三面围合的人字结构——北京N公寓结构设计

基于某大跨斜连体三塔结构项目,采用多软件对比小震弹性分析、时程分析以及大震动力弹塑性分析方法,对其进行了斜连体传力路径分析、斜连体超限高层结构计算分析、斜连体防连续倒塌验算、斜连体与塔楼连接薄弱部位关键节点有限元分析。分析结果表明,斜连体传力路径可靠,斜连体及与塔楼连接关键传力节点在大震下不屈服,整体结构满足大震下的变形和承载力要求。故本项目结构布置合理,结构体系安全可靠。

深圳朗峻广场项目复杂高层结构设计

朗峻广场项目是多个整体建筑体块错落叠合而成的复杂建筑,其造型独特,具有45m跨度刚性连接连体、斜撑转换、竖向构件收进和大悬挑等特征,结构采用框架-多筒体剪力墙体系。阐述了刚性连体构成、转换结构的设计选型与思路,重点介绍了筒体剪力墙墙肢的关键设计要点。此外,根据项目特点确定结构的性能目标,提出了小震设计参数结果的合理提取方法和中震的设计原则,复核结构在大震下的抗震性能并根据结果采取适宜的抗震措施。结果表明本工程结构具有较好的抗震性能,采用的设计方法可行。

基于BIM的超高层复杂钢结构施工技术研究与分析

为探讨BIM技术在超高层复杂钢结构施工中的应用,提出优化方案。采用文献综述法,阐述BIM技术的基本概念和原理,并探讨其在超高层建筑和复杂钢结构施工中的应用。通过建立BIM模型,研究BIM技术在施工过程中的应用,包括施工过程优化和效率提升。研究结果表明,BIM技术能够有效解决超高层复杂钢结构施工中的难点和安全问题,并提高施工效率和质量。

深圳湾创新科技中心超高层连体结构动力弹塑性分析

深圳湾创新科技中心为超高层连体结构,不设加强层。选用ABAQUS和Perform-3D软件,基于不同力学模型和分析假定,对结构进行了大震下的弹塑性时程分析;接着对比分析了结构在地震作用下整体指标、层间位移角、层间剪力、顶点位移时程、基底剪力时程、能量耗散和结构塑性损伤情况。结果表明,复杂连体结构采用多种软件进行动力弹塑性分析是必要的。鉴于此,提供了Perform-3D和ABAQUS两种软件的弹塑性分析方法及思路。

广州科技图书馆结构设计要点与分析

广州科技图书馆为复杂超限高层结构,采用钢框架-偏置混凝土筒体结构。由于建筑造型需要,外圈框架柱无法贯通落地,采用“上托下吊”重载悬空结构,对该结构形式受力进行了分析。介绍了新型“抗、放”结合的疏水减压抗浮技术在超深地下室中的应用。由于结构存在扭转偏大、抗扭刚度弱等多项不规则,采用YJK、ETABS两个计算软件对结构进行了中震反应谱分析,介绍了针对扭转偏大采取的结构设计措施,补充了中震弹性时程分析,对悬挑桁架和斜柱进行了专项分析,并采用Perform-3D进行了罕遇地震动力弹塑性时程分析。结果表明采取的抗震加强措施有效,可实现预设的抗震性能目标。

探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点

随着我国城市化进程的加快,土地资源日益紧张,高层和超高层建筑成为解决土地资源短缺的重要手段。复杂高层与超高层建筑结构设计是建筑领域的难点和热点,复杂高层与超高层建筑结构设计主要用途是办公、写字楼等。文中从结构设计的基本原则、关键技术和设计要点等方面进行探讨,以期为我国复杂高层与超高层建筑结构设计提供参考。

某超限高层结构设计若干问题分析及对策

本文介绍了某超限高层在结构设计中遇到的若干问题及相应的解决方案,在满足建筑要求和相对经济的条件下,保证了结构的安全。通过多方案比选,确定抗侧力构件类型;对重要构件进行中震和大震下的性能设计,通过动力弹塑性分析确定结构的损伤情况,并采取相应的加强措施;针对局部复杂的建筑造型,通过单独建模分析其受力特点并确定合适的结构方案,再通过整体建模保证其与整体结构的安全;针对裙房位置有规划地铁隧道下穿,采取冲孔灌注桩及筏板转换,保证地铁及上部结构的安全。

某超高层建筑复杂塔冠结构设计分析

通过分析超高塔冠侧面开洞方案对框架-核心筒超高层结构的影响,并结合风洞试验结果,开洞方案能有效减小风荷载的体形系数。利用欧拉公式,确定空间扭转格构柱的长细比,最后通过SAUSAGE和MIDAS GEN有限元软件,对塔冠结构抗震性能和钢管结构的节点做细致分析。由于塔冠的风荷载直接影响到主体结构是否要增设加强层,目前对于此类项目造型,规范和现有研究均未明确风荷载取值。研究结果表明,通过对塔冠立面开洞处理,可以减小相应的风荷载,提高主体结构的经济性;复杂塔冠节点具有较高的安全性,整个塔冠结构具有更高的可靠度。

复杂高层结构基于增量动力分析法的地震易损性分析

增量动力分析法(Incremental Dynamic Analysis,IDA)是一种以动力弹塑性时程分析为基础的参数分析方法,计算结构在不同地震动强度作用下的响应,能够反映结构体系随地震动强度的变化,经历弹性、弹塑性直至倒塌的全过程性能。而建筑结构的地震易损性是指在不同强度地震作用下结构达到或超过某种极限状态的条件概率。因此,增量动力分析的结果提供了结构地震易损性分析所需的数据。本文在增量动力分析的基础上,结合地震易损性分析,提出基于IDA的地震易损性分析方法,并采用该方法对某复杂超限高层结构进行抗震性能评估,得出该结构在3个地震水准下,超越5个极限状态的概率。研究表明,基于增量动力分析的易损性分析结果,可为预测重大工程结构的地震破坏和损失提供有力的科学依据。

复杂高层建筑的模拟地震振动台试验

某49层商住楼采用带转换层的部分框支剪力墙结构,住宅平面主轴与裙房平面主轴相差45,°导致结构采用主次梁转换,其多项指标超限.为了检验该复杂高层建筑的抗震性能,采用1∶20的比例制作了缩尺模型,在中国建筑科学研究院三向六自由度大型模拟地震振动台上进行了试验,研究了模型结构的自振特性、阻尼比、地震反应特征、破坏形态和破坏机理,并分析了原型结构的地震反应.试验结果表明,该结构在7度、8度大震作用下均具有良好的抗震性能.文中还指出了该结构的薄弱部位,并对结构设计提出了改进意见.

某复杂高层建筑结构弹塑性时程分析及抗震性能评估

近年来框架-核心筒结构在高层建筑中广泛应用,并且由于建筑功能的多样化使得结构体型越来越复杂,因此这就对复杂高层建筑结构分析和设计提出了新的要求.以上海世茂国际广场大楼这一实际工程为背景,对其开展弹塑性时程分析,探究该结构体系在各级地震作用下的抗震性能.首先建立了结构简化分析模型,选择了结构材料应力-应变关系和分析参数;接下来利用CANNY2005程序对模型振动台试验进行模拟计算,考察所采用的力学分析模型和计算参数的正确性,结果表明这些模型和参数能比较准确模拟框架-核心筒结构在地震作用下的变形特征;然后最后对原型结构在各级烈度地震作用下的变形进行分析,具体研究了该结构的层间位移角分布、典型构件变形模式;最后从整体上对结构的抗震性能做出相应的评价.目前该高层建筑业已竣工投入使用.

立面开大洞复杂高层结构的整体抗震性能评价

本文针对某平面不规则、立面开大洞、带高位转换层的超限复杂高层结构,首先建立了整体模型结构的非线性计算模型,根据振动台试验结果选择了材料非线性参数,进行了弹塑性时程分析,并对模型结构及参数进行了验证。用验证过的模型和参数对原型结构进行了弹塑性时程分析,并对该结构作出整体抗震性能评价。通过本文分析表明,按照试验微粒混凝土材性试验数据,考虑附加质量建立的计算模型,能较好地捕捉到整体结构初始时的频率、振型等动力特性;选择现有的软件确定构件的本构关系,将其输入通用程序进行弹塑性时程分析,能够获得结构的非线性动力反应;通过模型乃至原型结构的弹塑性时程分析,可以对该立面开大洞复杂结构整体抗震性能作出合理评价。

基于子结构频率匹配机制的城市综合体高层结构分层隔震性能研究

为实现城市综合体高层结构"可恢复功能"防震目标,建立了综合体高层结构分层隔震体系,以应对裙房-塔楼结合部刚度突变对整体结构动力特性的不利影响,缓解(超)高层塔楼因高宽比过大导致隔震应用受限的问题。基于振型参数分析假定裙房部分侧移形状函数,在此基础上建立整体系统简化动力学模型,通过求解频率响应传递函数,建立子结构间频率匹配关系,调整各子结构频率以优化整体结构动力特性,开展有限元分析验证综合体高层结构分层隔震机制。结果表明:与抗震及单层隔震相比,双层隔震能更有效地控制结构地震响应,基于子结构间频率匹配关系可优化结构整体地震动特性,因此,分层隔震体系是一种适用于复杂、高耸结构的有效防震手段。

复杂高耸结构风振响应研究

本文提出了基于高频动态测力天平试验的风振响应的频域分析方法,采用该方法可以用来求解复杂高耸结构的三维耦联风振响应,并给出了利用高频动态测力天平试验来确定广义模态力谱的计算方法。该方法利用高频动态测力天平试验得到的基底剪力自谱、基底弯矩自谱以及基底剪力与弯矩的互谱与脉动风荷载的自谱密度的相互关系并通过引入振型修正系数来求得广义模态力谱,求解结构的三维耦联风振响应。然后,采用本文方法对在建的河南省广播电视发射塔的风振响应进行了研究,结果表明横风向的位移和加速度响应的均方根值要大于顺风向,因此在计算中必须考虑横风向风振的影响。最后本文对计算振型数目和模态耦联项对结构风振响应的影响进行了分析。本文的方法对于求解复杂高耸结构的风振响应具有重要的借鉴意义。

一种控制高层结构随机地震反应的新策略

以某高层剪切型钢框架结构为工程背景,提出TMD与LRB联合作用的T-L控制策略,利用非线性随机振动理论分别对无控制、TMD控制和T-L控制3种控制结构的非线性运动方程进行等效线性化处理,利用复模态理论给出以第一振型表示的3种控制结构随机地震反应解析解的计算方法。研究结果表明:新提出的T-L控制策略比TMD控制更能显著降低结构位移、速度和加速度反应方差;新算法同样可用于求解LRB层间隔震高层结构随机地震反应。算例在T-L控制下的最大位移、速度和加速度反应方差比TMD控制下的分别降低了29.3%、27.8%和31.6%。

北京国际财源中心(西塔)混合结构设计

北京国际财源中心(西塔)为复杂高层建筑结构,采用型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒混合结构体系。单塔核心筒偏置构成结构设计难点,采用有针对性的计算分析及抗震加强措施,确保建筑结构具有良好抗震性能,使工程设计顺利通过抗震设防审查。

国家标准《高耸与复杂钢结构检测与鉴定技术标准》编制简介

为保障大型重要建筑物的安全使用,建设部于2008年资助研究完成了《既有大型公共建筑质量安全管理办法》,但由于我国缺乏针对大型公共建筑钢结构检测与鉴定的技术标准,使得管理办法实施遇到困难。近年来,我国众多现代化大型复杂及高耸结构大量采用钢结构体系,随使用年限的增加,钢结构损伤、破坏甚至倒塌的事故时有发生,为了对有损伤的钢结构及时维护,需要对其进行合理的检测鉴定。根据住房和城乡建设部建标[2009]36号文的要求,标准编制组参考国内外已有研究成果、相关技术标准,进行若干课题研究,编制完成国家标准《高耸与复杂钢结构检测与鉴定技术标准》,为钢结构检测、鉴定提供了统一的技术标准。为此对标准的编制背景、主要内容、应用范围进行简要介绍。

双塔连体复杂结构抗震性能数值分析

针对双塔连体复杂高层结构,结合ABAQUS强大的非线性求解能力,通过SATWE建立结构分析模型导入ABAQUS中进行弹塑性动力数值模拟分析。所研究工程采用不等高的主、副双塔,副塔立面一侧成斜线向上扩张,刚度和质量均不对称,超出国家现行设计规范和规程规定。选用修正的弹塑性损伤本构模型在ABAQUS中二次开发,地震波采用上海某人工波SHW2,得到结构在7度多遇和罕遇地震作用下的破坏模式和内力、变形情况。将计算结果和振动台试验数据进行比较,结果表明:采用修正的本构模型在ABAQUS软件中的分析结果与振动台试验结果在结构自振频率、振型形态、最大楼层位移、顶层位移时程等方面符合较好,为双塔连体类型的复杂高层结构在地震作用下的受力状态和反应特点提供了一种行之有效的弹塑性数值模拟方法。

福建广播电视中心工程结构设计

福建广播电视中心是一个综合性的建筑群,建筑平面复杂。根据建筑功能和场地的不同情况,工程采用桩筏基础和桩基础,沉降和承载力满足规范要求。工程电视中心采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,周边框架柱设置构造钢骨。介绍了工程设计采用的相关措施。结构设计于新老规范的交替之际,结构的弹塑性分析结果均满足规范要求。

珠江新城某复杂高层建筑结构设计

工程为平面、竖向多项不规则的复杂高层建筑,采用SATWE,ETABS,PMSAP软件进行整体计算,并用FEQ对转换梁进行平面有限元分析。用SATWE进行弹性时程分析,用PMSAP,ETABS计算弹性楼板的应力。计算结果表明:通过概念设计和加强薄弱部位,特别不规则的高层结构也能满足现行规范的要求;SATWE对转换梁的分析结果需用有限元程序对其校核。