卡塔尔某超高层建筑结构设计

法国著名建筑师John Novel设计的卡达尔多哈某超高层建筑,采用了世界首创钢筋混凝土交叉网筒结构．通过对该结构设计理念、混凝土徐变、荷栽、施工模拟、部分预应力、连续倒塌、交叉柱节点、温度收缩效应及屈曲稳定等多方面研究分析,发现法国工程师所作的原项目结构标书设计存在着交叉柱节点承载力不足、混凝土斜柱徐变变形差异引起主楼倾斜等重大安全隐患．进而采取北侧柱截面空心、节点内加钢板凳和环梁部分预应力等多项重大技术改进措施,确保该工程结构安全,恢复正常施工．

斜交网格X型节点轴压承载力性能研究

采用ABAQUS分析软件对斜交网格X型节点进行轴压荷载作用下的非线性分析,依据轴压荷载作用下节点各组成部分的应力分布情况及钢管混凝土短柱工作机理和Mises屈服准则,提出了该类型节点的承载力计算公式.同时,以相贯角度、宽厚比、竖向连接板厚度、衬板厚度、混凝土强度、加强环厚度等为控制参数,分析其对斜交网格X型节点承载力及公式适用性的影响.研究表明:采用竖向连接板、衬板、加强环较好的改善了对节点区混凝土的约束作用;相贯角度、宽厚比、混凝土强度对节点承载力影响较大,竖向连接板厚度、衬板厚度、加强环厚度对承载力影响相对较小;计算公式的参数选取合理,计算值精确度较高,可用于工程中构件承载力的计算.

某金融大厦斜交外网格塔楼结构设计

某金融大厦采用菱形斜交网格支撑钢框架+混凝土核心筒混合结构体系。通过角柱的连续倒塌分析,结构在偶然荷载作用下不会发生连续倒塌;在整体结构分析中,对重要的角柱节点局部采用精细有限元模拟,分析结果表明节点不会先于构件发生破坏;为得到不同构件的最大内力和变形,提出设计时采用4种不同的结构模型;进行了结构动力弹塑性分析,定性地找出了结构的薄弱部位,并提出相应的加强措施;振动台试验结果表明结构体系安全可靠。

北京保利国际广场主塔楼结构设计

北京保利国际广场主塔楼高161.2m,结构形式采用钢管混凝土柱交叉网格外筒和钢筋混凝土内筒组成的筒中筒结构。外框筒由约45°角交叉编织的钢管混凝土斜柱和水平环梁组成,楼盖隔层悬吊,各层楼面均开有大面积的通高中庭洞口,并有连续多层悬挑10m的螺旋楼梯等,结构平面、竖向均不规则。分析了主体结构受力体系和特点,除对设计准则、结构体系和弹性分析结果简单介绍外,重点介绍了交叉网格超高层结构体系的抗震性能指标、内外筒的地震剪力和倾覆弯矩分配、楼面水平力的传递等,并介绍了交叉网格节点的设计方法、开大洞的中庭处外框筒的稳定性能、悬吊楼层和长悬挑螺旋楼梯的舒适度性能等。

卡塔尔某超高层建筑结构设计研究综述

法国著名建筑师John Novel设计的卡塔尔多哈某超高层办公楼采用了现浇钢筋混凝土交叉外网筒结构,这种新颖结构体系的结构设计面临着很多新课题。通过对结构设计理念、混凝土徐变效应、荷载作用、结构及自重生成过程的施工模拟、环梁部分预应力、交叉柱失效抗连续倒塌、交叉柱节点承载力、温度收缩效应、交叉斜柱及整体结构屈曲稳定等多方面研究分析,发现了法国工程师所作的该项目结构标书设计存在着交叉柱节点承载力不足、混凝土斜柱徐变变形差异引起主楼倾斜等重大安全隐患,进而采取了下部北侧柱截面空心、交叉柱节点内加钢板凳、环梁超预应力改为部分预应力等多项重大技术改进措施,取得了明显的综合技术经济效益,确保了工程安全,恢复了正常施工。

北京保利国际广场交叉网格外筒节点设计

北京保利国际广场斜交网格外筒由约45°角交叉编织的钢管混凝土斜柱和水平环梁组成,外网格节点汇集了斜柱、水平环梁、水平径向梁等构件,且需灌注混凝土,构造复杂。为了实现节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则,采用一种新的节点构造形式,对节点进行概念设计,提出交叉网格外筒节点区域内混凝土竖向抗压强度参与系数的计算方法。为验证节点构造的合理性,了解节点实际工作状态、破坏机理、承载能力和混凝土发挥的作用,进行6个比例为1∶5.5的节点模型试验,并进行有限元分析。结果表明,交叉网格外筒节点的试验值与有限元计算值吻合良好,节点的设计方法可行,节点构造合理,相关经验可用于其他工程相似节点的设计分析。

国外某高层斜柱交叉节点设计研究

国外某工程,外部网筒由圆柱斜向交叉与环梁编织而成,外网筒柱节点核心面积相比柱截面面积大幅减小,承载力不足,经有限元分析,汇交节点应力状态复杂,阴角区存在明显的应力集中,通过弹性、弹塑性有限元分析,找出了应力集中的原因,进而有针对性地提出了采用钢板凳进行加强的措施,取得了较好的效果。

红土创新广场陡角度斜交网格塔楼结构设计

红土创新广场采用钢管混凝土斜交网格外框架+单向伸臂+混凝土核心筒结构体系。通过研究分析平面的各种角度相交网格的外框,得到外框柱网的主要性能;通过比较分析伸臂和带状桁架的布置对抗侧刚度的贡献,确定了伸臂和带状桁架的数量,以最优的布置达到良好的结构性能;针对在重力作用下斜柱引起的楼盖水平轴力,分析了楼面梁的最大拉力和压力,为楼面梁的设计提供依据;对重要的伸臂K形节点、立面斜柱交叉节点进行了精细的有限元计算分析,并提出了加强措施,保证了强节点弱构件;进行了结构动力弹塑性分析,定性地找出了结构的薄弱部位,并提出相应的加强措施。