武汉商学院游泳馆抗震分析及屋面结构设计

武汉商学院游泳馆的建筑造型较为独特,结构存在抗震不规则。对大跨度大空间的游泳馆结构进行了抗震性能化分析,设定了抗震性能化目标,采用时程分析法计算并分析了小震和罕遇地震下结构的抗震性能。对屋面开有较大洞口的大跨度体育场馆,屋面结构布置提出新的布局和思路,将洞口三边设置成框架结构与屋面钢结构网架结合形成完整大洞口,并介绍了相关结构布置方法,可为类似建筑造型的结构布置方法提供借鉴。对下垂弧型屋面结构的结构布置进行了分析,为减小弧梁对整体结构刚度影响,提出了三点铰接的结构布置方案和相关节点构造。基础设计结合基坑开挖布置,游泳馆内部整体筏板基础的降板处结构布置与泳池基坑开挖边坡结合,节省了工程的工期和投资。

中央电视台(CCTV)新主楼的结构设计及关键技术

中央电视台新台址CCTV主楼为位于高地震区的复杂超限超高层连体建筑,主楼最高点为234m,塔楼双向6°倾斜,且在高位作L型连体结构连接,采用较强抗侧刚度的钢支撑筒体结构体系。针对该重要、复杂、特殊的结构体系,按设计使用年限100年进行结构设计,进行了基于性能的抗震设计、模拟结构刚度形成的施工过程计算、罕遇地震下的弹塑性时程分析、悬臂部分的振动与舒适度研究以及整体结构防连续倒塌分析。对复杂的超厚基础筏板、SRC柱构件以及巨型蝶型节点采用了有限元分析。基于大量理论分析与试验研究相结合的研究成果,结构设计采用了变刚度桩基设计超厚基础筏板、高含钢率SRC柱、高强钢材、巨型蝶形节点、高强锚栓柱脚以及钢板加强楼面设计等新技术。

超高超大柔直阀厅钢结构设计

龙门换流站阀厅是目前国内电网工程中跨度最大的钢结构建筑物之一,为解决其在各种极值荷载和偶然荷载的结构安全问题,本文根据项目特点及受力特性,主要进行了防连续倒塌设计、屋盖稳定性分析、抗震性能化分析和整体防火分析。分析和设计结果表明,在各种极值荷载和偶然荷载作用下,均不会引起整体结构破坏或局部垮塌,且意外偶然情况下的变形也不会影响相关设备的正常使用。本工程大跨度钢屋盖的安全性能足够,在考虑施工和使用过程中不可抗力的意外破坏后,提高重点部位的构件安全等级,可使得结构具备足够的安全冗余度。文中所采用的分析手段和方法可为电网工程中陆续出现非常规超高超大钢结构提供分析思路和参考,通过技术分析保证结构的安全可靠经济。

北京某消能减震钢结构学校设计与计算分析

针对北京某一存在多项结构不规则的多层教育建筑,根据国家与地方政府的相关政策要求,选用钢框架带黏滞阻尼墙作为抗侧力体系。针对消能减震布置情况,对其进行了振型分解反应谱法分析以获得施工图设计所需要的等效附加阻尼比;对其进行多遇地震作用下的弹性时程分析为施工图设计使用CQC结果提供合理性依据;对其进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析考察了其薄弱部位的结构性能,最后补充了抗震性能化分析,对教育建筑中常有的单榀单跨抗震能力进行了考察。通过以上计算与分析的结果指导设计使结构满足规范要求,相关结论可供同类工程参考。

CCTV新台址主楼结构设计与思考

CCTV主楼为倾斜双塔连体结构,位于8度抗震设防区,设计使用年限为100年,属特别复杂超限超高层连体建筑。主体结构采用刚度较大的支撑外筒结构体系。新颖的结构体型给结构设计及施工带来了很多新课题和难点。通过采用性能化的抗震设计方法以及理论分析与试验研究相结合,对结构关键技术如施工模拟、高含钢率SRC柱、罕遇地震下的弹塑性时程分析、新型节点构造的应用以及防连续倒塌等加以综合研究与分析,很好地解决了工程中遇到的技术难题。施工过程中的应力和变形监测结果也初步验证了结构设计方法的正确性和可靠性。CCTV主楼结构经历了艰辛的设计历程,其设计成果是对现有设计理念、设计方法的丰富和推进,同时也在设计理论、抗震性能化目标、现行规范运用、复杂形体建筑设计等方面引发了新的课题和思考。

上海图书馆东馆结构设计关键技术研究

上海图书馆东馆结构跨度和外围悬挑均较大,柱网尺寸为16.8m×16.8m,外围最大悬挑16.8m。屋顶设置悬挂桁架,并通过吊柱悬挂下部5层悬挑区荷载。介绍了结构体系特点,并结合建筑净高、外观及设备要求,充分利用结构特点,合理对剪力墙开洞,对实腹梁进行开洞形成空腹桁架框架梁,实现建筑与结构完美统一。对一个柱网范围楼面梁布置方式进行研究,对结构进行抗震性能化设计,得到屋顶钢桁架、吊柱及剪力墙抗震性能,并对吊柱断裂进行分析,通过设置TMD技术可有效解决悬挑区楼面振动舒适度问题。

中国国家博物馆改扩建工程新馆结构设计

中国国家博物馆改扩建工程新馆主体结构采用钢筋混凝土多筒体-部分框架结构体系,楼层及屋顶大跨部分采用钢桁架结构。根据材料优缺点、施工特点等进行多方案分析比较,确定展厅、报告厅、演播室等楼盖结构选用后张有粘结预应力混凝土梁,钢桁架结构楼层采用钢筋桁架组合楼板。根据基础受力特点,经方案比选,新建部分基础采用桩筏基础,并进行了地基基础沉降协调分析,采用桩底桩侧后压浆技术大幅提高了单桩承载力,节约造价明显。在工程中采用了型钢混凝土结构以及钢板混凝土组合剪力墙等组合结构。设计中进行了抗震性能化分析以及型钢混凝土结构连接节点等分析研究。

雁栖湖国际会展中心结构设计

雁栖湖国际会展中心采用钢骨混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙体系。圆形主会场屋盖跨度为84m,采用了放射状鱼腹式空间桁架体系和混凝土屋面板的大跨度重型屋盖体系,施工工艺为在地面组装和浇筑混凝土,之后整体同步提升。主会场楼面结构跨度为45m,采用钢结构楼盖体系,用TMD减振系统改善楼盖的舒适度性能。介绍了结构的主要分析结果和抗震性能化分析结果,以及屋盖结构的方案选型、受力性能、施工方案设计、关键节点设计等,对45m大跨度楼盖结构的方案选型、舒适度性能进行了研究。

北京新景商务楼结构设计

北京新景商务楼采用钢框架-支撑结构体系,在2~4层东侧悬挑结构设置了两榀2层通高桁架,并向主体结构内延伸了三跨。采用SATWE,MIDAS/Gen软件对结构进行了小震、中震、大震等多工况下的静力分析,采用PKPM-SAUSAGE软件对结构进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,并对悬挑结构进行了以竖向地震为主的时程分析补充验算和人行激励下的舒适度验算。结果表明,结构具有良好的抗震性能,在悬挑结构楼板下设置TMD后满足舒适度要求。

怡亨当代艺术会馆结构设计

怡亨当代艺术会馆项目为大跨度复杂连体结构,地上部分由两栋塔楼及两个空中连廊组成。两栋塔楼均为单跨结构,在7～9层、15～17层分别设有3层高连体结构,将两栋塔楼连为一体,使塔楼和连廊共同受力、共同工作。上连廊主要受力体系由两道连接于塔楼之间的两道空腹桁架组成,跨度约为38m;下连廊与上连廊相比,体型基本一致,但向外旋转了9°左右。根据风洞试验数据,对整体结构计算分析并取包络进行设计,对整体结构进行了小震、中震、大震等多工况下静力分析及罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对关键复杂节点进行了节点应力分析,结果表明结构具有良好的抗震性能。

内蒙古自治区美术馆复杂钢结构设计

内蒙古自治区美术馆总建筑面积约为36000m^2,为呼和浩特市地标性建筑。该项目为体型特别复杂的结构,平面呈L形,包含空间倾斜面、扭曲面、吊挂和大悬挑结构。首先介绍了结构体系的确定,重点从满足外幕墙体系、建筑内部空间、建筑水平和竖向交通及楼盖舒适度要求四个方面介绍了结构如何成就建筑之美。然后从整体设计难点与关键部位设计两个方面考虑,对悬挑钢结构进行了整体静力、抗震性能化、复杂节点、整体稳定及防连续倒塌等分析,并采取相应措施。结果表明整体结构安全可靠。