某带悬挑复杂连体办公楼结构设计与分析

某办公楼为复杂连体结构，局部带大跨度悬挑，同时存在扭转不规则、构件不连续、尺寸突变和承载力突变等多项不规则。采用基于性能化的抗震设计方法，设计时根据构件的重要性采取不同的性能目标，对结构分别进行了小震反应谱、小震弹性时程、中震性能设计、大震弹塑性时程等系列分析，并采取了相应的加强措施；考虑到连接体、悬挑结构的重要性，对结构的关键位置补充了楼板应力、楼板舒适度、施工阶段模拟、防连续倒塌等专项分析。各项分析结果表明，结构整体及各构件的抗震性能均能达到预期目标，结构安全可靠。     

内蒙古自治区美术馆复杂钢结构设计

内蒙古自治区美术馆总建筑面积约为36 000m~2,为呼和浩特市地标性建筑。该项目为体型特别复杂的结构,平面呈L形,包含空间倾斜面、扭曲面、吊挂和大悬挑结构。首先介绍了结构体系的确定,重点从满足外幕墙体系、建筑内部空间、建筑水平和竖向交通及楼盖舒适度要求四个方面介绍了结构如何成就建筑之美。然后从整体设计难点与关键部位设计两个方面考虑,对悬挑钢结构进行了整体静力、抗震性能化、复杂节点、整体稳定及防连续倒塌等分析,并采取相应措施。结果表明整体结构安全可靠。     

成都睿东中心结构设计

成都睿东中心项目主塔楼高189．85m,采用钢管混凝土框架柱＋钢筋混凝土梁＋钢筋混凝土抗震墙的结构体系。该结构体系存在超高、楼板不连续等超限和复杂因素。本文简要介绍该结构工程的基础设计、结构体系、结构整体设计指标,并对结果进行分析。对主塔楼整体结构及关键构件设计提出了基于性能的抗震设计思路及具体分析方法,并对结构的重点部位给出了抗震加强措施。     

海南省政府高层办公楼超限抗震性能分析

海南省政府办公楼工程平面选型复杂,楼层平面刚度变化急剧,各层楼板开洞面积和有效楼板宽度指标均超出现行规范规定值较多,属于典型的平面特别不规则的超限高层建筑结构.对该工程结构设计、结构体系及抗震计算分析等做了介绍;结合国家抗震规范的要求,采用三水准、两阶段对主体结构进行抗震分析计算.分析结果表明:结构能满足多遇地震作用下结构强度和变形的要求;在罕遇地震作用下结构具有较好的承载和抗倒塌能力,能够满足大震不倒的性能指标.着重对Push-over的分析方法、模型及计算结果等进行了深入分析和阐述,并对工程进行了结构整体抗震性能和局部性能评价;通过弹塑性静力分析计算,找出结构潜在的抗震薄弱部位和薄弱构件,并提出相应抗震加强措施.     

建筑结构防地震倒塌性能设计北大核心CSCD

定量评价结构的防地震倒塌性能对于降低地震下人员伤亡和经济损失具有非常重大的意义。国际上,美国等已将结构防地震倒塌性能定量评价纳入到相应的设计指南中。为此,中勘协《建筑结构抗震性能化设计标准》亦将引入防地震倒塌设计,这对提升我国工程建设的地震安全性能具有非常重要的意义。首先从分析方法、倒塌判别准则、倒塌风险评价方法三方面简要介绍了《建筑结构抗震性能化设计标准》中防地震倒塌性能设计的相关规定。进而通过两个典型案例,即中美规范设计结果对比、单重和双重结构体系对比,详细介绍了防倒塌性能设计方法在工程建设中的实际应用。     

建筑结构防地震倒塌性能设计

定量评价结构的防地震倒塌性能对于降低地震下人员伤亡和经济损失具有非常重大的意义。国际上,美国等已将结构防地震倒塌性能定量评价纳入到相应的设计指南中。为此,中勘协《建筑结构抗震性能化设计标准》亦将引入防地震倒塌设计,这对提升我国工程建设的地震安全性能具有非常重要的意义。首先从分析方法、倒塌判别准则、倒塌风险评价方法三方面简要介绍了《建筑结构抗震性能化设计标准》中防地震倒塌性能设计的相关规定。进而通过两个典型案例,即中美规范设计结果对比、单重和双重结构体系对比,详细介绍了防倒塌性能设计方法在工程建设中的实际应用。     

我国工程结构防连续倒塌研究:回顾与展望

工程结构在偶然极端荷载(如火灾、撞击、爆炸等)的作用下可能会由于局部破坏而引起整体结构的连续倒塌,造成严重的人民生命财产损失以及恶劣的社会影响,结构连续倒塌问题在世界范围内引起了广泛重视。21世纪以来,随着越来越多的专家学者开始关注工程结构的连续倒塌问题,相关研究工作也被陆续开展,并对不同类型结构的连续倒塌失效机理、性能评价及设计方法等方面均进行了深入研究。通过调研21世纪以来国内专家学者在工程结构防连续倒塌领域取得的研究成果,回顾了我国学者在试验研究、数值模拟、理论研究、及工程结构防连续倒塌实践等多方面的贡献及代表性研究成果,分析并归纳了我国目前在结构防连续倒塌领域的科学研究和工程应用现状,最后提出了对我国未来工程结构防连续倒塌研究的展望。     

惠州小径湾酒店(左翼)的抗震性能设计

介绍了惠州小径湾某酒店的设计要点,并选取了合理的抗侧力体系,经结构抗震性能分析,表明各项结果均满足规范要求,结构整体及构件的抗震性能均满足预定的性能目标,同时由于悬挑空腹桁架冗余度少,对结构的悬挑空腹桁架进行了抗连续倒塌的验算。     

某超限工程的分析与设计

文章就西南地区某超限工程,提出了该超限工程的楼层整体尺寸和扭转不规则、楼板局部不连续等其他抗震不利因素,重点对该工程结构的设计以及结构的计算成果进行了弹性和性能的分析,通过一些数据成果表示,该工程结构在7度罕遇地震作用下,能够保持结构不倒塌,同时,满足结构主要构件（端部大悬挑部分和相连型钢混凝土框架）不屈服,满足抗震性能水准的要求。     

首开万科中心超高层结构抗震设计

大兴首开万科中心为超高层建筑,建筑基本形态呈切角三角形,结构抗倾覆能力相对较弱,角部设置跨度约15m的斜拉式观景平台。结合工程特点,对超高层结构设定合理抗震性能目标,针对该目标提出抗震措施及抗震构造措施。通过调整合适的结构刚度,有效降低核心筒墙体在设防地震作用下的拉应力峰值。对悬挂结构关键部位进行水平及竖向的承载力专项分析,并考虑防连续倒塌要求。结果表明,结构在各地震水准下满足规范要求,结构安全可靠。     

L形超限高层复杂连体结构设计

清华大学经管学院扩建及三创中心工程结构平面呈L形,两方向边长为134,116m,未设永久缝,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。地上分为A,B塔,L形拐角处设置一根钢管混凝土独柱支承三层钢结构过街楼连接体,连接体最大跨度38. 40m,最大悬挑长度17. 4m。结构存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、局部不规则、复杂连接等多项不规则,属于特别不规则超限高层建筑工程。钢结构连接体、独柱及柱顶支座是整个结构设计的关键。通过合理选取抗震性能目标,采取相应加强措施,保证了整体结构安全可靠。在整体结构设计分析基础上,重点阐述大跨长悬挑连接体结构动力弹塑性分析、独柱柱身及柱顶支座设计分析、支承独柱防连续倒塌验算等关键问题。分析结果表明,设计采取的加强措施充分有效,使结构达到了安全可靠的预期性能目标。     

深圳某不规则高层建筑结构设计重点及难点分析

深圳某建筑为形体不规则超限高层建筑。运用盈建科、ETABS和ABAQUS等软件,对项目进行了整体计算、弹性时程分析以及楼板应力分析,对结构的关键构件和部位进行了有限元分析和抗震性能化设计。通过以上分析,对结构的薄弱部位提出了相应的抗震加强措施。分析结果表明此项目结构体系选择恰当,结构布置合理,能够满足相应的抗震性能目标要求;转换结构设计可实现抗连续倒塌的概念,节点受力满足设计要求,结构冗余度较好,具有良好的抗震性能。     

铁路站台单柱雨棚结构抗连续倒塌性能分析

采用非线性动力拆除构件法,对铁路站台有柱雨棚"Y"形钢筋混凝土典型单元进行了抗连续倒塌性能分析,研究了结构的连续倒塌抗力机制和失效模式;并对不同柱距、不同抗震设防烈度及不同楼板的雨棚结构进行了分析和对比。局部构件失效后,剩余结构抗倒塌机制主要为梁机制和悬链线机制;在边柱失效后,剩余结构承载机制仅有梁机制,结构抗连续倒塌性能较弱;在中柱和内柱失效的情况下,剩余结构具备梁机制和悬链线机制提供的抗倒塌承载力,结构抗连续倒塌性能较强;柱距增加,雨棚结构抗连续倒塌性能减弱;抗震设计对于结构梁机制相对承载力的提升较大,对悬链机制相对承载力的提升取决于梁内通长钢筋的增幅;整体现浇楼板对雨棚结构抗连续倒塌性能的增强效果显著,梁机制和悬链线机制的相对承载力均有较大提高。     

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。     

采用优化方法进行钢框架抗连续倒塌设计

采用结构优化方法设计钢框架,提高其对临界柱突然拆除而引起的连续倒塌的抵抗性能。利用美国UFC规范抗连续倒塌设计中建议的线性静力、非线性静力或非线性动力分析方法,采用构件拆除法获得结构抗连续倒塌性能。以某9层3跨规则钢框架平面模型为例,优化构件尺寸使总用钢量最小,并满足AISC抗震规范和UFC规范抗连续倒塌的要求。结果表明:无论采用哪种分析方法,最小用钢量抗震设计都不能明确考虑连续倒塌且不能满足构件拆除法的要求。采用线性静力方法进行抗连续倒塌设计最保守,效果最差。相比而言,若以UFC抗连续倒塌允许值为标准,只要模型和计算过程正确,非线性静力和动力分析能使设计更经济。     

建筑结构抗倒塌分析方法

建筑结构的倒塌可分为两种模式:建筑物侧向增量倒塌与竖向连续倒塌。本文论述了建筑物结构失效模式的如何辨识以及侧向倒塌能力点确定准则的相关研究进展。介绍了现有的连续倒塌研究方法,尤其是基于备用荷载路径的竖向非线性动力分析方法。为建筑结构整体抗震可靠度研究以及结构抗震性能评定与设计提供参考。     

中央电视台(CCTV)新主楼的结构设计及关键技术

中央电视台新台址CCTV主楼为位于高地震区的复杂超限超高层连体建筑,主楼最高点为234m,塔楼双向6°倾斜,且在高位作L型连体结构连接,采用较强抗侧刚度的钢支撑筒体结构体系。针对该重要、复杂、特殊的结构体系,按设计使用年限100年进行结构设计,进行了基于性能的抗震设计、模拟结构刚度形成的施工过程计算、罕遇地震下的弹塑性时程分析、悬臂部分的振动与舒适度研究以及整体结构防连续倒塌分析。对复杂的超厚基础筏板、SRC柱构件以及巨型蝶型节点采用了有限元分析。基于大量理论分析与试验研究相结合的研究成果,结构设计采用了变刚度桩基设计超厚基础筏板、高含钢率SRC柱、高强钢材、巨型蝶形节点、高强锚栓柱脚以及钢板加强楼面设计等新技术。     

某大跨度复杂连体结构抗震设计

针对某特殊体型的大跨度复杂连体结构进行主体结构体系及连接体结构形式的选型分析,考虑十字交叉形连接体的变形特点,在抗震设计中研究连接体结构及采用组合减震支座连接对结构整体地震作用的影响;采用结构抗震性能设计方法,通过相应的结构加强措施,确保结构满足特殊类型超限高层结构抗震性能目标的要求。     

包头奥运冰雪中心结构设计

包头奥运冰雪中心属于超限高层建筑,下部混凝土部分为框架结构体系,局部大跨度楼盖采用双向交叉平面桁架体系,屋盖采用立体桁架。各层空间关系较为复杂,具有扭转不规则、楼板不连续、结构超长、错层等特点。结构设计采用基于性能的抗震设计方法,采用YJK、PMSAP和MIDAS Gen进行弹性分析和比较,应用Paco-spa软件进行动力弹塑性分析。此外,对大跨度楼盖的舒适度、钢结构楼屋盖的整体稳定性、关键节点、楼屋盖的防倒塌能力以及超长结构的温度应力、薄弱楼板应力进行了专门分析。并根据分析结果对结构的关键部位和构件采取针对性的加强措施。计算结果表明,结构的各项指标满足规范和既定抗震性能目标要求,结构设计合理、安全可行。     

邯郸文化艺术中心基于性能的抗震设计

邯郸文化艺术中心包括博物馆、大剧院、城规馆和图书馆,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构与钢结构的混合结构。博物馆和图书馆利用多层结构高度形成巨型悬挑钢桁架,将部分楼层整体悬挑。外围钢桁架为空间曲面,结构形式复杂。大剧院上方的椭球形顶盖采用双向正交钢管桁架体系形成双层网壳结构。壳体平面尺寸为108m×85m,高度为22.5m。结构内部空旷,楼板开洞较大,楼板标高复杂,造成楼板不连续。结构刚度分布不均匀。巨型悬挑钢桁架和转换结构造成抗侧力构件竖向不连续。整体结构属于复杂超限工程。针对结构特点,采用基于性能的设计方法,对重点部位制定了性能目标。采取了加厚楼板、设置楼板暗撑、加强墙体约束等抗震加强措施。采用多种程序分析了结构在不同地震水准作用下的弹性或弹塑性响应。补充了楼板应力分析、重要剪力墙应力分析、钢结构稳定分析、防止连续倒塌分析、壳体单独模型分析等。结果表明,结构能够实现设计性能目标,具有良好的抗震性能。