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。

钢管混凝土斜交框筒节点试验研究

钢管混凝土斜交网格框筒的网格节点汇集了斜柱、环梁、径向梁等构件,其构造和应力分布较为复杂。为了改进该类节点的受力性能,针对工程实际,设计了核心区采用转换柱体与中央竖板相结合的节点构造形式,并以相贯的方式与斜柱连接。为研究此类节点的承载能力和破坏形态,验证节点构造的合理性,实现"强节点弱构件"的设计目标,进行了6个缩尺比为1∶5.5的柱倾斜45°的节点模型试验,在10 MN级自平衡钢结构加载架内,采用两个5 MN千斤顶对相贯节点的柱端施加轴向荷载。结果表明,节点设计符合"强节点弱构件"的设计要求,即使节点区混凝土浇筑不密实,节点的受力性能也能够达到设计要求,节点的设计方法可行,构造合理。

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。