苏州中心超长异形网格屋面设计

苏州中心是目前苏州地区在建的最大商业综合体项目,其超长异形网格屋面投影面积约为35 000m2,覆盖在下部4个独立的建筑单体之上,展开长度约为630m。整个屋面结构不设置伸缩缝或抗震缝,属于超长大跨单层网格结构。不同于传统曲面的三角形网格形式,该项目采用四边形网格,在找形设计时进行了相应曲率控制。设计中采用了多种软件进行了承载力极限状态验算、正常使用极限状态验算、抗震性能设计、稳定分析及抗连续倒塌分析等。设计中还采用数值模拟与风洞试验对比以考虑风作用影响,分析了结构体型系数及风振响应。抗震设计中针对上、下结构阻尼比不同的特点,进行了多点激励与一致激励的对比,分析了结构的地震响应,并依据分析结果指导结构设计。采用的设计方法可供类似异形网格结构设计借鉴。

预应力交叉张弦钢楼梯的设计和研究

在工程设计中,随着建筑功能及造型要求的不断提高,结构形式各异的楼梯应用于工程实践中。针对某工程大跨度、大面宽的室外楼梯,采用了预应力交叉张弦钢结构的形式。结合工程实例,从结构形式、静力分析、竖向地震作用下结构响应、舒适度以及屈曲分析等方面进行了分析和设计,为今后类似的工程设计提供参考和借鉴。

非延性钢筋混凝土框架抗震加固性能

针对非延性钢筋混凝土框架抗震性能差的缺陷,调研国外文献及相关试验数据,结合我国规范原则,得出一套简单快捷、切实可行的加固方案,分析其加固后的性能,并提出设计建议及材料构造措施。为类似结构的设计及加固改造提供借鉴和参考。

大型风力发电机组塔架的风振响应分析与风振系数确定

采用线性滤波法,根据Davenport风速谱,得出塔架的脉动风速时程曲线及功率谱曲线;建立简化模型,对单管塔和组合塔架进行脉动风时程分析,得出塔架的脉动风振响应。采用阵风荷载因子法,对风振分析结果进行处理,得到塔架的位移风振系数及荷载风振系数。

大跨空间钢连廊的设计及研究

随着建筑功能的要求越来越高,空中钢连廊在工程中的应用越来越广泛。钢连廊与两边主体结构的连接方式主要分为刚性连接和柔性连接。结合实际工程,本文主要从静力分析、地震响应、防连续倒塌和舒适度几个方面对柔性连接的钢连廊进行了分析和研究,为国内今后类似的工程设计提供参考和借鉴。

绵竹体育中心体育馆屋盖结构设计

绵竹体育中心体育馆屋盖是一支撑在下部混凝土框架结构上的大跨度空间管桁架结构,并在下弦管内张拉预应力索。利用SAP 2000对屋盖结构进行承载力计算、动力特性分析、线性屈曲分析、非线性极限承载力分析,对关键节点进行有限元分析,并与不采用预应力的模型进行横向对比。分析表明:采用下弦管内张拉预应力的管桁架能很好地解决水平推力及竖向挠度较大的问题,同时满足结构设计及建筑外观要求。

在役钢筋混凝土拱桥病害分析和力学性能研究

结合某在役三跨钢筋混凝土拱桥结构的现场检测,对该拱桥结构的静、动力力学性能进行了有限元计算。获得了大桥静载下的变形信息和振动特性信息,为大桥的抗震、抗风分析建立了基础;通过验算荷载对布载最不利位置的检验,全面评估大桥的安全状态;通过静载实测的数值与有限元模型数值的对比,研究了拱桥的力学性能,评估分析了拱桥结构过早出现病害的主要原因,为在役拱桥的安全性评价和健康诊断提供了理论依据。

空间屋盖连体结构设计方法的工程应用

近年来我国出现了许多复杂的连体结构,表现形式主要分为空间屋盖连体结构和水平连廊连体结构两种。某已建工程为由三个混凝土单体及上部空间桁架组成的屋盖连体结构,针对此类连体结构,采用多个软件进行了总装与拆分模型的模拟,考虑各部分的相互影响,进行包络设计;同时对关键构件进行抗震性能设计,使结构能够实现预定的性能目标。总结空间屋盖连体结构设计方法,可为类似的空间屋盖连体结构提供技术参考。

苏州永旺梦乐城单层椭球面网壳设计

苏州永旺梦乐城玻璃球是一巨型单层椭球面网壳,该单层网壳长轴尺寸46.5 m,短轴尺寸40 m,高40 m,经“切割”后覆盖在下部主体结构,外包玻璃幕墙.网壳嵌入下部混凝土结构,在2～5层设有支承点.网格布置为凯威特型,采用分析软件MIDAS GEN对该网壳结构进行静力分析、特征值分析和非线性屈曲分析,得到了该结构的极限承载力.此外,还进行了节点设计和支座设计等.

某水乐园大跨度异形网壳结构设计研究

苏州某水乐园由钢屋盖部分和跨街桁架部分组成,屋盖为大跨异形自由曲面网壳结构,长158m、跨度76m、高20m;跨街桁架部分跨度为30m。通过找形分析,在兼顾建筑造型的同时选取结构性能更优的曲面形态;钢屋盖采用单双层网壳结合的形式,在形成76m无柱大空间的基础上,保证经济性及使用功能。另外,对结构进行了一般静力分析、关键构件中震弹性分析、二阶P-Δ弹性分析、屈曲分析、双非线性稳定分析、支座位移罕遇地震时程分析以及节点有限元分析,在符合规范要求的前提下,充分保证了结构的安全。

苏州第二工人文化宫结构变刚度设计思考与实践

对于边界条件复杂的结构,其在施工、使用、加固与改造等过程中结构刚度将发生较大变化,故应采用变刚度的设计思想。以苏州第二工人文化宫为例,针对其不同的单体结构与不同的状态提出了相应的变刚度设计方案。苏州第二工人文化宫地上分为A区(场馆区)、B区(中庭及影剧院区)、C区(游泳馆及配套区)三个大区。A区屋面采用大跨度钢梁+轻钢屋面形式,采用常规设计方法时钢梁端部弯矩较大。采用变刚度设计方法,通过施工过程措施释放了恒载下的梁端弯矩,有效降低了焊缝、螺栓与埋件的设计需求。B区结构连接关系复杂,各单体动力特性差异较大,而中庭结构无法与其相邻建筑实现脱开设计,采用铅芯橡胶支座连接中庭与相邻单体,实现了在不同荷载工况下的变刚度设计,通高柱应力比小于设计目标,中庭屋面变形满足规范要求。C区室内游泳馆屋盖为张弦木梁结构,通过多种模型对比分析,发现考虑木撑杆蠕变效应与初始缺陷造成的刚度变化将导致屋盖结构竖向变形、木撑杆与木梁应力的增大以及钢拉索应力的减小,且初始缺陷的影响更为显著。

太原国海广场主楼罕遇地震弹塑性时程分析

基于不同的阻尼模型、求解方式及分析假定,采用ABAQUS与MIDAS Building软件,对太原国海广场主楼进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,并参考相关科研成果,针对圆钢管混凝土柱中的核心混凝土,采用考虑约束效应的材料本构编写材料子程序,较真实地模拟圆钢管混凝土特性。分析表明,基于两种软件的计算结果在损伤程度上存在差异,但趋势基本一致,结构最大弹塑性层间位移角满足规范要求,构件塑性损伤满足预设抗震性能目标,分析结果可为优化结构设计与加强薄弱部位提供指导依据。

苏州中心“未来之翼”屋面钢结构设计

苏州中心"未来之翼"屋面钢结构南北向展开长度约630m,整个屋面呈异形曲面,且不设置伸缩缝。屋面采用并不自然共面的四边形钢网格,外覆玻璃幕墙。结构存在超长并跨越多个支撑单体、异形曲面精度要求高等设计难点。介绍了"未来之翼"屋面钢结构设计中的多工况作用分析、抗放结合的支座与节点设计、稳态分析、抗连续倒塌分析、特殊的涂装与排水方案等。最后,介绍了施工方案的实施要点。

康力电梯测试塔动力弹塑性时程分析

康力电梯测试塔地上36层,高度268m,结构高宽比达11.4,采用筒中筒结构体系,属超限高层结构。选用ABAQUS和PERFORM-3D软件,基于不同的积分求解方式和分析假定,对结构进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析。结果表明,两者在结构整体抗震性能、破坏情况等方面的计算结果基本一致。考虑一组人工波(X向和Y向)、两组天然波(X向和Y向)共6个工况,对比分析结构在地震作用下的变形、内力和损伤情况,并为优化结构设计和加强薄弱部位提供参考依据。结果表明,结构在罕遇地震下最大弹塑性层间位移角满足规范和性能目标要求;连梁作为第一道防线,出现不同程度的损伤,达到耗能设计目的;结构整体震害较轻,满足"大震不倒"的设防要求。

绵竹体育馆预应力拱桁架设计研究

四川绵竹体育馆屋盖结构采用了形式较为新颖的下弦管内张拉预应力拱桁架体系。以此为研究对象,采用不同计算模型,选取不同支座类型、高跨比、预应力度这三个主要参数进行结构体系的分析对比,研究得出各关键参数的合理取值范围;并对相同承载力控制指标下预应力体系与非预应力体系进行了静力分析及静力弹塑性全过程分析,研究预应力体系的有效性,可为类似工程提供一定参考。

既有强梁弱柱钢筋混凝土框架抗震加固方法研究

在调研国外文献及相关试验数据的基础上,根据我国规范,提出三种对延性较差的强梁弱柱钢筋混凝土框架结构切实可行的抗震加固方法:扩大柱截面法、体外刚性支撑体系法和抑制屈曲支撑体系法。并提出针对国内类似结构的设计建议及构造措施,为其加固设计及改造提供参考。

博世中国研发总部大楼结构分析

博世中国研发总部大楼顶部四个楼层向外悬挑8.1m,经多方案比较,最终采用了多层空腹桁架结构。针对结构超限情况,采用了基于性能化抗震设计方法,以及近年来逐渐开始应用的多尺度分析。基于舒适度指标,对悬挑部位人行激励下的舒适度进行性能分析与评价。为确保空腹桁架节点受力安全,又补充了ANSYS节点有限元分析。分析方法可为类似的结构提供一定技术参考。

苏州现代传媒广场办公楼超限结构分析与设计

苏州现代传媒广场办公楼建筑高度为214.8m,塔楼与部分裙房以大跨多层空间桁架连成整体,结构体系复杂,高度等多项指标超限,属超限高层建筑。介绍了其各组成部分的结构体系以及设计分析内容,并基于PERFORM-3D程序对结构进行动力弹塑性时程分析,以判断结构在大震作用下的性能。根据分析结果,对竖向构件、垂幕形中庭、大跨多层空间桁架连接体等重要部分采取有针对性的抗震措施。同时为准确计算塔楼底部3层跃层柱的计算长度,对整体进行了屈曲稳定分析。

某双塔连体超高层公寓楼弹塑性时程分析

某双塔连体超高层公寓楼采用外双重框架-核心筒结构体系,在结构第三层设置钢结构连体桁架作为塔楼之间的水平交通枢纽,属超限高层结构。针对结构超限情况,采用基于性能的抗震设计方法,利用承载力与变形分析计算结果验证结构与构件在罕遇地震作用下的抗震性能,根据分析结果,提出了相应的超限设计措施,使结构能够实现预定的性能目标。本文可为类似的超限高层结构提供一定技术参考。

苏州现代传媒广场办公楼弹塑性时程分析

苏州广播电视总台现代传媒广场办公楼为高度214.8m的超限高层建筑,塔楼与裙房连成整体,塔楼采用框架-核心筒结构体系。介绍了该项目的基本设计情况,针对结构有多项指标超限特点采用基于性能化抗震设计的方法,论证了该结构体系方案的可行性,通过常规结构计算分析外,补充了弹塑性时程分析验证其抗震性能,并提出相应的技术措施。