大跨度钢桁架转换结构振动台试验研究

以某带高位大跨钢桁架转换结构高层建筑为工程背景,进行了1/25缩尺比例的模型振动台试验,通过粘贴在钢桁架杆件上的应变片,测试了输入不同加速度峰值地震波作用下钢桁架的地震响应。在加速度峰值0.9g地震波作用下,两端支承钢桁架筒体剪力墙才出现裂缝,表明连接部位剪力墙受力性能较好;人工波作用下结构的地震响应最大,层地震作用力在钢桁架转换结构层有突变;试验中随模型结构裂缝发展和抗侧刚度衰减,层地震作用力分布发生变化,其中钢桁架转换结构层承担地震力相对减小,钢桁架应变反应也相对趋缓;钢桁架两端杆件受力较大,表明支承剪力墙对钢桁架的约束作用较大。

不同高位大跨钢桁架转换层对建筑结构抗震性能影响的研究

通过三例带转换层高层建筑结构的分析比较,研究了高位大跨钢桁架转换层对建筑结构动力特性和地震作用力的影响。当转换层结构位置逐渐升高时,结构单振型地震作用力在转换层处明显增大,结构首层和转换层上部结构层地震剪力也增大,结构自振周期和振型无显著改变。当转换层位置相对于结构较高时,其地震作用在全部地震作用中所占比重较大,转换层位置提高带来的层剪力最大增值发生在转换层附近结构层,引起结构承受弯矩增加。

基于钢桁架与转换钢梁相互作用的大跨度钢屋盖安装技术

介绍了珠海歌剧院52 m高空桁架吊装方案的设计与实施,该方案主要利用主桁架下方的转换梁来支撑主桁架的安装。通过对初步设计方案和优化后的设计方案进行比选,说明了钢结构吊装方案设计的思路对工程效益的重要性,并提出在吊装方案设计时应突破常规思维,优化方案设计,从而创造经济效益。

湖南广电生产基地F演播厅及办公楼结构设计

湖南广电生产基地F演播厅及办公楼主要建筑功能包括大演播厅以及漂浮于演播厅之上的办公楼层,整个结构利用建筑垂直交通单元组成8个钢支撑筒体作为抵抗竖向力和水平力主要构件,与上部漂浮办公钢桁架结合形成巨型框架结构体系;归纳了结构弹性分析的主要结构指标,计算结果满足规范和超限审查专家的要求;弹塑性时程分析结果表明,结构能够满足罕遇地震下的受力要求。采用大跨度空腹桁架、大跨度桁架转换体系较好地实现了建筑师的设计理念。运用TMD减振技术解决楼盖舒适度问题。

高层建筑大跨度钢桁架转换结构施工模型试验

受施工工序影响,高层建筑大跨度钢桁架转换结构在阶段施工过程中,存在约束条件不确定,转换结构受力复杂的问题。通过一座大跨度转换钢桁架结构1.0∶7.5缩尺模型加载试验,研究在阶段施工过程中,钢桁架转换结构的变形特征、承载性能、应变发展和破坏模式。研究结果表明:在施工荷载下,钢桁架变形较小,应力水平较低,并发生侧向位移和水平滑移;钢桁架上弦杆通过剪力连接件与上部钢筋混凝土梁形成组合截面,在加载初期共同受力,当加载超过设计荷载时,截面组合作用明显减弱;在设计荷载下,桁架端部混凝土剪力墙承载性能良好,随着荷载增加,混凝土剪力墙的约束反力明显增大并导致其表面产生裂缝;钢桁架结构受力性能可靠,符合"加强转换层及相邻下部结构,其屈服破坏应滞后于相邻上部结构"的设计理念。控制钢桁架转换结构端部约束为先简支后固定,监测施工阶段钢桁架侧向位移,提高混凝土剪力墙及其与钢桁架的连接构造是高层建筑大跨度钢桁架转换结构设计的关键。

嘉德艺术中心结构模型振动台试验与竖向地震作用分析

嘉德艺术中心是同时带有大悬臂和大跨转换层的复杂结构,为保证该结构的抗震安全性,进行了1:16的缩比振动台试验,并利用ABAQUS进行了弹塑性分析。研究了结构的动力特性,研究了结构在8度多遇、设防、罕遇地震及9度罕遇地震下的加速度响应、位移响应及损伤过程。并讨论了大悬臂桁架和大跨转换层桁架竖向地震作用计算方法。研究结果表明:该结构具有良好的变形能力和延性,具有足够的抗震储备能力,满足规范"小震不坏,中震可修,大震不倒"的设防要求;采用竖向振型分解反应谱法计算的竖向地震作用并不一定大于规范简化方法的结果,实际设计中宜取两者的包络;且对于8度抗震设防的大悬臂桁架和大跨转换层桁架,规范简化方法计算的竖向地震作用偏小,宜取重力荷载代表值的15%计算竖向地震作用。

保利国际广场大跨悬挑桁架转换层施工安装与卸载方案优选

针对大跨悬挑桁架层施工过程复杂的问题,以横琴保利广场大悬挑桁架转换层为研究对象,采用施工模拟技术对其安装和卸载过程展开方案优选研究,悬挑桁架转换层安装采用分区整榀安装和散拼安装2种方式,支撑胎架卸载采用同时一次卸载、分区一次卸载、同时多次卸载、分区多次卸载4种方式,基于Midas软件分别对不同加载和卸载方案进行施工模拟分析,结果表明悬挑桁架转换层安装采用散拼安装方式有利于降低构件内力和控制竖向位移变形,支撑胎架分步多次卸载方案对结构构件内力和位移的控制优于一次卸载方案,卸载方案对结构内力的影响与卸载分步与否有关、与分区与否关系不大,悬臂桁架竖向累积位移主要集中在四个角部和跨中部位。

福建省建筑科学研究院建筑设计生产基地大跨度跨层转换桁架结构创新设计

创新性提出转换桁架弦杆滑动连接方案,保留转换桁架竖向承载力的同时释放其抗侧刚度,转换桁架竖向承载功能与主体结构水平抗侧功能分离,为大跨度转换结构工程提供一种新颖的解决思路;综合对比传统大跨度转换桁架刚性连接及上、下弦滑动连接三个方案的优劣,确定采用下弦滑动连接方案;对比分析三种下弦滑动节点设计方案的优劣,确定采用下弦杆居中式节点形式;细化设计滑动节点构造,保证其可靠滑动的同时对混凝土楼面梁起支撑作用;采用ABAQUS对托板进行有限元应力分析,分析结果表明,托板处于弹性受力状态,且其受力可近似按悬臂板计算;规划下弦滑动方案施工次序,确保该方案的可实施性。

深圳龙岗三馆项目结构分析与设计

深圳龙岗三馆项目是龙岗中心城最具科技人文内涵的标志性建筑,该工程存在大跨大悬挑钢桁架、斜柱支撑转换梁、大跨钢筋混凝土箱型楼板、外框斜柱不连续、结构外框清水混凝土等特点。采用带少量剪力墙的框架结构体系,利用2种不同的计算程序对结构整体进行对比分析,对外框斜柱的强度及稳定性进行设计和验算,对大跨转换钢桁架及弧形悬挑钢桁架的变形及强度进行分析和设计,分析了钢筋混凝土箱型楼板的受力性能,对型钢混凝土斜柱下到地下室转直柱的设计,采取了分担水平力的加强措施,并可为相关工程设计提供参考。

某跨地铁线建筑转换层受力性能和经济性比较

成都某大型商业建筑,跨地铁线建设。该建筑地上部分平面约122 m×147 m,柱网为9 m×9 m,地下2层,地上7层,建筑物高40.8 m。首层以下采用12榀转换大梁支承上部结构,其跨度28 m～33.6 m不等,间距9 m。受既有地铁的影响,转换结构高度控制在6.0 m以内。工程设计中,通过整体计算分析,并作进一步的有限元分析,比较了几种不同形式大跨度转换梁的受力性能。以此为基础,进行经济性比较。通过以上各项指标的分析比较,为工程实际应用确定了最合适形式的转换大梁,创造了良好的社会效益和经济效益,同时为类似的工程设计结构选型提供了相应的依据和有益的参考。

河北联合大学图书馆主楼结构设计

河北联合大学图书馆主楼为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,上部结构采用超大跨度桁架和大跨度型钢混凝土梁进行转换,介绍了图书馆主楼的结构设计特点及采取的相关措施。通过YJK和PMSAP两种软件进行计算,详细分析了转换桁架的形式、节点连接方式以及施工顺序对周边构件和整体结构的影响。结合施工深化设计优化了转换桁架的关键节点构造,并根据实际受力和施工情况将桁架设计成上下弦杆为型钢混凝土构件,中弦杆、斜撑和竖杆为纯钢构件的形式,对今后的转换结构设计提供一定的借鉴意义。

成都市文化宫新建工程结构设计

成都市文化宫新建工程的办公文体中心由高层建筑和倾斜大高差、大跨度网架构成,针对该复杂建筑,分别对高层建筑和网架进行分析设计。在此基础上进行了整体分析,考察了结构的整体性能。分别介绍了型钢混凝土组合截面转换桁架、电影城大悬挑钢桁架、管桁架膜结构、大跨度混凝土梁等难点的设计思路和构造措施。该工程建成后经历了汶川地震,主体结构保持完好,充分证明了结构设计的合理性。