多层不规则钢框架-中心支撑结构设计

主要介绍了一栋多层不规则钢结构办公裙房的结构设计和抗震性能分析。办公裙房地上共四层,总高度22.4m,东侧三层~屋面层局部存在16.8m的大悬挑,采用钢框架-中心支撑的结构形式。对办公裙房的结构超限情况判别,发现涉及扭转不规则、楼板不连续、竖向抗侧力构件不连续、侧向刚度不规则和局部穿层柱等多项不规则项。选用多种软件建立结构三维模型进行小震计算分析,并对结构在设防地震及罕遇地震作用下的抗震性能进行了补充分析。对关键结构构件设定合理的抗震性能目标,对受力薄弱环节进行了补充验算并采取合适的加强措施。结果表明:办公裙房结构的各项计算指标均满足要求,不规则项得到有效控制,抗震性能良好,结构安全可靠。

高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用

基于某实际工程案例,建立分别采用普通钢材和高性能钢材情况下的结构模型进行设计计算,对其自振周期、侧移、用钢量进行对比分析,对高性能钢材在钢框架-中心支撑结构体系设计中的应用进行探讨。提出建议:在保证侧移要求的情况下高性能钢材应优先用于柱。

9度区某高层钢框架-中心支撑结构消能减震分析

对一个位于9度区,高度为76.8m,采用钢框架-中心支撑体系的医院建筑进行了消能减震设计。对比分析了多遇地震与罕遇地震作用下该医院减震结构与非减震结构的地震响应。分析结果表明,地震作用下,设置的黏滞阻尼器滞回曲线饱满,耗散了大量地震输入结构的能量,减小了结构楼层剪力、层间位移角等参数的数值,改善了结构的损伤,提高了结构的抗震性能与安全储备,达到了预期的抗震性能目标。对消能子结构的节点区域进行了详细的有限元分析,结果表明,节点构造及承载力等满足要求。

基于延性需求的钢框架-中心支撑体系参数研究

钢框架-中心支撑结构(Steel Concentrically Braced Frame,简称CBF)是钢结构领域一种典型的双重抗侧力体系,由于该结构具有较大的初始抗侧刚度,支撑失效后框架部分仍能够提供强度和刚度,实际工程中得到了广泛应用。本文以单自由度钢框架-支撑体系为基础,定义了反映框架和支撑间刚度与强度比例关系的两个基本参数,按照我国现行抗震规范选取了20条不同场地的地震记录,基于延性运动方程对CBF体系进行了延性时程反应分析,建立了地震作用下单自由度CBF体系延性需求谱,分析过程中考虑了重力二阶效应和场地效应的影响。最终,依据结构延性能力和延性需求谱确定了基本参数的取值范围和CBF体系的临界周期,为此类结构的抗震设计提供重要参考。

钢框架-中心支撑结构体系设计浅析

通过具体的工程,对纯钢框架及钢框架-中心支撑结构体系进行比较,初步探讨了钢框架-中心支撑结构体系的受力性能、设计要点,以供设计参考。

带大悬挑中庭的钢框架-中心支撑结构设计

浦东金融广场商业楼采用钢框架-中心支撑结构形式,地上12层,高69m,面积约12万m2,8层以下采用屈曲约束支撑。根据建筑布置需要,楼层南北中庭有两个较大的椭圆形开洞,并造成最大约11m的悬挑。针对大跨度悬挑梁,概念性的提出加强措施,并进行了人行激励荷载下的舒适度分析。同时介绍了弹性和静力弹塑性分析,楼板内力分析,转换柱和跃层柱的设计。

钢框架-中心支撑结构强度折减系数谱研究

钢框架-中心支撑结构体系具有良好的初始抗侧刚度,支撑失效后,框架作为储备体系可以继续承担侧向荷载,合理的抗震设计对于结构的经济性和安全性具有重要意义。储备体系直接影响钢框架-中心支撑结构体系的抗倒塌能力,在对钢框架-中心支撑结构体系的强度折减系数研究时,有必要考虑储备能力的作用。本文以单自由度钢框架-中心支撑体系为基础,利用动力时程分析方法,分析了延性、储备系数、阻尼比对结构强度折减系数的影响。结果表明:强度折减系数的取值随延性的提高而显著增大,低延性结构应考虑刚度储备对强度折减系数的影响,延性反应较大的中长周期结构应考虑强度储备的影响。最终给出了考虑储备系数的钢框架-中心支撑结构R-μ-T模型,对该类结构的设计提供重要参考。

某高层钢框架-中心支撑结构分析与设计

以某高层钢框架一中心支撑结构为例,介绍了塔楼结构方案的比选过程,确定了结构的性能化设计目标及抗震措施;采用YJK和ETABS两种软件对塔楼进行分析对比得出,结构各项整体指标均满足规范要求;采用时程分析法对结构进行多遇地震下的补充分析,对计算结果进行包络设计;采用PERFORM-3D软件对结构进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析。结果表明,结构塑性发展程度可控,在进人弹塑性受力阶段后仍然具有较高的刚度和强度;采用ETABS,MIDAS Gen软件对跃层斜撑抗侧刚度、穿层柱屈曲进行专项分析得出,结构安全可靠。

60~180m钢框架-混凝土核心筒结构与钢框架-中心支撑结构性能及经济性分析

各相关规范对钢框架-钢筋混凝土核心筒结构及钢框架-中心支撑结构的外框架剪力调整方法不同,且对钢结构及混合结构的层间位移角限值有所不同。本文对60~180m钢框架-钢筋混凝土核心筒结构及钢框架-中心支撑结构分别按照不同结构规范设计方法进行计算,对比分析结构设计指标、经济性指标以及抗震性能。分析结果表明,按照各规范设计的模型外框架均能满足"二道防线"的作用,结构均能满足"小震不坏,大震不倒"的抗震设计原则。而在钢框架-中心支撑结构的设计过程中发现,现行常用设计软件无法仅对钢框架-中心支撑结构的外框架钢柱进行剪力调整,据此,本文给出了相应的设计建议,并对后期软件更新提出了改进意见。

某高层钢框架-中心支撑结构屈曲约束支撑减震方案分析

在结构基本指标一致的前提下,对比分析高层钢框架-中心支撑结构采用普通支撑和屈曲约束支撑的经济性,确定合理方案。通过时程计算,分析结构采用屈曲约束支撑减震方案后,结构的整体抗震性能和屈曲约束支撑的工作状态。结果表明,屈曲约束支撑应用于钢结构,能够充分发挥其塑性耗能的能力,有效保护主体结构。

用防屈曲支撑改进钢框架-支撑结构抗震性能的设计方法

为了提高钢框架-支撑结构的抗震性能,在对防屈曲支撑和钢框架-支撑结构研究的基础上,采用防屈曲支撑改进普通钢框架-支撑结构,实现在不增加用钢量的前提下,使钢框架-支撑结构的抗震性能达到中震下主体结构保持弹性的效果.提出了这种改进方法的步骤和关键问题,并结合算例,合理设计防屈曲支撑,采用手算和有限元分析软件对其进行抗震验算和动力非线性时程分析,证明了这种改进方法的可行性和有效性.

X型中心支撑钢框架结构影响系数的弹塑性时程分析

采用ANSYS软件对8个不同层数和跨度的X型中心支撑钢框架进行了弹塑性时程分析,根据分析结果提出了结构影响系数,指出按我国现行建筑抗震设计规范的地震作用取值在9层以下比较保守,而在9层以上则相对偏于不安全。

钢框架—中心支撑结构体系施工技术探讨

结合南京园博园未来花园悦榕庄酒店钢结构工程施工实践,分析其结构特点,从深化设计、构件运输、吊装施工、钢结构焊接等环节出发,介绍了相应的控制要点,施工过程中取得了良好的效果,可为类似工程提供一定的借鉴。

钢框架支撑结构施工过程竖向变形研究

本文对塔楼施工过程中结构的竖向变形规律以及主要结构的应力变化规律进行探索,对实测值与理论计算值进行对比,望能为类似工程提供经验借鉴。

高层钢结构框架-中心支撑体系设计要点

对于高层建筑钢结构框架-中心支撑体系,在设计时应使钢柱的刚度和承载能力符合要求;保证钢梁的抗剪性能满足要求;尽量避免轴压比超过规定的限制值。基于案例工程的结构特点,从结构构造、材料选择、节点连接和抗震计算分析等方面角度,提出保证结构安全性的保护措施建议:使用钢管混凝土柱;节点选择为贯穿型板式连接。

郑州国际文化交流中心结构设计

郑州国际文化交流中心项目建筑造型新颖,为规则性超限的复杂高层建筑。其主入口部分含大跨拱支结构,内部为数层大跨楼面结构,与相邻结构单元通过大跨连接体相连,主体采用了钢框架-中心支撑结构体系。主要介绍了结构方案选型、超限结构设计措施,重点论述了主入口的巨拱及相连的观景平台、空中连接体的结构设计要点。采用相应的结构分析软件对结构进行了不同水准地震作用分析、抗震性能化分析、巨拱稳定分析及关键节点分析。分析结果表明,结构体系传力明确,整体结构安全可靠,经济合理。

某大悬挑中心支撑-钢框架结构设计

上海船厂2E2-4地块项目为带大悬挑3层中心支撑-钢框架结构,最大悬挑尺寸39m,属特别不规则多层结构。采用SAP2000及MIDAS Gen分别进行弹性阶段建模分析,验证了模型的可靠性;通过竖向荷载传力路径分析,优化了结构布置,确定了结构关键构件;针对楼板应力分析、温度应力分析中发现的薄弱部位,采取了设置施工后浇带、局部加强楼板配筋、控制钢构件设计应力等有效措施;对结构进行了多遇地震、设防烈度地震、预估罕遇地震下的抗震性能分析。结果表明,结构能够达到预定的抗震性能目标。

广州航空轮胎大科学装置主体结构设计

广州航空轮胎大科学装置作为科学试验、产业吸引的重要建筑,方案新颖奇特,为竖向及水平圆组合的造型。结构设计时,通过设置防震缝将其分割成两个独立的结构主体,同时考虑建筑造型、试验设备、超高大跨吊车等的相关需求。竖向圆为中部通高的六层钢框架-中心支撑结构,充分利用吊车支撑做成强支撑框架,减少中部30m高跃层柱的长度系数,同时充分利用建筑形体,在30m以上做成半圆柱面单层网壳结构,实现建筑效果的同时也节约了材料;水平圆为钢框架结构,针对屋面大跨楼盖,采用单向密肋实腹钢梁,钢梁截面最大高度为1.9m,以满足建筑净空和结构挠度等要求;幕墙与主体间采用桁架式铰接支座,实现外鼓幕墙造型;10台半埋式试验台基础采用灌注桩基础,并设置隔振沟以减轻动力试验对主体结构的影响。设计最终很好地实现了建筑功能及结构安全性和适用性。

钢结构住宅建筑设计探讨

文章结合某装配式高层建筑的设计工作,对多个结构方案的优缺点、设计结果做对比分析,认为与其他结构相比,钢结构因施工周期短、技术成熟,可灵活完成空间布置,且预制率相对较高,具有最佳的综合性能,建议装配式建筑若要求预制率较高时,在结构设计中应选择钢结构体系。

某共享体育中心结构分析与设计

某共享体育中心地下1层,地上4层,结构高度23.6米,主体结构采用钢框架+中心支撑结构体系,屋面为大跨度拱梁。针对本工程存在的多种不规则类型,本设计确定了“小震完好、中震基本完好轻微损坏、大震轻度损坏”的抗震性能目标。采用YJK和Midas Gen 两种软件进行多遇地震作用下的弹性静力分析、对比,并采用弹性时程分析法进行补充分析;对关键构件进行设防地震作用下的性能分析;采用Midas Gen软件对整体结构进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析;采用YJK、Midas Gen、Midas FEA和ANSYS软件对楼板应力、大跨度拱形屋面钢梁稳定、关键节点应力和跃层柱屈曲进行专项分析。分析结果表明,相关设计满足结构抗震性能目标,结构安全可靠。