湖北省科技新馆结构设计

湖北省科技新馆为大跨度、大悬挑的复杂高层结构。利用4个电梯井筒布置了由矩形钢管混凝土柱+钢支撑(钢板墙)组成的4个筒体巨柱,巨柱支撑着由4榀斜拉长悬臂跨层钢桁架组成的巨梁,形成新型大跨巨型钢框架结构体系。4个筒体巨柱内采用BRB+摇摆耗能墙的新型联合减震方案以减小地震作用;4榀巨梁内设置斜拉索以减小大悬挑区域的竖向变形;中庭沉浸影院采用新型的“上挂下支”的双曲面网壳结构体系,采用了内衬圆钢管的相贯焊节点保证网壳节点的刚性连接。进行了BRB+摇摆耗能墙大震下的减震分析、桁架与柱连接复杂铸钢节点的有限元分析及节点试验、3层和4层大悬挑角部的舒适度分析及人致振动实测及长悬臂结构的低周往复荷载试验。结果表明:湖北省科技新馆结构体系布置合理,各部分满足设计要求。

广州南沙国际金融论坛永久会址主体结构设计

广州南沙国际金融论坛永久会址属于大型复杂会议类建筑,具有大底盘双塔、钢屋盖连体、大开洞、竖向质心偏移、大跨结构等多项不规则项。介绍了结构重力体系和抗侧体系的选型思路,主体结构选用混凝土框架+屈曲约束支撑体系,外表皮采用空间钢结构。重点分析了单塔与整体结构的差异以及钢屋盖对下部双塔的影响。通过弹塑性分析,对大震作用下各个时程点的损伤水平进行评估,对大开洞的楼板进行了地震及温度作用下的楼板应力分析;对大跨桁架进行了抗连续倒塌分析。结果表明结构可满足大震不倒的要求,支撑承载力能充分发挥,大底盘结构具有良好的基座支撑特性。

车辆基地全框支剪力墙结构大底盘效应分析

以某车辆基地全框支剪力墙结构为例,以底盘结构质量、刚度、频率、平面尺寸、裙房柱截面、塔楼高度等为参数,分析大底盘结构对塔楼地震响应的影响及多塔楼之间的影响、塔楼偏置对底盘的影响等。结果表明,底盘效应放大了塔楼受到的地震作用。楼高150m时,塔楼层剪力曲线形状变得弯曲,反映高阶振型带拐点的曲线形状;楼高50m时随裙房范围扩大,底盘效应明显增强,裙房范围每侧60m,裙房上一层的剪力比楼高150m时该层的剪力还要大50%左右,是楼高50m无裙房时该层剪力的2.5倍左右。在车辆基地全框支剪力墙结构设计中需考虑大底盘效应,按实际的底盘范围进行整体计算以真实反映底盘效应。

大底盘框支-剪力墙结构振动控制分析

地铁下穿运行引起的振动会通过结构体系传导致上部结构,影响上部结构的正常使用。以某12层地铁上盖建筑住宅作为研究背景,采用该地铁线路实测振源,建立整体有限元模型,进行柱底激励,并根据相似工程进行振动影响修正,得到各层的振动分析结果,在未设置减振措施下,住宅楼层板Z振级超过限值要求。钢弹簧作为目前最为可靠、有效的减振手段被大量的应用于有减隔振控制要求的建筑中。采用在裙房顶、住宅底设置整体钢弹簧隔振措施,得到采取该措施后各建筑层的减隔振效果,结果表明钢弹簧有很好的减振效果。

高烈度区大底盘框支-剪力墙隔震结构地震响应分析

对经济性要求较高的高烈度区高层住宅剪力墙结构,采用隔震措施可以有效地降低上部结构的水平地震作用,从而减小结构的设计截面尺寸和配筋;而且隔震结构有非常优良的减震耗能效果,能提升结构的安全冗余度。本文以8度区大底盘框支-剪力墙高层结构为研究对象,根据新《隔震设计标准》进行隔震设计研究,选取5条天然波和2条人工波进行了时程分析计算,得到隔震结构的减震设计效果。采取隔震措施,可以有效的降低上部结构的地震作用。对转换桁架进行了设防地震下的响应分析,得到转换桁架可满足抗震设计要求。

佛山国际体育文化演艺馆结构设计

佛山国际体育文化演艺馆为NBA级别的大型综合性甲级体育文化场馆。体育馆主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,大跨度屋盖采用带转换桁架的钢桁架结构。对地基基础、主体结构、预制混凝土看台、大跨度转换梁以及钢结构屋盖和转换桁架、结构超长等设计重点和难点进行了全面的论述。利用YJK、ETABS和SAP2000对整体结构以及钢结构屋盖进行了计算分析和包络设计,分析结果表明:整体结构和构件在各种工况下的指标均能满足规范要求,结构选型合理,受力体系明确,且有一定的安全冗余度。

某大底盘双塔部分框支剪力墙结构设计分析

某项目采用大底盘双塔部分框支剪力墙结构,存在多项不规则,属于超限高层建筑结构。本文介绍了项目的结构体系及超限情况,采用两种软件进行结构计算分析。针对工程的特点及难点,基于结构性能化要求,对结构采取了中震和大震静力推覆分析,并结合分析结果采取了相应的加强措施。分析表明,结构安全可靠,满足预设目标。

某大底盘多塔超高层部分框支剪力墙结构设计

某大底盘多塔超高层部分框架剪力墙结构高152 m,位于7度区Ⅱ类场地,为超B级高层建筑,存在扭转不规则、尺寸突变、构件间断、抗扭刚度弱等四项不规则项。通过性能化分析,结构抗震性能可达到C级目标。转换层通过由整体指标到局部有限元的分析论证,提高了转换层关键构件的性能目标要求;多塔对裙房关联区域的影响由上往下逐层递减,采取增加附加钢筋、增加楼板厚度等措施,保证了结构的安全可靠。

长沙国际会议中心结构设计

长沙国际会议中心为中国中部地区大型的国际会议中心场馆,采用方钢管混凝土柱+钢梁形式的钢框架结构,大跨无柱空间采用钢桁架,主要特点是局部有夹层和大跨楼盖,属于具有扭转不规则、楼板不连续(局部穿层柱)、层抗剪承载力突变、局部夹层等一般不规则项的高层建筑。针对工程特点进行重难点分析并提出设计对策,结果表明:夹层的不同模拟方式对结构整体计算影响不大;大跨度楼盖设计应重点关注钢桁架节点构造的受力可靠性及施工便利性;主入口拱形结构可以很好地实现建筑方案效果,具有较高的承载力富余和良好的延性;穿层柱设计时取计算长度系数μ=1.0是安全可靠的,穿层柱具有较高的极限承载能力;通过加密圈梁和构造柱,并验证其形成子结构的整体稳定性,可以保证超高砌体隔墙的安全可靠。

V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架结构设计

湖南东方红建设集团科技创新中心项目1#办公楼采用框架-剪力墙结构体系,为V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架的复杂受力结构,较多地采用了型钢混凝土或钢结构构件。为了实现建筑的悬浮效果和良好的室内净高要求,在36m大跨度区域采用了型钢混凝土叠层空腹桁架,仅在不影响建筑使用功能的桁架底层端部设置了斜腹杆,提高空腹桁架的受力性能和材料利用率。重点论述了结构选型和针对薄弱环节的加强措施,对关键构件和节点进行了详细分析。结果表明:结构受力合理,能够实现多道设防的抗震性能目标,大震作用下关键构件保持弹性或不屈服,关键节点构造合理,结构安全度高,有足够的安全储备。

天音大厦超限高层结构设计

天音大厦项目A座和C座塔楼,因立面复杂、造型独特,存在大悬挑和多项结构不规则。根据建筑功能的需要,确定合理的结构形式,采用SATWE、MIDAS Building软件对结构在多遇地震和风荷载作用下进行计算分析,采用SAUSAGE软件对结构在罕遇地震作用下进行计算分析,得到了振型周期、层间位移角、楼板应力、楼盖舒适度、构件挠度、关键构件受力性能等重要的分析结果。结果表明:A座采用悬挑空腹桁架和斜柱转换,C座采用悬挑桁架的结构形式,传力路径明确,结构计算各项指标满足规范要求,结构设计合理、安全、可靠。

汕头某体育馆结构设计

汕头某体育馆主要由比赛场馆和游泳场馆两部分组成。主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,体育场馆屋盖采用平面桁架+支撑体系;游泳场馆屋盖采用立体管桁架结构体系,上部屋盖与下部主体结构之间通过设置滑动铰支座进行连接。对地基基础、主体结构、倾斜屋面以及钢结构屋盖设计进行了全面的论述。利用SATWE和SAP2000对整体结构以及钢结构屋盖进行了多模型的计算分析和包络设计,对倾斜屋面产生的推力以及超长结构的温度应力进行了专项分析并采取相应加强措施。结果表明:整体结构和各部分构件在各种工况下的指标均能满足规范要求,结构布置合理,措施合理有效,设计安全可靠。

型钢框式托换法在砖混房屋改造中的优点及应用

既有砖混房屋由于使用功能的改变,常常进行扩大空间改造,导致原结构荷载传递路线发生变化,需要进行加固改造设计。砖混房屋大空间改造设计往往采用托换法重新设计结构受力方案;面对诸多改造方案,如:双梁托换法、单梁托换法、型钢框式托换法,本文分析了它们的优缺点,阐述了型钢框式托换法在砖混房屋改造中的优越性。结合工程实例,详细介绍了型钢框式托换法应用在砖混房屋大空间改造中的设计方案和施工方法,点明了托梁换墙的施工技术要点和注意事项,指出了型钢框式托换法具有刚度大、整体性好、施工相对简单、工期快捷等优点。可见,型钢框式托换法在加固改造领域中将具有广泛应用前景,可为类似改造加固工程在方案设计阶段或加固施工方法上提供参考。

结构大震弹塑性时程分析中的能量反应分析

采用ABAQUS对23个钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构分析模型进行了大震弹塑性时程分析,分析模型变量为楼层总高度、地震波及地震波峰值加速度。通过对23个分析模型中得到的各种能量项数值的统计与分析,结合现行规范中结构损伤程度的评估标准,对输入能与地震加速度及结构损伤程度的关系、不同结构损伤程度下塑性耗能在构件中的分配、阻尼耗能比例和塑性耗能比例与结构损伤程度的关系进行了研究。研究成果为能量法在结构地震反应中的应用及钢管混凝土框架-核心筒结构体系的设计提供参考。

大底盘框架—核心筒结构筏板基础荷载传递特征的试验研究

通过两台1∶6大比例室内模型试验,对单体高层框架—核心筒结构和带1跨2层裙房的大底盘高层框架—核心筒结构在正常工作状态下荷载传递规律进行研究。试验结果表明,大底盘模型地基反力曲线呈"盆形"分布,单体模型地基反力则呈"鞍形"分布。相同上部荷载作用条件下,大底盘模型主楼中部地基反力值与单体模型中部地基反力值基本相等。地基反力由中部核心筒逐渐向主楼和裙楼的边柱、角柱传递,横轴方向柱下地基反力增速最快。正常工作状态下,大底盘模型裙房下地基反力平均值约为核心筒下地基反力平均值的1/2。

多层大开间住宅结构体系及其抗震性能研究

本文对现有的大开间住宅结构体系进行了综合分析,提出了适合于采用多孔砖、砌块、无砂混凝土墙体承重的横墙纵框多层大开间住宅结构体系,并对一个碎砖无砂混凝土墙体承重的大开间住宅结构模型进行了模拟地震振动台试验,对该类结构体系的地震反应进行了数值模拟分析.研究结果为在地震设防区推广应用此类住宅结构体系提供了理论依据.

广州南沙青少年宫结构设计

广州南沙青少年宫主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,平、立面及空间关系均较为复杂。为适应建筑功能及造型需要,结构设计在中庭入口处设置了跨度约55m的弧形桁架,支承两层约46m×26m的正交钢网格空腹桁架楼盖。室内二层新颖独特的S形反对称连廊,采用单侧悬挂方式使结构内力自平衡;在突出各肢结构适当位置设置屈曲约束支撑(BRB),改善了结构扭转效应,同时也提高了中大震下的抗震性能。重点论述了结构选型思路,以及针对中庭大跨无柱空间、S形悬挂连廊、超长楼盖等结构复杂情况采取的计算分析和性能化加强措施。结果表明:结构整体屈服机制合理,实现了多道抗震设防目标;中庭大跨无柱空间结构协同受力良好,结构安全度高;单侧悬挂S形连廊受力合理,舒适度满足要求。

广州报业文化中心B区结构设计关键技术

本项目B区结构设计中遇到了结构规则性超限、塔楼外框柱倾斜曲折、裙楼北侧大悬挑等技术难题,根据工程特点,设计上采用了多项有特色的结构设计关键技术,包括针对超限情况选定了合适的抗震性能目标与性能设计参数,并采取了相应的分析与设计措施;对曲折柱框架-核心筒结构,特别关注其斜柱区段的梁柱内力并对受拉楼层采取了相应措施,采用带斜向钢拉板的悬挑钢框架结构实现了裙楼北侧的大悬挑,并采用"先铰后固"的技巧降低了钢梁端部的弯矩。

特大型溶洞隧道综合处治方案及施工技术

为解决岩溶地区公路隧道修建过程中特大型溶洞难跨越的问题,采用理论与现场相结合的方法,综合考虑特大型溶洞的特点与处治难点,提出采用"承载桩基-纵横框架梁板-钢筋混凝土挡墙"组合处治结构与洞渣回填综合处治的方案,在此基础上建立一套以回填为基础、自下而上交叉施工处治结构的施工方法,并提出洞渣回填、承载桩基、纵横框架梁板结构及钢筋混凝土挡墙结构施工等关键技术。现场施工实践证明,该溶洞处治效果良好,能保证隧道施工安全与结构安全。

上盖单塔框架结构时大底盘地铁车站的地震响应

以某上盖6层框架结构的大底盘地铁车站工程为研究背景,基于有限元软件Midas GTS-NX,建立土体-大底盘地铁车站及其上盖单塔框架结构体系的三维数值模型,分析上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震动力响应的影响。结果表明:在输入地震动作用下,上盖框架结构的存在增大了地铁车站结构的内力,且上盖结构层数越多,内力增幅越大;车站柱子与上盖框架结构相距越近,其弯矩幅值越大、剪力幅值越小;车站柱子横截面弯矩幅值沿柱高方向呈近似"W"形分布,车站顶板和底板弯矩幅值沿车站横向均呈锯齿状分布,但底板弯矩极值分布较均匀,车站侧墙最大弯矩发生在底部区域;车站发生的变形仍为剪切型,上盖结构的存在只改变其相对位移峰值大小,而未改变其变形模式;车站柱子的振动峰值加速度自下而上逐渐增大;对大底盘地铁车站及其上盖结构体系中的地下结构进行抗震设计时,无须考虑上盖结构对地下结构惯性力改变的影响。