超大跨径柱式塔斜拉桥结构创新与应用

针对斜拉桥存在的结构体系发展相对滞后、实现超大跨径目标尚存在诸多困难的问题,对柱式塔斜拉桥结构进行了创新。以芜湖长江公路二桥为工程依托,提出了超大跨径斜拉桥分肢菱形柱式塔及四索面分体弧底钢箱梁新型结构,研制了同向回转拉索体系、飘浮体系斜拉桥二维阻尼约束体系,形成了超大跨径柱式塔斜拉桥成套技术。通过计算验证超大跨径柱式塔斜拉桥创新结构的可靠性和稳定性,结果表明:分肢菱形柱式塔及四索面分体弧底钢箱梁新型结构提升了整体结构的受力性能,同向回转拉索体系解决了索塔传统锚索开裂难题,二维阻尼约束体系提高了大跨度桥梁的抗风、抗震性能,实现了顺桥向、横桥向振动的协同控制。

轴压下钢管混凝土长柱稳定性能试验研究

为提高钢管混凝土长柱的稳定承载能力以及抗震性能,采用在长柱周边增加分肢柱的组合结构形式,对比研究了轴压作用下的组合柱受力性能,完成了两个分肢组合柱试件的轴压试验,即灌混凝土组合长柱与未灌混凝土组合长柱试件。试验过程中主要获取了组合柱的承载能力、破坏形态、内力分布等数据。试验结果表明,采用分肢组合柱可以显著提高钢管混凝土长柱的稳定承载能力,其极限承载能力由强度控制,周边分肢柱分担了约50%的竖向荷载;灌混凝土组合长柱的整体受力特性显著改善,极限承载能力大幅提高,且在轴压作用下最终破坏由上部单柱控制。基于试验结果,结合稳定理论基本原理,将组合柱简化为一变截面柱进行稳定承载能力计算,并对上柱长度、下柱长度、下柱层数等因素对组合柱承载能力的影响进行了探讨。

重庆“嘉陵帆影”二期超高层塔楼结构设计挑战

重庆"嘉陵帆影"二期超高层塔楼结构高440m(94层),是集酒店和办公为一体的综合楼,建成后是中国西南地区第一高楼。该建筑立面复杂,塔楼外框柱均为斜柱且存在分支转换情况,结构体系由低区框架-核心筒+伸臂桁架+腰桁架结构体系在380m高空转换为带支撑的纯钢结构体系。主要描述该超高层结构设计中所遇到的难点及解决方法,包括竖向构件外框柱和剪力墙的布置及选择、结构荷载的取值、整体结构的加强层布置及优化、"地圆天方柱"以及"分肢柱"等复杂节点的有限元分析和设计、结构构件的抗震性能目标等。