虚拟伸臂混合高层建筑受力性能研究

利用有限元软件SAP2000,对SRC框架-RC核心筒混合结构的不同加强层设置方案进行地震作用下的反应谱分析,研究在弹性阶段"虚拟伸臂"对SRC框架-RC核心筒混合高层结构顶点侧移,力学性能等方面的影响规律。结果表明:只设环带,环带本身的刚度和数量对混合高层结构顶点侧移和柱的剪力有较大影响;能有效的减小剪力滞后效应,更好地发挥外框柱的整体作用;环带的设置会加大水平加强层剪力突变这一不利现象。

深圳某300m超高层塔楼结构设计

深圳某超高层塔楼建筑高度为300m,结构高度为289m,塔冠高度11m。结合建筑体型及结构受力要求,结构体系采用“稀柱框架-混凝土核心筒-环带桁架”结构体系。根据虚功原理,以风荷载下的结构顶点位移为控制目标,对各个环带桁架的敏感性进行了分析,确定了环带桁架加强层的最佳布置方案。利用环带桁架的“虚拟伸臂”效应可以有效降低核心筒在水平荷载作用下的倾覆力矩,增大结构的抗侧刚度,减小结构的水平变形,并最大程度减小建筑使用功能的影响。对环带桁架加强层楼板的进行了详细的受力分析,并提出了有效的建议及加强措施。

超高层建筑结构环带桁架的研究与设计

框架-核心筒结构是超高层建筑中最常用的结构体系之一。当结构抗侧刚度不足时,在设备层设置水平伸臂桁架可以显著增大结构的抗侧刚度,减小结构位移,降低水平荷载作用下核心筒的倾覆力矩。但是传统的伸臂桁架设置会带来一系列问题,例如容易引起结构刚度、结构内力的突变,产生较大的附加内力,连接节点复杂,施工周期长等。而环带桁架加强层可以很好地避免这些问题。在水平荷载作用下,环带桁架加强层核心筒的转动受到加强层楼板的约束,使环带桁架上、下弦所在楼板产生方向相反的移动趋势。由于变形协调,环带桁架弦杆会随着楼板变形,而外围框架柱约束了环带桁架的移动,在外框柱中产生了一对方向相反的竖向力偶,可以有效减小核心筒的倾覆力矩,减小结构的变形,起到"虚拟伸臂"的作用。针对环带桁架的"虚拟伸臂"的作用机理进行了深入研究与分析,利用数值计算模型对环带桁架的位置、高度及环带桁架层楼板的厚度进行了参数化分析,并结合实际工程案例,对考虑"虚拟伸臂"效应的环带桁架的设计提出了合理化的建议,为"虚拟伸臂"在更多工程中的应用提供了理论指导及设计依据。

高层建筑设置环带桁架以及地下室不同约束条件下对结构自振周期的影响

为了深入研究设置环带加强层并考虑土-地下室"虚拟伸臂"相互作用对混合高层建筑内力和变形的影响,文章采用有限元软件SAP2000,对地下室不同约束条件下高层建筑进行了地震作用下的时程分析,研究在地震作用下设置环带桁架并考虑土-地下室"虚拟伸臂"相互作用时对混合高层结构自振周期的影响规律。

南亚之门塔楼结构初步设计

南亚之门工程位于云南省昆明市,塔楼建筑高度366m,为我国目前8度地区拟建的超高建筑之一。采用巨型框架-混凝土核心筒结构体系,层23以下建筑平面呈正方形,层23以上削角,建筑平面呈逐渐缩小的八边形,并在建筑顶部形成与底部旋转45°的内接正方形平面。置于平面四角的巨柱在层23一分为二形成8根倾斜角柱,并在设备层设置环带桁架,与巨柱形成抗侧刚度较大的巨型框架,与核心筒一起承担地震作用。环带桁架与核心筒通过加强层的楼板协调变形,起到"虚拟伸臂"的作用。采用速度型粘滞阻尼器增加结构阻尼,以减小地震作用。