轻型大悬臂菱形挂篮设计

结合重庆菜园坝长江大桥的工程实例,介绍了轻型大悬臂菱形挂篮的设计构思、总体构造与结构分析计算。该挂篮具有自重轻,大悬臂,加工简单,拼装、走行方便,综合技术指标高的特点。

大底盘双塔偏置超限高层抗震设计

介绍了高层板楼偏心布置的超大底盘双塔商业综合体复杂高层的结构设计,分析了结构抗震超限情况并给出了相应的应对措施。此类结构存在扭转效应明显和刚度突变的特点,应加大裙房外围框架和塔楼四周环形框架抗扭刚度,减少扭转效应。应分别验算单塔模型和多塔模型,与扭转有关的计算结果应采用多塔模型。塔楼底部和裙房收进位置上下层的竖向构件是可能的薄弱部位,设计时底部加强区取一层到裙房上两层,加强区竖向构件按中震弹性设计。裙房顶层存在刚度突变,受力和变形情况较为复杂,板厚和配筋应加强,防止楼板开裂。

南京禄口国际机场T2航站楼结构设计

介绍了南京禄口国际机场T2航站楼的结构体系、设计方法和分析结果,着重阐述了密切配合建筑造型和空间需求确定钢屋盖结构体系的过程。提出了屋盖相连的分块混凝土结构整体分析的近似方法和非均布式预应力筋布置方式缓解大尺度混凝土结构温度应力的措施;基于显式积分方法进行了整体结构动力弹塑性分析,采用瞬态动力时程分析方法对屋盖钢结构进行了结构连续性倒塌分析,利用荷载-位移全过程跟踪技术对Y形柱进行了整体稳定性分析,最后对几个关键性节点的做法进行了介绍。

凤凰国际传媒中心结构设计

凤凰国际传媒中心工程主体办公楼和演播楼为钢筋混凝土结构,外壳结构采用复杂空间曲面的钢结构体系,将两个混凝土楼连为一体,形成连体结构。工程地上由六大部分组成,但是这六个部分相互之间并非完全独立,形成一个非常复杂的结构体系。由于建筑外形为复杂空间曲面,设计中利用空间三维建模软件DP建立了钢结构精确三维空间几何模型与计算模型,为更好地表现建筑效果,曲面网格主要构件全部为空间弯扭构件。工程采取了一系列的措施用以保证在现有计算机水平和施工水平的条件下达到足够的计算精度、较高的设计效率,以及保证施工的可实施性。在进行构件截面的设计时,为充分利用钢材性能,节省造价,一方面控制应力比不宜过小,另一方面使用国产优质钢材,包括Q345GJD,Q420GJD,Q460GJE。

财富中心悬吊楼盖结构舒适度设计及检测

大跨度空间结构楼盖的人行舒适度问题是结构设计中不可忽视的重要因素。在对结构舒适度使用性能的评价方法和评价标准总结归纳的基础上,提出了通过分析楼盖结构的振动特性,如最小自振频率、振动峰值加速度等,来控制楼盖结构的刚度,作为结构舒适度设计依据的方法。设计方法成功应用于财富中心的大跨度悬吊楼盖结构设计,并结合回廊第1阶的自振频率及模态的工程实测结果,验证了分析方法的可靠性。

弦支穹顶结构上下部共同工作分析

以2008年奥运会羽毛球馆弦支穹顶结构为研究对象,对上部弦支穹顶、上下部整体结构两个计算模型进行结构自振特性分析、静力及抗震等方面的对比分析,重点研究了下部混凝土结构对上部屋盖钢结构的影响。分析结果表明,下部混凝土结构对上部弦支穹顶钢结构受力和变形有一定影响,尤其是在温度作用及地震作用下受力和变形差别较大。弦支穹顶结构设计应进行上下部结构共同工作分析,并可据此对屋盖钢结构进行优化设计。

深圳当代艺术馆与城市规划展览馆结构设计综述

深圳市当代艺术馆与城市规划展览馆为体型特别复杂的结构,包含空间倾斜面、扭曲面、旋转曲面和大悬挑结构,主楼和外表皮钢结构既相互独立又相互联系,空间关系复杂。本文介绍了项目的结构形式和结构设计技术要点,希望能为类似工程提供参考。

杭州国际博览中心结构初步设计

杭州国际博览中心长约432m,宽约264m,规模大、功能多,结构体系较复杂。工程主体部分采用钢管混凝土柱与大跨钢桁架组成的框架结构,屋顶花园钢结构采用曲面钢网壳和单层球壳,附属办公楼采用现浇混凝土框架-剪力墙结构。介绍了初步设计中的一些关键性问题及相应的技术措施,包括荷载取值、结构分析与选型、超限情况及抗震性能化设计、结构超长论证分析等,该工程目前已经通过超限审查。

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。

义乌之心城市生活广场超长商业结构关键问题分析

义乌之心城市生活广场是一座超长商业建筑,大量采用大跨度结构和大悬挑结构以营造无柱开阔的建筑空间。因建筑净高要求,需在超30m大跨预应力混凝土梁上开大洞穿越设备管线。采用MIDAS/Gen软件分析了温差效应对结构的影响和大跨度室内天桥的人行振动舒适度,并采用ABAQUS软件分析了大梁开大洞后的应力状态。结果表明,温差效应对1层端部竖向构件和2层端部楼面梁影响最大,计算时应考虑温度作用参与荷载组合,适当加大板厚可使大跨度室内天桥的人行振动舒适度满足规范要求;洞口预埋钢套管可显著改善应力集中。

新疆和田影剧院结构设计

新疆和田影剧院平面造型宛如一朵含苞欲放玫瑰花,平面形状不规整。观众厅为跨度约30m,高度约为17～20m的大空间;主舞台为宽度20m,层高28.3m的大空间;观众门厅中空部分为直径18m,层高17m的圆形空间。由于结构空旷,跨度大,楼层错落不齐,平面形状不规则造成柱网不整齐,楼座看台悬挑较大,给结构设计造成一定难度。结构设计时利用楼梯间和建筑隔墙设置钢筋混凝土剪力墙,增大结构抗侧刚度和扭转刚度,增强结构抗震能力。屋顶大跨梁施加预应力以减少梁的扰度和裂缝宽度。楼座挑台采用较经济的悬挑刚架方案。人流密集区域周边竖向构件采用中震弹性设计,使其拥有更高的抗震性能。

太原博物馆连体结构分析与设计

太原博物馆主楼为弱连体结构,结构形式采用钢框架与钢筋混凝土剪力墙的混合结构,其特点为扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续等,属于超限工程。采用基于性能的设计方法,确定了重点部位的性能目标,抗震加强措施采取设置楼面水平支撑和加强墙体约束边缘构件等方法。针对弱连体结构,对整体结构进行非线性时程分析,结果表明弱连接连廊对主楼影响较小,可以采用单塔的反应谱分析结果作为主要构件的设计依据。针对薄弱部位,要求独立承担本区域的多遇地震作用。同时进行了静力弹塑性推覆分析、竖向地震分析、斜柱引起的钢梁轴力以及钢梁与剪力墙的连接节点分析。结果表明在各种地震水平下结构和构件能够满足预定的性能目标。

鲁-台经贸会展中心超限工程抗震设计

鲁台经贸会展中心主体采用框架-剪力墙结构,包括展览区、商业区、共享大厅等多个功能区。各功能区通过蒙皮网壳连接形成整体。钢结构与混凝土结构相互交错,涉及的钢结构有桁架、单层网壳、双层网壳等多种形式。整体结构是一个复杂的超限工程。采用基于性能的设计方法,对重要构件提出专门的性能目标。对展厅大跨度楼层钢结构进行了活荷载不利布置分析。重视钢结构的稳定设计,通过多种构造措施和计算分析保证了钢结构的整体稳定。对整体结构进行了动力弹塑性分析,考察了结构的塑性发展程度和变形能力,并对薄弱构件进行了加强。设计结果表明,结构抗震性能良好,结构体系安全可行。

首都图书馆二期暨北京市方志馆主中庭结构设计

首都图书馆二期工程建筑功能较多,结构较为复杂,平面为L形,凹角处附带钢结构主中庭,其立面为玻璃幕墙,采用索结构。这种中庭在许多大型公共建筑中都有应用,跨度较大,连接在主体建筑物上或者作为主体的一部分存在,随主体结构一起变形并承受荷载,建筑物附带大中庭可以充分采光,建筑效果良好。

克拉玛依市科技博物展览馆结构设计及关键技术

新疆克拉玛依市科技博物展览馆是一个平面、立面不规则的超限高层连体的重要建筑。主体塔楼结构及附属大体积混凝土块体构筑物采用预应力钢筋混凝土大跨度倾斜框架-剪力墙结构,连体及球幕采用钢结构。针对这种复杂、特殊的结构体系,制定了抗震性能指标,基于多种有限元软件进行结构设计整体协同分析。结构设计中运用了复杂块体有限元总装分析技术、高支模设计施工一体化技术、缓粘结预应力技术等。

大连市体育场上层看台结构设计

大连市体育场看台结构为混凝土框架结构,上层看台径向两端为关键节点,一端是罩篷钢桁架上部支座的支承结构,一端是大悬臂结构。着重阐述了这两个节点的结构方案分析及设计。上层看台混凝土结构环向超长,为了控制温度应力和混凝土收缩所产生的裂缝采取了设置粘结预应力筋、施工后浇带、通长板钢筋等一系列措施。并应用MIDAS Gen程序进行总装整体模型计算,考虑了240余种荷载组合,选取了最不利荷载进行结构设计。

河南艺术中心艺术墙单层索网-钢结构基于性能的设计研究

河南艺术中心40m高悬臂玻璃艺术墙采用了"单层索网次结构-平面钢管相贯桁架主体结构"体系。首先研究确立了结构整体大变形失稳破坏极限状态下体系强度的强屈比、体系变形的延性性能,对整体结构进行了考虑几何非线性、材料弹塑性、初始几何缺陷的稳定分析与设计。重点进行了基于延性性能的结构抗震性能研究,对整体结构进行大震弹塑性时程分析,对结构自振特性、构件应力比、结构位移、塑性铰分布与损坏程度等性能进行深入量化分析与设计。通过上述系列分析研究,实现了抗震安全及整体稳定安全的双重延性性能化设计目标。

海南来福士酒店退台结构分析与设计

海南来福士酒店退台楼每层前立面平移后退,退台下方一部分为空。这与或者沿房屋纵向左或右逐渐退台、或者四周立面向中间渐缓退台、退台部分下面不空的一般退台建筑不同。此类建筑形式不多见,对结构设计提出了一些新问题,受建筑的限制在转换梁中部分采用钢骨混凝土转换梁,通过进行风荷载、6度常遇地震以及中震作用分析,对结构布置和设计的一些问题进行了探讨。

中国航海博物馆曲面幕墙单层索网结构设计

中国航海博物馆单层曲面索网结构设计及分析难度大,利用ANSYS软件进行了索网网格优化、找形、复杂节点有限元分析、强度和防松弛验算、索网变形验算等工作,以实现索网造型和保证结构的安全。索端球铰装置的设计也可为同类项目提供参考。

银河搜候(SOHO)中心结构设计

银河搜候(SOHO)中心位于北京朝阳门立交桥西南角,总建筑面积33万m2,为地标性大型公共建筑。工程出地面起四栋高层均含中庭,外围柱自下而上呈弧线形,形成四个中空卵形建筑,各卵形建筑之间在不同楼层有连体相连,组成大底盘多塔连体结构。根据工程特点,介绍了结构单元划分、斜柱设计原则、长悬挑处理方法等方面的内容,并结合连体结构的特点,对连体及其与主体连接处的设计进行了深入的研究。