桁架的钢管混凝土柱-钢梁框架-核心筒混合结构体系。塔楼建筑立面呈纺锤形,外框柱沿曲线布置而形成一系列的斜柱。介绍了主塔楼结构方案的确定方法及结构设计重点,描述了曲线布置的斜柱体系对抗侧刚度的提高效应、伸臂桁架的选取及优化、斜柱引起钢梁水平轴力的计算方法,基于性能抗震思想对结构及构件进行大震性能评估。结果表明塔楼整体刚度与构件满足抗风与抗震的性能要求。     

珠海万菱环球中心主塔楼超限高层结构设计

珠海万菱环球中心主塔楼建筑高度340. 6m,采用带加强层+高位转换层的钢管混凝土柱框架-钢管混凝土核心筒结构体系。本工程具有地处沿海强风地区、大高宽比、高位转换、钢管混凝土剪力墙等特点。结构设计过程中对工程进行了小震弹性分析、稳定性分析、钢管剪力墙轴压比分析、风荷载分析、高位转换层分析、层间受剪承载力分析、大震动力弹塑性分析等,并采用基于性能的设计方法进行结构抗震设计,可实现预设的C级抗震性能目标。     

银川德丰大厦弹塑性动力时程分析北大核心CSCD

银川德丰大厦是采用带加强层的钢管混凝土叠合柱框架-核心筒结构体系的超高层结构,设置三道加强层以提高结构的侧向刚度。针对项目有多项超限的特点,提出了相应的抗震性能目标和针对超限的加强措施。基于梁柱塑性铰和剪力墙纤维模型,利用软件MIDAS Building对结构进行弹塑性动力时程分析以研究整体结构在大震下的动力响应。分析结果表明,在大震作用下,结构构件能满足设定的性能要求,可以实现"大震不倒"的抗震设防目标。     

某超限高层办公楼结构设计

某超限高层办公楼采用钢管混凝土叠合柱框架-钢筋混凝土核心筒-伸臂桁架结构体系。地处较高烈度区的Ⅳ类场地,存在高度超限、构件间断、承载力突变、局部穿层柱等不规则项,属于超限高层建筑。结构设计过程中进行了小震弹性分析和大震动力弹塑性分析,针对结构的薄弱部位采取了一系列有效的加强措施。采用基于性能的设计方法进行结构抗震设计,可以实现预期的D级抗震性能目标。同时还对框架柱的选型进行了比对分析,对外围框架柱与核心筒的竖向变形进行了施工模拟分析,对加强层伸臂桁架节点进行了有限元分析,分析结果表明:结构安全可靠,满足预设的性能目标。