钢-混凝土组合楼板施工阶段变形计算荷载取值探讨

现场测试和模拟试验表明,压型钢板作为组合楼板浇注混凝土的底模,在施工荷载撤走后,压型钢板的变形出现回弹,实测挠度与楼板自重作用下的计算挠度基本吻合,小于按现行标准计算的结果。因此,验算组合楼板施工阶段的挠度时,可不考虑施工荷载的影响。

整体大面积筏板基础沉降特点及筏板弯矩计算

在相似地质条件下,与体量相似、荷载大小相近的常规基础形式的高层建筑相比,大底盘高层建筑平均沉降量大幅减少;竣工后的后期沉降占总沉降量比例小,一般不超过20%;沉降稳定时间短,通常竣工后1年左右沉降即达到稳定。当高层建筑挠曲值不超过0.2‰,且筏板的抗裂度大于或等于2时,高层下筏板可仅考虑局部弯矩作用,整体弯矩可通过构造措施处理;高层建筑挠曲值超过0.2‰,或筏板的抗裂度小于2时,筏板须考虑整体弯矩作用。

确定条形基础合理宽度的直接算法

提出了通过一次计算即可确定条形基础合理宽度的方法 ,解决了条形基础相交部分基底面积重复计入的问题 ,同时又能使各道墙下条形基础的基底附加应力相等 ,计算方法简洁、准确。

复杂条件下的地基基础设计施工变形控制技术研究

随着大规模现代化建设的发展,充分利用土地资源,在建筑工程中节能省地、建设节约型社会,开发地下空间已成为基础部分首要考虑的问题。从发展趋势看,高层建筑的基础向超大、超深、大跨、大底盘方向发展。基础工程的复杂程度及难度增加了,简单的工程地质条件与一般中小建筑物的基础设计与施工方法已难以适应当前基础工程的技术要求,需要对复杂条件下的地基与基础设计施工技术进行研究。

钢-混凝土组合框架-核心筒结构设计研究

本文介绍了8度抗震设防区的北京LG大厦塔楼钢-混凝土组合框架-核心筒结构的设计研究和相应的节点构造。核心筒是整个结构的主要抗侧力构件,为了改善核心筒剪力墙的延性,设计中在核心筒四大角及纵横墙交点处设置钢骨柱。同时,为了提高承托楼面桁架的剪力墙联系梁的非弹性变形能力,沿核心筒y向联系梁内设置了型钢,与钢骨柱组成暗框架,加强了核心筒的整体性。弹塑性动力时程分析结果表明了这种结构体系具有较好的抗震性能,计算结果与模型的振动台试验结果非常吻合。振动台试验结果表明,在8度罕遇地震作用下,核心筒边缘构件和底部框架柱均没有发现钢筋压屈、混凝土崩落现象;核心筒与外围框架两者间能很好地协同工作;核心筒内的暗钢柱提高了楼面钢梁端部锚固能力,钢梁与混凝土墙之间的连接没有发现破坏现象,但值得注意的是梁端测得的应变较大,这种现象反映了梁(桁架)的端部即便是接“铰接”处理,仍然存在地震作用产生的约束弯矩,设计中应给予足够的重视。计算分析和试验结果表明了这种结构体系通过合理设计和构造可以用于高烈度地震区,核心筒内设置钢骨后,此类结构最大适用高度的限值还有相当的提升空间,可以突破150m的限值。

圆形截面组合柱-钢梁框架节点受剪承载能力分析

本文以北京LG大厦工程为背景,通过对按“弱梁强柱强节点”和“强梁强柱弱节点”设计的两组共6个圆形截面组合柱-钢梁框架节点试件的低周反复荷载试验,研究了此种节点的核心区初裂受剪承载力和屈服受剪承载力,并提出各自的受剪承载力计算公式。

双塔裙房一体的大底盘变厚度筏形基础变形特征

大底盘厚筏基础是通过扩大的地下结构,将地面上不同建筑单元连成一体的筏板基础。通过北京LG大厦基础设计、沉降观测以及反演,分析了并列式双塔裙房一体的大底盘变厚度筏形基础的变形特征。此类基础的纵向整体变形曲线虽呈连续的多波状,但塔楼下基础整体变形曲线仍呈盘状,在形状上与一般单幢建筑物并无差异。与塔楼连成一体的扩大了的地下结构,在一定范围内具有分担部分塔楼竖向荷载的能力,但也会引起基础偏心使基础出现整体倾斜。强调地下室框架结构及楼板参与工作对减小塔楼下大底盘基础的整体挠曲度有重要影响。

北京LG大厦单塔结构整体模型模拟地震振动台试验研究

本文通过对北京LG大厦单塔主体结构1/20整体模型模拟地震振动台试验,测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其在8度多遇、8度基本、8度罕遇烈度地震作用下的加速度和位移反应等,研究了模型结构的破坏机理和破坏模式,并根据试验结果和相似理论,推导、分析了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明:模型结构第1、2、3阶振型频率依次为:4.319Hz(x向平动)、4.883Hz(y向平动)和6.761Hz(整体扭转),对应阻尼比分别为0.043、0.046和0.026;原型结构对应前3阶振型周期为1.794s、1.587s和1.146s,其扭转、平动周期比为0.64,且在8度多遇和罕遇地震作用下结构最大层间位移角分别为1/1005和1/101,显示原型结构布置基本合理,整体抗震性能较好,能够抵抗所在地区设防烈度下各水准地震作用。论文最后对原型结构的抗震设计提出了一些改进建议。

双椭圆形塔楼风荷载特性风洞实验研究

本文通过风洞实验的方法研究了以椭圆形为基本截面形状，两个相邻的由条状平板搭接构成的塔楼建筑风荷载的特性。结果表明，两个相邻的塔楼在一定的风向角下会形成比单个塔楼更大的风荷载。文中根据不同风向角下的风洞实验结果，结合当地的风气象资料，给出了该建筑更加合理的表面饰物风压分布数据。对今后类似的结构设计具有参考价值。同时也说明为了达到安全性和经济性两方面的目的，在作结构设计前对这类外形有较大变化的建筑及其群体间的影响进行适当的风洞实验是十分必要的。

钢桁架与混凝土墙间单剪板连接预埋件构造形式的抗震性能试验研究

本文通过6个试件,对钢桁架与混凝土核心筒之间采用单剪板连接时节点预埋件的不同构造方案进行了低周反复加载试验研究。所研究的4种预埋件构造形式分别为栓钉锚固、钢筋栓钉锚固、夹板钢筋锚固和钢板型钢锚固,产生了两类不同的破坏形态。栓钉锚固预埋件的破坏主要由混凝土破坏所致,包括在反复荷载下栓钉的粘结滑移和混凝土的局部破坏脱落,影响了承载力,后期变形大。后3种预埋件构造形式破坏的共同点是上下端的锚固钢筋或钢板对破坏起控制作用。其中钢板型钢锚固预埋件可以通过加强锚固钢板达到很高的承载力,具有良好的综合抗震性能;钢筋栓钉锚固预埋件和夹板钢筋锚固预埋件的承载力和刚度,主要取决于锚固钢筋,在4种构造形式中抗震性能居中。

圆形截面组合柱-钢梁框架节点反复加载性能试验研究

本文以北京LG大厦塔楼为工程背景,采用6个大尺寸试件,对钢梁和钢骨混凝土圆柱组成的框架节点进行了低周反复加载试验。试件包括按“弱梁强柱强节点”设计和“强梁强柱弱节点”设计两种情况。前者发生梁铰型破坏,节点核心区始终基本完好,试件承载力由梁端承载力控制,延性和耗能均满足要求。后者虽发生节点核心区破坏,但其性能明显好于钢筋混凝土框架节点,能满足抗震基本要求;当轴压比从0.16提高到0.32时,节点核心区强度有所提高;在节点附设柱面承压板(FBP板)可提高承载力、延性和耗能能力。在钢骨上焊接栓钉的构造措施可避免粘结破坏。

钢桁架(钢梁)与混凝土墙间单剪板连接的约束弯矩研究

钢-混凝土组合结构设计中,通常钢梁或钢桁架与混凝土墙体之间的单剪板连接是按照铰接计算的,实际上,这种连接中存在不可忽略的约束弯矩。该约束弯矩可表示为钢桁架(钢梁)端部的剪力和折算偏心距的乘积。本文以北京LG大厦为背景,针对钢桁架和实腹钢梁与混凝土墙体之间的单剪板连接进行了大量有限元模拟分析,发现折算偏心距随连接板厚度和螺栓群惯性矩的增大而增大,但不呈线性关系,此外,当连接板进入弹塑性后,折算偏心距随荷载增大而减小。本文根据分析结果拟合得到了适用于钢桁架或实腹钢梁与混凝土墙体之间连接约束弯矩的计算公式。

叉形简支梁试验研究

设备管井周边设置正交边梁会影响建筑净高,运用叉形简支梁合理解决了此类问题。通过对叉形简支梁的足尺试验,分析了在静力加载全过程中应变与转角的变化特点,认识了此类构件的受力性能。结合试验现象,用有限元程序进行了数值模拟,对梁的结构设计提出一些建议和构造要求,同时也为设计提供了依据。

钢桁架与剪力墙间单剪板连接的约束弯矩研究

以北京LG大厦为背景,针对钢桁架与混凝土墙体之间的单剪板连接进行了大量有限元模拟分析 发 现约束弯矩的大小和很多因素有关,如节点板的厚度、螺栓直径、钢梁(钢桁架)跨度以及钢桁架高度等 并 根据分析结果拟合得到了适用于钢桁架与混凝土墙体之间连接约束弯矩的计算公式．

首都速滑馆组合式梭形空间桁架屋盖设计

首都速滑馆是11届亚运会期间兴建的体育馆中平面尺寸最大的一个。速滑馆的屋盖结构,是由60榀预应力(?)形刚架和梭形空间桁架组成的。本文介绍了这种组合式屋盖结构的设计、主要构造、静力和动力性能。动力分析结果表明,地震作用时,下部支承结构的惯性效应对此类屋盖结构的影响不容忽视。

柱下素混凝土独立扩展基础破坏性状试验研究

试验表明,柱下无筋扩展基础由两种破坏形式控制:其一为沿柱根部基础垂直截面抗弯承载力的要求和基础底部中心区域混凝土抗拉强度满足横向拉应力要求;其二为沿柱根与地面成45°角的基础斜向剪切承载力要求。随着荷载的增加,柱下混凝土的抗拉强度首先达到极限值而发生开裂,在柱下基底部首先出现"十"字形裂缝,然后裂缝逐渐以柱下基底部位为中心向基础的四周扩展,并由基础底部向上部延展,进而基础完全破坏。根据试验结果,对地基规范(GB50007)提出以下修订建议:素混凝土基础挑出边的宽高比除符合规范表8.2.1的要求外,尚应进行墙边缘的受弯承载力以及距墙边缘h_o处的受剪承载力验算;基础的强度和厚度应满足柱荷载在扩散时沿斜截面产生的主拉应力的水平分量的拉应力要求。

大学生体育馆屋盖结构设计

四坡折板型网架结构具有刚度好、内力较小、室内空间合理等优点,但其边界推力给下部结构带来不利影响。本文介绍大学生体育馆设计中利用建筑造型要求的塔筒及大挑檐组成的塔筒水平桁架推力约束体系。动力分析表明,这类屋盖结构的竖向振动反应较大,在设计中应予重视。