薄弱连接楼板抗震性能分析

作为结构薄弱部位的连接楼板在承受竖向荷载的同时,也承担着传递水平荷载作用到抗侧力体系上,已有研究表明,目前的简化设计方法不能准确地应用于复杂结构的薄弱连接楼板设计。本文采用分块刚性模型,利用时程分析法得到薄弱连接楼板内力,并进行了中震下薄弱连接楼板的抗震性能分析及结构设计,对可能影响结构内力的楼板厚度、材料强度、板带宽度进行参数分析,最后给出设计建议,为进一步研究地震作用下复杂楼板内力分布提供一定的参考借鉴价值。

苏州晋合广场酒店设计

苏州晋合广场酒店是一栋100m高的高层酒店,结构在已有地下室的基础上进行设计和施工,设计过程充分考虑到了新旧结构之间的相互关系,并尽可能采取有效措施减轻结构重量;同时,在设计过程中对于底层三叉斜柱,洞边弱连接板等薄弱部位构件进行了特别的分析设计。

超限高层结构构件抗震性能分析若干问题探讨

针对超限高层结构设计中构件抗震性能分析存在若干问题进行探讨。对底部加强区主要墙肢和扭转变形较大的竖向构件,常规的加强方法是提高其承载力,但会造成结构的耗能能力降低,反而对抗震不利。根据其作为结构第一道防线的耗能特点,提出了通过提高其延性的方式进行加强。对弱连接楼板损坏情况,常规的构件加强方式是使其满足设防地震作用下不屈服要求,但在罕遇地震作用下该处的构件损坏较严重。说明弱连接楼板仅满足设防地震作用下的不屈服要求不能有效保证结构平面的完整性。建议将弱连接处的楼板和框架梁定义为关键构件,以及在罕遇地震作用下楼板满足抗拉不屈服和抗剪截面验算。

某框架结构设计难点的计算分析

某实验实训楼项目,为四层框架结构,结构平面有较大中庭和开洞,若设伸缩缝结构整体性、建筑立面和使用功能较差,故采取平面长125m不设缝。本工程采取后浇带延迟封闭,减少混凝土收缩应力等措施。针对楼板不连续,超长平面不规则,采取详细的计算分析温度应力;针对平面的弱连接楼板,采取了分块刚性隔板的计算分析方法;针对框架结构整浇楼梯的薄弱部位,采取性能设计方法,利用分层壳元进行推覆分析。

某大型超限商业综合体结构设计分析——以莆田涵江水韵城为例

莆田涵江水韵城为大型多功能商业综合体建筑,该项目存在扭转不规则、楼板弱连接、结构平面超长、竖向体型缩进等问题,为超限工程。针对上述情况,该项目采取了楼板应力分析等设计措施,以及做好超长结构的施工组织方案,实现了复杂建筑精细化设计。

深圳文化馆新馆结构设计探讨

深圳文化馆新馆建筑造型复杂、内部空间变化较多,存在超过21 m的大悬挑空间。为确保整个结构具有合理的抗侧和抗扭刚度,在建筑楼梯、电梯间设置了8个钢筋混凝土筒体,这些筒体与周边框架柱形成框架剪力墙结构。但由于建筑内外空间上的变化和功能上的特殊要求,该结构存在较多的不规则项和复杂子结构。如文化馆典型楼层开洞率达32%以上,馆内各区域功能差异较大,区域之间仅通过室内连廊连接在一起,实际楼板情况与刚性楼板假定不符,此时如何评判结构的变形指标以及楼板协调变形的能力成为设计的一个重、难点;将文化馆划分为三个区域,分别为左侧、右侧核心筒群区域以及东侧大跨度钢结构区域,选取三个区域中的典型观测点,考察地震作用下观测点的变形,进一步判断楼板是否具有协调三个区域变形差异的能力。对大悬挑区域进行了方案对比阐述,同时对与悬挑桁架上弦相连的楼盖构件进行受力分析,讨论其在结构遭受罕遇地震作用、薄弱连接位置的楼板出现损坏引起楼板刚度退化甚至是完全退出工作时,能否保证桁架与核心筒之间的传力。东侧区域建筑功能要求大柱跨及楼层通高,典型柱距8.4 m×16.8 m,且仅可在L4~L8层布置钢柱,B1~L4层之间则须要设置Y型斜柱承托上部钢柱;分析Y型斜柱传递重力时其独立承担倾覆荷载的能力,同时Y型斜柱为3~4层的跃层柱,其能否满足稳定承载力和抗连续倒塌要求均为讨论的重、难点。在考察结构刚度指标(如层间位移角)时,可根据结构受力情况采取分区统计方式,捕捉关键监测点的变形值,综合评判楼盖协调变形的能力。对于室内连桥以及楼板薄弱连接位置,通过建立分离体模型进行包络设计,同时加强楼板配筋。通过在支承大悬挑桁架的剪力墙内设置型钢梁柱和斜杆的方式形成立体筒体,并充分考虑楼板刚度退化对大悬挑桁架与筒体之间构件的受力和变形影响,分析结果表明,大悬挑整体结构可满足各项验算。Y型斜柱独立承担倾覆荷载的能力较弱,设计时加强斜柱与核心筒群之间的楼盖连系,严格控制斜柱与核心筒之间拉梁的应力比。Y型斜柱设计时,应考虑构件的初始缺陷进行非线性稳定承载力分析,明确斜柱的稳定承载力储备。采用线性静力拆除构件法,可判断斜柱结构满足抗连续倒塌要求。选取典型的大悬挑桁架与剪力墙连接节点和型钢混凝土桁架转换节点作为研究对象,提出相应的节点加强构造,通过节点有限元分析,确保节点的安全可靠。

超限结构工程若干专项问题的简化分析方法

针对超限结构工程分析过程中常遇到的弱连接楼板抗剪承载力、偏心竖向荷载下转换梁受扭承载力、集中力作用下连梁抗剪承载力和跃层柱稳定性等问题,从基本概念出发,利用力学原理公式进行简单推导和偏于安全的简化,提出解决上述问题的偏于安全的简化计算方法。并通过具体算例验证本推荐方法的可行性和可靠性,为解决超限结构工程中遇到的类似问题提供了可参考的方法。