中国国际丝路中心大厦超高层结构巨柱计算长度影响因素研究

超高层中巨柱的计算长度取值对整体结构安全性和经济性有很大影响。梳理总结了现有超高层项目框架柱计算长度求解的常规方法,并以结构高度482.5m的中国国际丝路中心大厦项目为例,研究了结构自重对屈曲分析初始几何刚度的影响,对比了单点加载与不同方式多点加载对屈曲临界荷载计算结果的差异,计算了不同楼板刚度折减系数下的分区巨柱的屈曲临界荷载,分析了不同楼板刚度取值对巨柱计算长度的影响程度。通过对比带弹塑性楼板的整体模型与考虑不同楼板刚度折减系数的弹性楼板整体模型在罕遇地震下的内力分布结果,得到了巨柱屈曲分析时考虑楼板塑性变形后的刚度折减系数建议取值。最后提出了一种改进计算方法,即通过在整体计算模型上考虑结构整体自重对几何刚度的影响,基于多点对称的荷载施加方式并合理考虑楼板刚度的折减计算得到巨柱的线弹性屈曲分析结果,进而由欧拉公式反推出巨型柱的计算长度。

对超高层巨柱稳定性分析中计算假定的探讨

对超高层结构设计中巨柱稳定性分析的关键假定及简化的影响进行了归纳和探讨,分析了加载模式、有侧移或无侧移失稳模式、楼盖、环桁架、伸臂桁架、巨型斜撑、外框梁、上下端边界约束条件等因素的影响。结果表明:巨柱的平动约束主要取决于核心筒及楼盖,转动约束主要取决于上下端的加强层桁架及巨柱;核心筒刚度不足时有可能出现侧移失稳,且普通楼盖对这种失稳模式几乎没有抑制能力。最后,给出了一种较简便的分析方法:基于一个整体模型即可求得各段巨柱的屈曲荷载,且较准确地考虑了边界约束条件及荷载条件对巨柱稳定承载力的影响。

钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术分析

新时期,建筑行业发展脚步加快,建筑内部结构逐渐趋于多元化,可以满足人们的不同使用需求。就目前状况而言,钢结构属于最常见的结构形式,具有良好的建筑性能,并符合低碳环保的要求,减少各项能源的消耗,其中钢结构巨柱及钢板墙安装焊接为核心,关系到建筑工程使用寿命。本文以提高建筑施工质量为研究目标,引入实际工程案例深度分析钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术,并简单论述了钢结构的特征与常见焊接方法等内容。

浙江智慧之门混凝土核心筒-巨柱钢斜撑超高层结构体系分析与设计

浙江智慧之门是总高度为280m的双塔超高层,是杭州标志性建筑之一。对混凝土核心筒+巨柱框架+钢斜撑结构进行了重力和风荷载作用下受力分析;研究了结构在地震作用下动力特性及巨柱斜撑外框架受力特点;介绍了巨柱斜撑外框关键节点受力分析及结构设计;另外通过塔楼全过程施工模拟,分析了墙柱混凝土收缩徐变对钢巨柱及斜撑内力的影响,提出构件设计中应力比应留有足够余量以确保结构安全。

伸臂桁架+环带桁架层劲性混凝土大巨柱综合施工技术

300 m以上超高层建筑为加强本身对大地震的抗震性能,均设置一道或一道以上的桁架层;桁架层构件多,体量大,连接多,节点复杂,桁架层外框劲性混凝土大巨柱是桁架层结构的重中之重,施工难度大,质量要求高。结合长沙国金中心项目工程实例,就如何保证超高层建筑桁架层劲性混凝土大巨柱施工的质量、成本和工期进行详细的介绍。

超高层建筑组合巨柱抗火性能研究

针对一栋超高层建筑,对其中的组合巨柱的抗火性能进行研究并提出了优化的结构防火保护设计措施。采用等效长度的方法确定了巨柱的简化分析模型。基于ISO834标准受火过程,通过比较现有的几种组合柱防火保护计算规范及推荐方法,初步拟定防火保护措施。采用有限元分析软件LS-DYNA,进行了巨柱的截面温度分布分析和三维有限元结构高温性能分析,结果表明,巨柱在拟定的防火保护措施下,具有不小于4.9h的耐火时间,完全能满足规范要求。为了研究结构的实际火灾响应,还建立了包括升温及降温段的20h的自然火灾过程模型,并验算了巨柱在自然火灾过程中的结构响应,结果证明了保护措施的可行性,但同时也表明,巨柱在降温的过程中内部升温更高,容易对结构安全构成威胁。基于ISO834标准升温曲线的结构抗火性能评估,将难以体现巨柱的实际耐火性能。

武汉绿地中心主塔楼外框巨柱设计研究

武汉绿地中心主塔楼建筑高度475m,采用了12根巨柱+核心筒+9道环带桁架+3道伸臂桁架+角部巨柱间支撑的抗侧力体系,其中巨柱外框结构是塔楼抗侧力体系及重力体系的重要组成部分。分析了塔楼体型在低区向外倾斜对巨柱设计的不利影响,给出了结构加强对策;开展了巨柱屈曲分析,得到了巨柱的计算长度,基于巨柱性能目标及计算长度进行了巨柱构件验算,验算结果可以满足规范要求;计算了巨柱考虑高强混凝土爆裂的耐火极限时间,耐火极限在7h以上;论述了综合考虑建筑利用率和结构抗侧效率最大化的巨柱定位设计方法;介绍了巨柱关键节点设计构造,ANSYS分析结果表明,关键节点的强度满足要求;对罕遇地震作用下巨柱损伤进行了动力弹塑性时程分析,研究表明型钢混凝土巨柱满足IO(立即入住)的性能目标。目前项目主体结构已经封顶,证明了上述分析、研究及设计对策保障了外框巨柱及整个结构的安全性。

高层建筑外框巨柱施工中可拼装钢连桥的开发

某高层建筑采用核心筒-外框筒体系,核心筒由包含钢板剪力墙的混凝土剪力墙构成,外框筒由巨柱、重力柱、大斜撑、转换桁架构成。鉴于外框筒的巨柱施工到一定阶段,单根巨柱在高空中分叉为两根,开发了一种用于外框巨柱施工的可拼装钢连桥,以方便施工人员在分叉巨柱焊接过程中进行操作。通过合理的构造设计,钢连桥能够实现快速拼装和增加桥体长度。用有限元软件计算校核钢连桥的应力和变形,以满足强度和刚度要求。

深圳某超高层办公塔楼异形巨柱抗震性能设计

为获得优越的建筑使用空间,深圳冠泽前海金融中心超高层办公塔楼仅在角部设置8根异形巨柱。因现有软件对此类异形构件的模拟手段有限,承载力缺乏设计,针对项目中设计的异形巨柱进行了抗震性能评估,并对异形巨柱的计算截面等效、承载力抗弯、抗剪、节点等设计提出了方法与建议,可供同类构件性能化设计参考。

双向倾斜田字形巨柱加工制作技术

中国尊为超高层建筑,外框筒由多腔体巨柱组成,该结构形式是在普通箱形——混凝土柱基础上发展起来的新型构件。4条超大型多腔体巨型柱结构从地下室贯通至顶部,因此外框柱的制作精度尤为重要。结合多腔体巨型柱制作技术分析与研究,着重介绍了双向倾斜田字形巨柱加工制作技术,为确保巨型柱施工质量奠定坚实的基础。

超高层钢管巨柱混凝土顶升施工关键技术研究

常规超高层型钢自密实混凝土施工采用高抛法,高抛法存在施工质量无法保证、影响施工进度等弊端。为保证钢管巨柱混凝土的浇筑密实,成都某超高层项目计划采用顶升法浇筑,能够较好地避免高抛法的密实性不足、离析等弊端,同时能有效避免隔板空隙等问题。

基于层次分析法的巨柱铝合金模板抱箍体系的研制

对巨型型钢混凝土柱铝合金模板加固体系进行了研究,基于层次分析法,从安全性、经济性、耐久性等方面进行分析。采用BIM绿色施工技术及MIDAS/GEN对巨柱尺寸进行设计及计算,得出最终方案。

多腔体多边形钢管巨柱全过程试验研究

春之眼商业中心项目关键结构采用钢-混凝土组合结构,对于多腔体多边形钢管巨柱,型钢和混凝土的良好黏结对组合结构发挥力学性能至关重要。巨柱中采用了C65自密实混凝土,工程经验表明高强混凝土早期的自收缩较大;高强混凝土中胶凝材料用量的增大,同样导致了混凝土水化放热增快、温升增高。对浇筑及养护过程中巨柱钢管侧壁承受的压力以及巨柱中混凝土的收缩应变进行试验测试和研究分析,结果表明,该项目多腔体多边形钢管巨柱钢管混凝土施工质量符合要求。

轨道附着式超高架体钢骨混凝土巨柱爬模施工技术

深圳平安金融中心外框对称布置8根钢骨混凝土巨柱,在施工过程中均采用轨道附着式超高架体钢骨混凝土巨柱爬模进行施工,通过对巨柱超高爬模架体进行科学合理设计,可提高爬模架体在各种工况下的稳定性和安全性,同时可实现提前绑扎上层巨柱结构钢筋的目标,为超高层建筑结构施工安全、进度、质量提供可靠保障。

BIM技术在超高层复杂外框巨柱钢结构节点优化设计中的应用

BIM技术由于可视化、协同性与即时性等特点,目前已广泛运用于复杂项目管理及专业深化设计中。本文针对超高层建筑,通过BIM技术对该类型建筑中复杂外框巨柱钢结构节点优化的运用实例,阐述该技术在超高层建筑钢结构节点深化中的重要作用。

天津高银117大厦大截面多箱体组合型巨柱制作技术

大截面多箱体组合型巨柱是在普通箱形混凝土柱基础上发展起来的一种新型结构,目前已成功应用于国内超高层建筑天津高银117大厦工程中。结合实际构件制作过程的分析与研究,着重介绍了大截面多箱体组合型巨柱的整体装配过程以及狭小空间内复杂焊接接头焊接技术。此类特殊、新型结构的成功制作技术将填补中国乃至世界上超高层建筑巨型柱施工中的一系列技术空白,同时为天津高银117大厦巨型柱腔内混凝土浇筑施工提供强有力的科学依据,为确保巨型柱施工质量奠定坚实的基础。

深圳平安金融中心钢结构巨柱及钢板墙安装焊接技术

深圳平安金融中心为超高层钢结构建筑,其钢结构施工涉及超厚板复杂异型构件焊接、超长钢板剪力墙焊接等具有较高难度的焊接技术。特别采用了T形铁约束T形对接焊缝收缩变形、超长焊缝分段异侧开设坡口、高强螺栓节点与焊接节点轮换布置等新技术,保证了焊接质量,提高了施工效率。

重庆来福士广场超大截面弧形SRC巨柱爬模施工关键技术

重庆来福士广场SRC巨柱具有截面尺寸大、整体呈弧形、角度倾斜多变、钢筋绑扎困难、模板支设加固功效低等特点,通过对本工程重点及难点进行分析,选择模架体系,并对其进行特殊设计,在安装预埋件、地面拼装架体并安装完成后,对模板进行施工,创新性地引入双侧导轨附着式爬升模架体系,并完成了SRC弧形巨柱爬升模架施工。

超大型组合巨柱焊接变形控制

随着建筑钢结构市场的迅速发展,一些超高层建筑项目中设计了超大型的组合巨柱。由于这些巨柱结构较为复杂,母材材质要求较高,板厚较厚,焊接工作量大,控制巨柱的焊接变形显得尤为重要。在巨柱的制作过程中若不控制好焊接变形,会给焊后的矫正工序带来很大的困难。从巨柱焊接变形的种类、焊接变形控制的设计措施、工艺措施等方面进行分析,为各钢结构项目中巨柱的焊接变形控制提供了参考。

深圳平安金融中心超大巨柱-桁架吊装技术

深圳平安金融中心为超高层钢结构建筑,存在超大巨型构件安装、大型桁架高空拼装、大型桁架高空预起拱及卸载等技术难题。通过采用巨柱单机翻身、桁架预起拱控制等施工技术,提高了工效,保证了施工精度。