框筒体系钢管柱侧灌工艺的实践与创新

钢管混凝土结构兼具钢结构与混凝土结构的优点,在高层及超高层建筑中广泛应用。目前的内灌混凝土工艺由于施工时较为烦琐,且成本较高,导致钢管混凝土结构的施工周期较长、经济性较差。以实际项目为背景,研发了一种新型钢管柱侧灌工艺,可有效节省施工成本,在工程应用中取得了良好的效果。

超高层钢框筒结构体系截面尺寸的初步确定

根据超高层钢框筒结构自重轻、抗侧刚度小的特点,结合规范规定的位移限值要求,提出了在结构初步设计阶段,可直接根据风荷载作用下的顶点位移限值条件来确定截面尺寸的方法,大大缩短了设计周期,减少了计算机时,可供设计人员进行方案设计或初步设计时参考。

框筒结构体系下变桩长CFG桩复合地基基底反力及变形特性试验研究

通过框筒结构体系下变桩长CFG桩复合地基模型试验,实测得到了其基底反力及变形特征并进行了分析,得出了以下结论:(1)采用长桩强化核心筒区、短桩相对弱化外框架柱区,核心筒与外框柱中间区域采用中等长度桩,在使用荷载水平下,基础中轴线纵向挠曲为0.25‰,基础对角线纵向挠曲为0.21‰。(2)在使用荷载水平下,核心筒区桩顶应力明显高于外框架柱区,核心筒区桩顶应力相对均匀,角桩最大,边中桩次之,中心桩最小;核心筒区桩间土应力与外框架柱区相差不大,整体上桩间土应力分布较为均匀,3个分区的桩间土承载力均可充分发挥。(3)在使用荷载水平下,核心筒区基底反力最高,分布较为均匀,呈线性分布;核心筒区至外框柱区基底反力逐步衰减;外框柱区域基底反力最低,分布较为均匀,基本呈线性分布;基底反力总体上呈盆形分布,基底反力分布与复合模量相关性明显,大致成线性关系。

刚伸臂在钢管混凝土高层框筒结构体系中的工作性能

目前在高层建筑中常采用框筒结构体系,为了增加结构的刚度而在体系中增设刚伸臂。分析了刚伸臂的作用有:增大了整个体系的抗弯刚度,减小了建筑物在水平力作用下的位移;同时增加了框架柱参与整体抗弯的比重。针对天津市通信楼工程,分析了设置刚伸臂及不同刚度的刚伸臂时,位移和内力的变化;以及刚伸臂设置的合理位置。对深圳市赛格广场大厦工程也进行了分析。获得的主要结论有:1.采用平面模型分析刚伸臂的作用时误差较大,应采用空间模型;2.刚伸臂设置数量随建筑物高度而异,200m左右的高层宜设三至四道,300m左右的宜设四至五道,设置位置应和技术设备层相结合;3.对钢管混凝土框筒结构体系,设少量刚伸臂时,不宜设于顶层。以上结论可供高层建筑中采用框筒结构体系时参考。

带凹槽剪力墙-混凝土梁节点性能分析

在高层、超高层钢框架-混凝土混合结构核心筒的施工中,滑模、爬模施工工艺得到广泛应用。但在实际工程中,核心筒内部往往采用混凝土次梁,这使得滑模、爬模施工工艺的应用受到限制。针对这一实际问题,提出了带凹槽剪力墙-混凝土梁节点。在对3个不同凹槽尺寸的带凹槽剪力墙-混凝土梁节点进行加载试验的基础上,利用有限元软件ABAQUS模拟3个墙梁节点,将有限元计算结果与试验结果对比。结果表明:带凹槽剪力墙-混凝土梁节点拥有良好的承载能力,且屈服荷载与极限荷载相差较大。凹槽构造可提升节点抗剪能力,且凹槽截面尺寸的大小是带凹槽剪力墙-混凝土梁节点抗剪能力提高的主要原因。

斜交网格结构体系在罕遇地震作用下的动力弹塑性性能研究

斜交网格体系没有传统意义上的梁和柱,只有双向交叉的斜柱,并由它们组成筒体。这种体系侧向刚度大,并以斜向轴力形式传力,有效地克服了二阶弯矩的产生,弥补了梁柱体系抵御水平荷载的不足,使得建筑内部布置更为自由。此类结构可视为支撑框筒体系,不同于一般框筒结构,其外筒由双向交叉连续环绕建筑外表面的斜杆组成,克服了传统垂直柱受水平力过大需加斜向支撑的弱点。本文采用ABAQUS软件对这类结构直接进行罕遇地震下的动力弹塑性分析,研究不同大小核心筒的斜交网格体系在罕遇地震作用下的力学性能。

超高层建筑结构体系的新发展

本文首先介绍了世界上超高层建筑结构体系目前的发展形势;接着介绍国内外正在建设或计划建设的数个超高层建筑工程实例,简要分析了各工程的建筑特点、结构体系和受力性能,通过这些实例来说明支撑框筒结构体系、多重组合巨型结构体系、成束筒结构体系、扶壁式筒体、扇形支撑结构体系等新型结构体系在超高层建筑工程中的应用和各自独有的优势;最后简要介绍了韩国的超高层发展计划和规划在上海建设的仿生大厦,展望了超高层建筑结构体系未来的发展。

某地块项目A号主楼结构设计分析

某地块项目A号主楼属于超限高层建筑,为核心筒-底部悬臂桁架承托外框柱结构体系的办公楼,存在局部平面扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变以及构件间断等特点。针对其结构特点,分析超限情况,提出相应结构设计措施及对策,以确保整体结构的安全可靠和建设的经济性。计算时,釆用SATWE和ETABS软件对结构进行小震弹性反应谱分析;采用弹塑性静力推覆分析方法(Push-Over Analysis)进行大震静力弹塑性分析;采用ABAQUS软件对结构进行大震动力弹塑性分析。结果表明,结构抗震超限设计达到预定的抗震性能目标,确保了结构的安全可靠。

预应力板在滨州龙悦国际酒店中的应用

本文主要论述无粘结预应力板在框筒结构体系中的应用，为框筒结构设计提供了一种新思路。

带凹槽剪力墙-混凝土梁节点低周往复加载试验研究

针对在框筒体系中核心筒内混凝土次梁对滑模、爬模施工技术的影响,提出了带凹槽剪力墙-混凝土梁节点。该节点采用在剪力墙混凝土浇筑前设置带有易剔凿的XPS聚苯乙烯泡沫挤塑板的预埋件的方式来解决以往浇筑剪力墙后直接剔凿混凝土、施工费时费力的难题。以三个不同尺寸的凹槽节点为试验对象,在低周往复加载作用下,进一步分析试件的滞回曲线、骨架曲线、破坏形态、耗能能力等力学性能。结果表明,带凹槽剪力墙-混凝土梁节点在满足滑模、爬模施工的前提下,具有较强的承载能力,能够满足核心筒剪力墙内部梁作为次梁承担及传递竖向荷载的结构设计要求。

世纪汇广场超限抗震分析

世纪汇广场分为世纪汇和都会轩,分别采用了框筒和部分框支剪力墙体系,并做了较为合理的结构布置。根据现行规范与规程,我们做了小、中、大震下的计算和振动台试验,分析结构的薄弱环节,并作了相应的加强措施和结构调整,减小了体型不规则和高度超限带来的不利影响,保证了结构良好的抗震性能,顺利通过了超限审查和专家论证。目前工程主体已顺利竣工。