襄阳大厦超限高层结构设计

襄阳大厦结构高度249.6m,地上共58层,塔楼采用框架-核心筒结构体系,存在分段折柱、核心筒单侧收进、高位转换、连梁支承楼盖梁等特点。针对结构设计过程中的重难点,通过合理的计算分析与加强措施,确保与分段折柱相连的水平构件、核心筒墙体、转换构件的安全问题,并采用新型分段式连梁解决楼盖梁支承在连梁上的设计问题。弹性及弹塑性验算结果表明,结构满足预期抗震性能目标,各项结构措施合理可靠,结构设计安全合理。

三馆合一项目复杂体型建筑结构设计难点与对策

广东省三馆合一项目外形宛如一艘满载艺术宝盒的巨轮扬帆起航。新颖的建筑造型使结构具有不对称复杂连体、高大空间斜幕墙、大跨度转换等结构设计难点,结构采用钢桁架与钢筋混凝土框架-剪力墙结构相结合的结构体系。分析了地震作用下连体结构连接体变形协调和塔楼间内力分配特点,并提出一系列有针对性的设计措施;结合高大空间斜幕墙的特点,利用幕墙立柱和横梁共同组成双向受力刚性结构体系,提出H型钢梁空间斜交网格幕墙结构体系,分析了幕墙结构对主体结构侧向刚度及竖向构件内力的影响,并提出设计对策;针对由于道路隧道下穿地下一层造成托换结构跨度大、托换层数多的特点,采用合理的结构形式,并提出合理的抗震性能要求及节点构造形式。

某地震重点监视防御区学校结构设计探究

根据地震重点监视防御区学校结构抗震设计要求,采取提高抗震性能目标水准进行抗震设计加强。分析探索孝德学校新建综合楼结构抗震性能设计、竖向体型收进、斜柱、局部转换等不规则项结构设计方法。结果表明,采取提高抗震性能目标水准后,各项计算指标均满足规范要求,结构具有足够的安全冗余度。

梅溪湖国际文化艺术中心大剧场结构设计

长沙梅溪湖国际文化艺术中心大剧场结构主要由内部主体框架-剪力墙结构和非解析连续异形曲面造型外帷幕钢结构组成。外帷幕钢结构以曲面脊线等特征线为协调或支承边界,采用基本随形单层钢网格壳体结构,通过外围随形斜折柱钢框架、前厅蜂窝网格壳体结构及内部伞撑支承于主体混凝土结构。针对结构空间受力的主要特点,采用SAP2000软件重点分析外帷幕钢结构对主体结构的附加倾覆效应;针对倾斜蜂窝网格壳体与大跨连廊构成的组合转换承载体系,对其受力特点、人行激励下的舒适度及抗连续倒塌等进行专项分析。结果表明,倾斜钢框架和蜂窝网格壳体结构在重力荷载下对主体结构的附加倾覆效应显著,设计中需要关注主体水平构件轴向力的叠加效应,需要对部分楼盖采取加厚楼板、提高配筋率、设置钢板、施加无粘结预应力等加强措施。

河海大学新校区图书馆SRC斜柱-BRB组合转换结构抗震设计

河海大学新校区图书馆外立面下部为一圈波浪形转换斜柱,上部为普通框架,整体结构下刚上柔,属于规则性超限高层建筑。采用RC框-剪结构时,小震、中震弹性计算所得结构各项指标均可满足规范要求,但大震弹塑性时程分析结果显示,楼板和剪力墙均出现了重度损伤。通过研究抗侧力构件各楼层剪力变化,发现刚度突变导致上部楼层水平地震作用放大,剪力墙地震作用通过楼板向转换斜柱转移,是导致结构重度损伤的主要原因。通过对比分析,最终采用外立面为SRC斜柱-BRB组合转换结构,内部为RC框架-BRB支撑结构的混合结构方案,所选结构与RC框-剪结构相比,中震弹性分析时,薄弱部位的楼板剪力减小约25%,大震弹塑性时程分析时,由于BRB屈服耗能,薄弱部位楼板剪力减小约66%,整体结构仅发生轻度损伤。按超限高层建筑性能设计的要求,对结构进行各地震作用水准下的受力分析,结果表明,该结构抗震性能良好。

深港科创中心超限结构设计要点

深港科创中心由1栋高199.5m超高层办公和5层商业裙房组成。基于最优原则,从整体结构到构件层面进行了一系列选型和研究以确定结构方案,对基础、裙房结构、塔楼四角外伸结构进行了选型,对塔楼斜柱相关范围受力、节点及上部楼层外框柱内收等进行了专项分析,并有针对性地采取了加强措施。结果表明结构具有良好刚度与强度,满足规范各项指标要求,结构安全、经济、合理。

不同肢厚比框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构抗震试验研究

为了研究不同肢厚比对框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构抗震性能的影响,对3榀框支短肢剪力墙斜柱式转换试件进行竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的拟静力试验,分析试件的破坏过程及特征、承载力、滞回及耗能特征、刚度退化和位移延性。试验结果表明:斜柱式转换层结构的受力特点近似于一个简单的桁架,转换层上部短肢剪力墙肢厚比对转换梁的性能有重要影响,设计合理的框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构具有较好的延性,可形成多道抗震防线,从而获得较好的抗震性能。

某超高层建筑底部斜柱转换的结构设计与分析

对某底部斜柱转换的高层建筑结构进行整体结构分析、多遇地震作用下的弹性时程分析以及罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,并对斜柱对结构整体的影响、斜柱传力、斜柱层楼板应力以及斜柱节点设计进行了专项分析。根据计算分析,对关键构件及部位从计算和构造两方面采取加强措施,使结构整体及各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标。

框支短肢剪力墙结构中斜柱转换结构抗震试验研究

通过对两榀框支短肢剪力墙斜柱转换结构在竖向荷载及水平低周反复荷载共同作用下的拟静力试验,分析了试件的应力分布状态、破坏形态、荷载传递规律以及转换梁的受力性能和试件的抗震性能。试验结果表明,斜柱式转换结构受力特点类似于一个简单桁架,转换层上层传力梁强度和刚度对转换梁性能有重要的影响,设计合理的框支短肢剪力墙-斜柱转换结构具有较好的延性,可以形成多道抗震防线,从而获得较好的抗震性能。

翅片参数与PCM材料对散热器传热影响实验研究

为了研究翅片数量、倾斜角度及相变材料对带有纵向翅片的电源散热器传热性能的影响,在恒定热负荷为16 W的条件对含相变材料和不含相变材料两类工况下的5种不同结构散热器进行了实验研究。通过搭建的由实验段、直流电源、数据采集设备等组成的实验系统开展实验,分析了翅片数量(1~5片)、散热器倾角(0°~90°)和相变材料(正二十烷)对散热器传热性能的具体影响,并通过含相变材料散热器的温升变化特征以及相变传热特征对散热器热性能进行了评估。结果表明,倾斜角度和翅片数对液相相变材料对流单元的形成以及传热和运行时间起着关键作用。对于0°倾角的含相变材料散热器,相比1个翅片,5个翅片达到最大允许温度所需的时间增加了80%,而当倾角增加到90°时翅片数的增加对时间的影响不显著。对于所有的倾斜角度,各个测点的相变材料(PCM)温度值都随着翅片数的增加而减小。当倾角增加时,由于浮力诱导流的增强促使对流液相相变区域变大;在单翅片工况下,60°倾角相比0°倾角状态下的工作时间延长78.6%。

框支短肢剪力墙斜柱式转换结构抗震性能试验研究

针对框支短肢剪力墙斜柱式转换结构的抗震性能,开展了3榀斜柱式转换和1榀梁式转换试件在竖向荷载和低周水平反复荷载共同作用下的拟静力试验,对其破坏形态、承载力、滞回性能和位移延性等进行了较为系统的研究。研究表明,转换层上部短肢剪力墙肢厚比对转换梁的受力性能有重要影响;设计合理的框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构具有较好的延性,能够形成多道抗震防线,进而获得良好的抗震性能。

钢管混凝土斜柱转换结构模型振动台试验研究

为了研究某超高层建筑的抗震表现,对其进行了比例为1:35的模型振动台试验研究,该建筑塔楼的部分框架结构由两根钢管混凝土越层巨型框支柱支承,在结构7~11层设有钢管混凝土斜柱转换结构.通过试验研究了缩比模型的破坏模式、自振周期、层间位移、扭转响应等动力响应;采用PERFORM-3D软件进行原结构弹塑性地震响应数值分析.研究结果表明:由于结构布置的不对称性,结构整体扭转效应明显,塔楼部分的结构抗扭刚度不足;在台面加速度峰值接近罕遇地震工况的设定值470 cm/s^(2)时,塔楼部分发生扭转破坏,此时除个别楼层外,各楼层的层间位移角仍满足弹塑性层间位移角限值1/100的要求;在所有工况下,转换区域未见破坏,钢管混凝土框支柱、斜柱的应变均处于弹性工作状态;数值分析结果和试验结果吻合良好.

新型斜柱转换结构的抗震性能分析

为了研究新型斜柱转换结构的抗震性能影响,对五榀不同肢厚比的新型斜柱转换结构进行竖向荷载和水平低周期反复荷载共同作用下的受力性能分析,分析试件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、位移延性及刚度退化。研究结果表明：当肢厚比控制在8.5-9.5之间,能取得良好的耗能性能,下部框架梁主要受拉,建议设计时加强配筋并通长布置。

框支短肢剪力墙转换结构抗震性能试验研究

针对框支短肢剪力墙转换结构的抗震性能,开展了1榀梁式转换和3榀斜柱式转换试件在竖向荷载和低周水平反复荷载共同作用下的拟静力试验,对其破坏形态、承载力、滞回性能和位移延性等进行了较为系统的研究。研究表明,转换层上部短肢剪力墙肢厚比对转换梁的受力性能有重要影响;设计合理的框支短肢剪力墙斜柱式转换层结构具有较好的延性,能够形成多道抗震防线,进而获得良好的抗震性能。

基于Push-over方法的小角度斜柱式转换结构静力弹塑性分析

为了研究小角度斜柱式转换结构的力学性能,应用Sap2000非线性有限元软件,分别将一榀梁式框支剪力墙模型和一榀小角度斜柱式框支剪力墙模型作为研究对象。运用push-over方法,采用均布荷载和倒三角荷载2种水平加载方式,对结构的屈服荷载、极限荷载、初始刚度、延性、结构的出铰顺序等进行分析。与梁式转换结构相比,斜柱式转换结构的极限荷载、初始刚度较大、延性更好,出铰顺序更有利于实现强节点,是一种有效的抗震结构体系。

宁波中银大厦工程结构设计

宁波中银大厦工程采用钢管混凝土柱+楼面钢梁框架-钢筋混凝土筒体的混合结构体系,地下室超长、塔楼扭转型造型、核心筒转换及大型钢结构雨篷等,均为结构设计的关键问题。介绍了其地基基础设计及地下结构设计,着重阐述了塔楼结构设计的关键问题和塔楼结构计算分析,如框架承担的地震剪力比、楼层侧向刚度、楼层抗剪承载力、弹性时程分析和筒体转换块分析,以及最终确定的塔楼结构抗震设计加强措施等。

框支短肢剪力墙转换结构不同墙肢布置方式抗震试验研究

框支短肢剪力墙转换结构在实际工程中已得到广泛应用，但其理论研究尚需完善。在试验和分析的基础上，通过对不同墙肢布置方式的两榀斜柱式转换结构试件在竖向和水平荷载共同作用下受力机理、承载能力、破坏形态、滞回特性、变形能力、延性系数、抗震耗能以及破坏机制等抗震性能参数的分析和对比，揭示了墙肢布置方式变化对整个转换结构受力性能及抗震性能的影响。结合试验现象和钢筋应变规律分析，为实际工程提供合理的设计建议和构造要求。

斜柱转换与桁架转换在某高层钢结构中的比较分析

斜柱转换作为一种新型的转换形式,在高层混凝土结构中已有初步应用,并获得了良好的结构性能和明显的经济效益。以某高层钢结构大楼为工程背景,对比分析了斜柱转换和桁架转换对结构性能的影响,研究了斜柱转换层内主要构件的受力特点。分析结果表明:两种转换形式的结构基本动力特性及地震响应基本一致,均可满足规范要求;转换斜柱可按直立柱进行设计计算;对转换梁除要进行强度计算外还须重点验算其稳定性;斜柱转换综合经济效益更好。斜柱转换应用于高层钢结构是可行的、经济的,可为其推广应用提供参考。

江门市海逸酒店结构设计

江门市海逸酒店建筑造型独特,属特别不规则的超限高层建筑,文中主要介绍其结构特点及针对设计难点的结构措施,包括对结构不规则的处理,树状转换结构、超长钢管混凝土柱、斜柱等的设计以及减震设计等,可为类似工程设计提供参考。

带斜柱转换层的超高层结构施工过程仿真分析研究

以深圳市汇德大厦超高层复杂建筑结构为工程背景,采用精细有限元仿真分析方法,研究阶段施工、混凝土收缩徐变、施工顺序、楼板预应力等因素对结构受力和变形的影响程度,为工程实际施工提供全面的理论预测数据。主要研究内容:施工全过程仿真与结构整体一次性加载模拟对比分析、考虑混凝土收缩徐变效应的影响分析、核心筒超前外框架施工不同层数的影响分析、转换起始层楼板预应力的影响分析。研究结果表明,考虑施工全过程的结构仿真分析结果比整体一次性加载的结果更符合实际施工情况;混凝土收缩徐变效应对超高层结构存在比较显著的影响;核心筒超前外框架施工会影响外框架与核心筒竖向变形差;楼板预应力在一定程度上可改善因转换层斜柱水平推力引起的楼板和梁的受拉状态。