带凹槽剪力墙-混凝土梁节点性能分析

在高层、超高层钢框架-混凝土混合结构核心筒的施工中,滑模、爬模施工工艺得到广泛应用。但在实际工程中,核心筒内部往往采用混凝土次梁,这使得滑模、爬模施工工艺的应用受到限制。针对这一实际问题,提出了带凹槽剪力墙-混凝土梁节点。在对3个不同凹槽尺寸的带凹槽剪力墙-混凝土梁节点进行加载试验的基础上,利用有限元软件ABAQUS模拟3个墙梁节点,将有限元计算结果与试验结果对比。结果表明:带凹槽剪力墙-混凝土梁节点拥有良好的承载能力,且屈服荷载与极限荷载相差较大。凹槽构造可提升节点抗剪能力,且凹槽截面尺寸的大小是带凹槽剪力墙-混凝土梁节点抗剪能力提高的主要原因。

框架柱倾斜对框架-核心筒结构的框架剪力比影响分析

基于实际工程,抽象出标准模型,建立不同斜率、不同倾斜方向的框架-核心筒对比模型。考虑CQC无方向性,采用基于规范反应谱生成的人工波,进行结构弹性时程分析,通过截面切割方法获取楼层剪力及框架剪力。研究表明,当框架柱外倾(背离核心筒)斜率处于0~1/18,框架柱剪力的比值(斜柱模型框架剪力/基准模型框架剪力)处于0.58~1.0;当外倾斜率大于1/18,框架柱剪力的比值大于1,且随着外斜斜率增大呈现逐渐增大趋势。随着框架柱内斜(向核心筒侧)角度的增大,框架柱剪力的比值大于1且逐渐增大。

高烈度地区超高层结构方案研究

针对高烈度地区超高层建筑的结构方案,以西安市万博商业综合中心项目中的250m超高层建筑酒店为例。在方案阶段,依据不同结构体系在安全性、适用性以及经济性上的对比,最终采用型钢混凝土柱+钢梁+混凝土核心筒+伸臂桁架作为本项目的主要结构体系。在深化设计阶段,对比在超高层建筑中采用传统结构体系,即框架-核心筒+伸臂桁架结构体系,和框架-核心筒+伸臂桁架+消能减震结构(防屈曲约束支撑)体系这两种结构体系的整体指标和结构受力分析结果,并且研究了在超高层建筑中不同楼层设置伸臂桁架的部位对结构整体指标和结构受力的影响,最终确定了采用消能减震结构的结构体系作为合理的结构方案。采用抗震性能化设计,对结构进行大震弹塑性时程分析,验证了框架-核心筒+伸臂桁架+消能减震结构体系的抗震性能。通过对高烈度区超高层结构方案的对比研究,使结构方案更加安全、合理。

刚伸臂在钢管混凝土高层框筒结构体系中的工作性能

目前在高层建筑中常采用框筒结构体系,为了增加结构的刚度而在体系中增设刚伸臂。分析了刚伸臂的作用有:增大了整个体系的抗弯刚度,减小了建筑物在水平力作用下的位移;同时增加了框架柱参与整体抗弯的比重。针对天津市通信楼工程,分析了设置刚伸臂及不同刚度的刚伸臂时,位移和内力的变化;以及刚伸臂设置的合理位置。对深圳市赛格广场大厦工程也进行了分析。获得的主要结论有:1.采用平面模型分析刚伸臂的作用时误差较大,应采用空间模型;2.刚伸臂设置数量随建筑物高度而异,200m左右的高层宜设三至四道,300m左右的宜设四至五道,设置位置应和技术设备层相结合;3.对钢管混凝土框筒结构体系,设少量刚伸臂时,不宜设于顶层。以上结论可供高层建筑中采用框筒结构体系时参考。

框筒结构梁柱截面基于剪力滞最小的合理高度

基于等效连续化方法给出了框筒结构剪力滞系数,通过对结构高度、平面形状、角柱面积、跨高比等影响剪力滞的主要因素分析,探讨了减小剪力滞的有效方法。再利用优化原理,寻求梁柱的合理跨高比使得剪力滞效应达到最小,以便充分发挥框筒结构的空间整体性能,进而确定梁柱的合理截面高度及合理开洞率。给出了计算图表及计算步骤,并结合具体算例,验证了优化后的剪力滞系数较优化前明显减小。结果表明:该方法简单、实用,可供初步设计使用。

超高层建筑巨型框架-核心筒结构体系的三维半解析分析模型及其应用

将超高层建筑空间巨型框架-核心筒结构体系与其基础等效连续化为一个支撑在半无限大弹性体上的加劲薄壁筒组合体,建立了集地基、基础、上部结构为一体的三维共同工作分析模型;并以此模型,利用半解析方法讨论了该结构体系的共同工作特性。分析计算结果表明:模型的简化是合理的、可行的。

框筒结构考虑负剪力滞效应的简化分析

在引入D值法分析框筒结构在水平荷载作用下的整体剪切变形和内力的基础上,提出了框筒结构各层同时存在正剪力滞和负剪力滞的简化假定,并假设了框筒各柱的轴向应变分布模式,对负剪力滞的影响因素进行了分析,得出了一些重要的结论。本文方法比等效平面框架法和等效连续体法更为简单、实用,可直接进行手算。通过与空间框架分析程序的比较,精度可供初步设计使用。

高层建筑结构中粘滞阻尼器的新型安装方式

在建筑结构中,一般粘滞阻尼器均布置在层间,但在有些情况下较小的层间位移差在一定程度上制约了阻尼器性能的充分发挥。系统回顾了为解决这一问题,目前最新的一些解决方案:改进层间阻尼器的连接方式,如基于连杆结构、杠杆原理与齿轮机构的位移放大系统,及大对角支撑;新型结构保护系统,如利用结构构件竖向振动位移及框架核心筒结构的加强层阻尼系统等,并重点分析了加强层阻尼系统。

高烈度区近断层RC框架-核心筒高层结构隔震设计关键参数取值

以2栋设防烈度为8.5度、近断层且具有不同高度的钢筋混凝土框架核心筒高层隔震工程案例为原型,考虑不同隔震设计方案(核心筒下沉隔震方案和整体±0隔震方案)的影响.基于精细有限元模型,研究了屈重比对该类结构减震系数和隔震层位移的影响规律,并以此为基础对近场影响系数的取值开展了初步研究.结果表明,减震系数和隔震沟尺寸要求分别决定了RC框架-核心筒高层隔震结构屈重比的上限值和下限值,适用于该类结构的合理屈重比的取值范围为2%~3%;近场和远场地震动作用下的结构响应分布特征一致,但近场下的结构响应明显强于远场下的结构响应;当断层距小于5 km时,近场影响系数可适当放宽至1.25.

复杂巨型结构多重抗侧力体系间相互影响关系分析

上海中心大厦塔楼设计高度632 m,采用巨型框架-核心筒-外伸臂结构体系。为了研究结构外伸臂桁架对核心筒与巨柱之间关系的影响,以及各部分对结构抗震性能的影响,采用ANSYS软件对该结构的地震响应进行了模拟分析。通过改变伸臂桁架的刚度,研究结构各抗侧力系统之间的相互影响。结果表明:结构的抗侧刚度主要由剪力墙核心筒和巨柱(包括角柱)提供,外伸臂桁架起协调变形作用,对剪力墙核心筒和巨柱(包括角柱)的水平地震力分配和倾覆弯矩的分配有一定的影响。

框架-核心筒结构框架承担最小剪力比例限制的合理性

规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10%,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议.为探讨其合理性,设计了5个钢筋混凝土框架-核心筒结构,主要的变化参数为框架刚度、框架强度和连梁的形式.利用PERFORM-3D软件进行了弹性反应谱分析和小震、中震和大震下的动力时程分析,考察了各个结构的响应规律.分析表明:当框架部分按刚度计算承担的剪力最大值小于基底总剪力的10%时,增大框架刚度的做法不经济,结构的抗震性能反而更差;增大框架强度的做法减小了框架梁的损伤,改善了结构的抗震性能,但没有形成有效的"强柱弱梁"机制;采用宽连梁和可更换连梁都可以使核心筒自身具有双重抗震体系特征,连梁耗能能力的提高有效地保护了墙肢和外框架,结构的抗震性能得到了显著改善.

旧金山弗里蒙特街181号建筑用带泄压阀的双功能阻尼器的应用

如今工程技术水平不断发展,人们对各种建筑结构的需求也随之更新与改变,已经不仅仅局限于结构在地震中的安全性,同时也对其在大风中保持舒适性等指标的要求提出了更为严苛的标准。本文以美国加利福尼亚州旧金山的某核心筒+巨型框架体系超高层建筑工程为例,讲述了其所采用一种带泄压阀的双功能阻尼器来进行抗震与抗风设计的独特方法,最后介绍了本工程所采用的能够同时抗风和抗震的双功能阻尼器的工作原理,并给出了对该项目所用阻尼器进行的各项测试及其测试报告。

谈芯筒—框架体系在高层建筑设计中的应用

结合实践,探讨了芯筒—框架体系在高层建筑设计中的应用,简要介绍了芯筒—框架体系工作机理,构造特点及适用范围,并对芯筒—框架体系在国内众多高层建筑中的实际应用作了具体阐述,以指导今后高层建筑设计。

新兴工业园服务中心装配式结构设计

新兴工业园服务中心是西部首例装配式高层公共建筑,装配率达到了国家AA级标准,采用装配整体式框架-现浇核心筒结构体系。首先介绍了该项目少规格多组合的建筑平、立面标准化设计的思路;然后从设计、构件制作、安装角度详细分析了竖向构件和楼盖的多种布置方案的优劣;并结合"十三五"国家重点研发计划成果,着重介绍了框架节点、楼盖节点和外墙挂板节点的设计细节,可为同类项目提供参考和借鉴。

大吨位管件液压成形设备的设计与研制

管件液压成形技术作为一种结构轻量化的先进的塑性加工技术,在国外科研机构和大型企业得到了广泛的应用,但由于设备投资极其昂贵,至今尚未在国内投入生产应用。为降低制造成本,在笔者所设计的液压成形设备中采用了经专利技术加固处理过的框架式结构作为合模支撑平台,用二通插装阀集成块替换电磁比例伺服阀,内压和轴向进给之间的关系匹配合理,且相互独立可控,在大幅降低整台设备制造成本的同时,可满足副车架等大型结构件的成形加工。

斜交网格结构体系在罕遇地震作用下的动力弹塑性性能研究

斜交网格体系没有传统意义上的梁和柱,只有双向交叉的斜柱,并由它们组成筒体。这种体系侧向刚度大,并以斜向轴力形式传力,有效地克服了二阶弯矩的产生,弥补了梁柱体系抵御水平荷载的不足,使得建筑内部布置更为自由。此类结构可视为支撑框筒体系,不同于一般框筒结构,其外筒由双向交叉连续环绕建筑外表面的斜杆组成,克服了传统垂直柱受水平力过大需加斜向支撑的弱点。本文采用ABAQUS软件对这类结构直接进行罕遇地震下的动力弹塑性分析,研究不同大小核心筒的斜交网格体系在罕遇地震作用下的力学性能。

高层建筑斜交网格筒体结构分析与研究

斜交网格筒体结构体系是一种新颖的结构形式,可以实现建筑立面的多样性,同时,该体系在受力方面也具有一些与传统框筒体系不同的特点。本文采用标准算例,详细比较了斜交网格筒体结构体系与密柱深梁框筒结构体系在重力荷载、水平荷载作用下的差异,说明了斜交网格筒体结构在应用于高层建筑结构设计中,需要注意的一些关键问题,从而为进一步推广该体系的应用提供参考。

钢管混凝土结构体系在超高层建筑中的应用研究与综述

文章对钢管混凝土结构体系进行了综述,包括国内外钢管混凝土结构体系在科研与工程应用方面的进展情况,并提出了该体系有进一步研究的若干问题。

高架桥现浇箱梁组合式原位施工支架体系设计及应用研究

为满足城市社会车辆通行城市人行桥施工区的要求,往往需在其施工区域设置支架通行门洞,结合人行通道工程高架桥现浇箱梁工程实例,选择采用了"扣件式钢管满堂支撑架"与"临时保通门洞的钢框架支撑体系"组合式的模板支架系统。该人行通道工程高架桥桥宽20.0 m,上部结构采用单跨42.0 m预应力混凝土(C_50)简支箱梁,横断面中心梁高2.3 m。分析可知:落地钢管满堂架按照900 mm×900 mm×1 200 mm布设的同时还必须坚持计算与构造并重的设计原则;钢管柱加H型钢、工字钢分配梁搭设保通门架的方式,易于实现临时保通的使用要求,亦可成功解决大跨、宽幅、地形复杂、施工场地狭小等问题。

钢管混凝土框架-核心筒体系中刚臂工作性能的研究

在框架-核心筒体系中设置刚臂以提高结构的抗侧刚度是结构工程师经常采用的一种做法。对其作用效果,人们多采用简化的平面模型进行分析。但实际工程表明,这种简化模型对分析钢臂的作用效果存在很大误差。通过对这一实际工程用空间模型进行各种参数下的计算,对如何设计刚臂提出了一些建议,可供结构工程师参考。