轻钢密柱框架结构体系的构件标准化研究

住宅产业化的核心是建筑构件及部品的标准化、系列化和工业化。构件、部品的标准化是产品系列化的依据,是工业化的前提,更是产业化的保证。对这些问题进行探讨将有助于住宅产业化的推进。轻钢密柱框架建筑体系是一种由轻钢、轻板组成的新型工业化建筑体系。其结构体系采用钢框架——支撑结构,围护墙体采用轻质板墙或轻质块材,建筑设备为隐藏式管网系统。该文介绍了此体系结构构件的标准化设计研究方法,进一步提供了构件标准化的实施措施。

超高密柱框架-核心筒结构的整体稳定分析及应用

贵阳世界贸易中心A塔楼,结构总高度381m,应用内置钢棒的钢筋混凝土框架柱和内置钢管的钢筋混凝土核心筒,形成密柱框架-核心筒结构;针对其“下大上小”的体型,外围采用缓倾斜的外框柱、内部以斜墙过渡实现核心筒向上缩小。对此超高的密柱框架-核心筒结构进行整体和专项的详细分析,作为刚度控制指标的整体稳定满足要求,抗震性能化设计满足规范要求。

密柱框筒结构的回归与新演绎

框筒结构具有造型美观、实用灵活、受力合理以及整体性强的特点,在超高层建筑中得到了广泛应用。首先介绍了框筒结构的起源与发展;然后结合其受力特点介绍了其特有的“密柱深梁”的结构形式;最后通过对实际典型框筒结构案例受力特点的分析,论述了框筒结构在当前超高层建筑中的回归与演绎。结果表明:为满足建筑采光及通透性的建筑效果,采用开洞率较大的密柱框架,与核心筒组成“密柱框架+核心筒”结构体系,形成双重抗侧力体系,在增加结构适用高度的同时,也可以呈现良好的建筑视野效果。同时,为了追求室内无柱的效果,将密柱框架中的框架梁与框架柱内平,可以实现建筑与结构的完美统一。

超高层建筑结构体系契合性研究

为了研究超高层建筑外型与建筑功能对结构选型的影响,以两栋低烈度区约400m高的超高层建筑为案例,简要介绍了两个案例的建筑造型、使用功能、构件布置、荷载条件等基本情况;同时,对比了水平荷载作用下,两案例的主要计算结果;最后,将两案例的造价与同地区相似高度建筑的造价进行了对比。结果表明:两案例既满足了建筑使用和立面美观的要求,又满足了结构受力和整体稳定安全的要求,同时均比国内高度相近的超高层建筑具有更好的经济性。说明契合建筑外观与使用功能是结构布置合理性的根本,两者和谐结合方能实现综合最优。

中信城市广场三期B地块办公楼超高层结构设计关键问题分析

中信城市广场三期B地块办公楼主塔采用密柱框架-核心筒+环带桁架混合结构体系,分析了楼板和外框柱剪力传递及斜柱引起水平力对整体结构的影响、环带桁架加强层的传力机理、抽柱转换节点和分叉柱节点受力。当楼板刚度分别取100%弹性刚度、50%弹性刚度、25%弹性刚度和刚性楼板时,分别验证了结构小震弹性、中震不屈服、大震不屈服的扭转承载力,对于此外框柱螺旋布置形式,应增强结构的抗扭转承载力;分叉斜柱的倾斜角度控制在10°范围以内较合适且采用型钢混凝土节点设计。

中信城市广场三期B地块办公楼超高层结构设计

中信城市广场三期B地块办公楼主塔采用密柱框架-核心筒+环带桁架混合结构体系,针对此密柱网混合结构体系的结构特点和性能目标要求进行了抗震性能化设计并分类归纳总结,提出一系列结构加强措施。通过增设适宜刚度的环带桁架加强层从而增强外框架刚度;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;分叉斜柱角度控制在10°范围以内,采用型钢混凝土节点设计;通过设置钢框梁连接墙肢内嵌型钢暗柱形成整体墙内约束型钢边框可以进一步有效地提高底部和加强层核心筒的延性与增强组合结构整体承载能力。分析结果表明:通过各项措施后结构满足设计要求,整体性能安全可靠。

天津中海城市广场(四期)344m超高层主塔结构设计

天津中海城市广场(四期)主塔楼建筑高度344m,结构高度325.7m。经过对巨柱-核心筒,框架-核心筒和密柱-核心筒等外框体系方案的比选分析,选择了与建筑外立面匹配的环带桁架+倾斜密柱+核心筒混合结构体系。外周框架柱沿外立面四周整体顺时针倾斜约1.75°,与外立面幕墙立柱统一考虑,形成结构柱与幕墙一体化设计。整体倾斜的外框体系在重力作用下对核心筒形成附加扭矩的影响,经过详细分析比较,在控制合理的倾斜角度前提下,该扭矩对核心筒以及整体塔楼的影响很小。对斜柱起始楼层的楼板进行详细分析并采取相应加强措施。塔楼核心筒沿竖向有两次收进,设计过程中采用外墙退进的方式避免墙体的转换,并对核心筒进行了中震抗拉验算和采取对应的加强措施。计算分析和设计表明,密柱框架在高烈度区具有良好的抗震性能,可大幅减小框架柱尺寸和核心筒墙体的厚度,减小核心筒内的型钢含量。

某高烈度区超高层建筑结构体系比选分析

基于某高烈度区工程实例,针对工程特点,对框架-核心筒混合结构、框架-核心筒混凝土结构和密柱框架-核心筒混凝土结构3种结构体系进行比选分析。通过3种不同结构体系的各项整体指标对比,结合建筑功能、经济性及设计施工周期影响进行综合比较,结果表明,在建筑平面及设计周期允许的情况下,密柱框架-核心筒结构在抗侧效率、建筑使用效率和经济性方面均优于框架-核心筒混合结构和框架-核心筒混凝土结构,可供高烈度区类似工程参考。

南京青奥中心塔楼结构设计中的超高层建筑逆作法关键技术

南京青奥中心双塔为超高层建筑,地下3层,地上分别为58层(高255m)和68层(高314.5m),采用了矩形钢管混凝土密柱框架-钢筋混凝土核心筒结构,取消了加强层,并采取全逆作法施工,保证了工期目标的实现,是目前世界最高的超高层建筑全逆作施工案例。本文围绕结构体系、施工逆作设计等方面介绍了该项目相关的超高层建筑逆作法关键技术。

某超限高层结构设计

结合某超限高层建筑具体情况,介绍其结构设计方案,运用SATWE和ETABS对超限高层进行计算分析并对比,验证计算可靠,各项相关参数满足规范要求。针对超限项提出抗震加强措施,结构整体及构件的抗震性能均能达到预期的性能目标。

“密柱”型框架-核心筒结构体系的应用

为考察外围框架柱间距大于4m、小于8m的框架-核心筒结构的性能,对结构高度300m、抗震设防烈度7度（0.10g）、框架柱间距4～8m的框架-核心筒结构的算例进行研究。分析表明,柱间距4～6m的框架-核心筒结构的周边框架虽未构成刚度可观的框筒,但抗侧刚度不容忽视,若设计得当,这类高度的框架-核心筒结构完全不必设置加强层。借助一工程实例介绍了这类结构体系的实际应用情况,南京青奥中心双塔楼中的塔2楼建筑高度314.50m,采用外围框架柱间距6m的＂密柱＂型框架-核心筒结构体系,设计中取消了加强层的设置,从而避免结构刚度的竖向突变,提高了结构的抗震性能,降低了施工复杂度,较大地节省工期,满足了业主对工程进度的要求。

柱下平板式基础的工程应用

介绍了柱下平板式基础的组成和优点 ,通过对两个工程实例的综合分析 。

成都来福士广场结构总体设计

成都来福士广场由5座呈半围合形不等高的塔楼、1座中央裙房以及4层地下室组成,塔楼结构主体形式为钢筋混凝土带斜撑的密柱框架-剪力墙结构,裙房为钢筋混凝土框架结构。建筑物主要外立面采用浅色清水混凝土。5座塔楼外形新颖独特,形成复杂结构体系,主要特点包括:突出悬挑、斜向悬挑、立面开大洞、立面收进、竖向构件不连续、空中连桥等。结构存在多项超限或抗震不利特征,设计过程中采用了基于性能的抗震设计思想。针对各部位的重要性,通过提高性能目标、详细的计算分析、试验研究、施工全过程模拟、监测等措施,保证了结构的可实施性及安全性。

南京青奥中心超高层塔楼结构设计研究综述

南京青奥中心双塔地下均为3层,地上分别为58层(高255m)和68层(高314.5m),采用了矩形钢管混凝土"密柱"框架-钢筋混凝土核心筒结构,取消了加强层,并采取地下结构全逆作法施工,是目前世界上最高的超高层建筑全逆做法施工案例之一。通过与建筑师的密切配合以及对项目的深入理解,结构设计师提出了符合多重目标的结构方案,保证了工期目标的实现。从建筑方案的演化过程、结构选型、抗震分析、基础设计、施工逆作设计以及施工模拟分析等多个方面介绍了该项目的设计特点、技术难点以及相应的解决措施,获得了良好的综合技术经济效益。

某超高层建筑结构体系和关键设计研究

超高层总部塔楼建筑总高度为400m,采用密柱框架-核心筒结构体系,不设结构加强层,与传统的超高层框架-核心筒结构二道防线抗震设计不同,对本工程采用内外结构整体共同协调作用的抗震理念进行体系论证和设计,并针对结构设计中抗震设计的主要关键部分,如剪力墙的拉剪设计、梁柱偏心节点、核心筒斜墙收进等进行了深入的设计研究,从而确保整体结构设计的安全可靠和经济合理。

深圳湾总部大楼罕遇地震作用弹塑性分析

深圳湾总部大楼为一栋高度为400 m的复杂超高层建筑,采用密柱框架-核心筒结构体系。密柱外框架由56根钢柱组成,梁柱连接采用完全偏心节点,外框架的刚度相对较弱。塔楼高区由于建筑体型收进,核心筒采用2层斜墙过渡收进。设计采用箱型钢梁和箱型钢柱组成密柱外框架,在核心筒剪力墙内埋设型钢加强,密柱外框架与核心筒剪力墙的抗震性能要求均提高至中震弹性。运用ABAQUS和BEPTA程序,将梁、柱和剪力墙的材料非线性在应力-应变层次上予以精确模拟,同时考虑结构的几何非线性,进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究结构在罕遇地震作用下的抗震性能。结果表明:密柱外框架具有较高的抗震承载力,可以起到第二道抗震防线的作用;结构的层间位移角满足规范的限值要求;密柱外框架与核心筒剪力墙的主承重构件均未出现明显损坏,结构具有较好的抗震性能。

喀什国际免税广场塔楼结构体系设计与研究

喀什国际免税广场由两栋58层、结构高度均为255m的超高层A,B塔楼及22.8m高的4层商业裙房组成。塔楼与裙房之间地面以上设防震缝分开。着重介绍塔楼结构体系由混合结构到钢结构的演变历程、设计面临的挑战,并按抗震概念设计思想有针对性地采取结构加强措施,最终形成了钢框架角部带支撑的密柱外筒-钢框架支撑内筒的筒中筒结构体系。分析结果表明:最终采用的结构体系在水平地震作用下,内、外筒剪力分配合理,符合多道抗震防线的概念设计,结构的周期比、剪重比、层间位移角、稳定性等均满足规范要求。