Experimental study on seismic behavior of semi-rigid connection between steel beam and concrete wall

Beam-column or beam-wall connections are an important problem in high-rise buildings. In this study, based on the analysis of an example structure, an analytical model for design of the semi-rigid connections between steel beams and RC walls in high-rise hybrid buildings is proposed. Also, the mechanical characteristics of these connections subjected to low-reversed cyclic loading are investigated through comparison of experimental results from three semi-rigid connections and two rigid connections. Moreover, some latent problems for design of these connections as well as the corresponding solutions are discussed. The results from the experiments and analyses indicate that semi-rigid connections exhibit satisfactory capacity and seismic performance, and the proposed design can be used in practice.

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。

深圳某连体桁架转换高层建筑结构设计分析

深圳某连体桁架转换超限高层建筑主体结构为框架-剪力墙结构,连体部位为钢桁架和钢框架结构。连体底部设置5榀桁架承托本层及上部钢框架共9层荷载。结合项目特点,对主体结构设定了相应的抗震性能目标。采用YJK、ETABS两种软件对结构进行了多遇地震下的整体分析,通过YJK软件对结构进行了多遇地震下的弹性时程分析及设防、罕遇地震下的等效弹性分析,采用SAUSAGE软件对结构进行了罕遇地震动力弹塑性分析,各项指标均满足设计要求。因连体桁架转换结构为结构的关键构件,故对其进行构造加强,并结合其受力特点进行各工况补充分析,结果表明结构具有良好的受力性能。对穿层柱进行了屈曲分析,确保了穿层柱计算长度满足设计要求。

连体桁架先铰后刚支座的设计与实践

某工程由A、B两个塔楼及空中连体组成,连体跨度约60m,宽度25m。为减少恒载工况下连体桁架弦杆传给核心筒的水平力,使恒载下的弦杆轴力不传入核心筒,同时降低桁架传递给支承柱的节点弯矩,设计了“先铰后刚”的支座节点。分析了该支座对桁架弦杆传到核心筒的轴力的减小效果、支座节点在施工阶段的位移、支座附近后浇带的留设,并对支座节点进行了有限元分析。结果表明“先铰后刚”的施工措施能很好地实现预期效果。

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。

建筑钢结构连接节点的设计与施工技术分析

随着高层建筑的兴起,钢结构因其高强、轻质、施工便捷、抗震优良的特点得到了广泛应用,而连接节点作为钢结构体系的核心部位,直接影响结构的安全性和经济性,从设计原则和施工技术两个方面,分析了高层建筑钢结构连接节点的安全性、可靠性和经济性原则,并探讨了焊接、螺栓连接、吊装等施工技术。结合上海中心大厦、北京国家体育场(鸟巢)和深圳平安金融中心的实际案例,深入展示了连接节点的设计与施工技术在实践中的应用。

高层装配式钢结构建筑设计关键技术分析

随着城市化进程的加速和人们对建筑品质的要求不断提高,高层建筑的发展日益成为城市发展的主流趋势。在高层建筑设计中,装配式钢结构作为一种快速、灵活、环保的建筑结构形式,逐渐受到人们的青睐。文中通过分析装配式钢结构的优缺点,介绍了高层建筑装配式钢结构的不同类型,以及设计和连接节点的关键技术,深入探讨了高层建筑钢结构构件设计要点,包括框架柱、中心支撑、钢板剪力墙和钢梁等设计要点,并对连接节点设计进行了详细讨论,包括钢柱柱脚节点、梁柱节点、刚接节点和梁铰接节点,以帮助设计师更好地应用装配式钢结构,提高高层建筑的质量和安全性。

某不对称大跨高位偏心连体结构整体设计

本工程为不对称高位大跨连体超限高层建筑,南侧塔楼32层,屋面高度为135.9 m,北侧塔楼22层,屋面高度为93.1 m,两栋塔楼轴线夹角为17°,连体位于19~22层,连体跨度约45 m。两侧塔楼高度、结构体系均有明显差异,除连体外,还存在扭转不规则、斜柱、楼板不连续、局部转换等多项不规则。本项目的重点和难点是连体结构方案。根据单体的结构布置及动力特性,比较强连接、弱连接方案的优劣,最终采用强连接的连体方案。针对连体及各项不规则,进行了性能化分析,采取针对性的加强措施;同时针对连体考虑施工状态,采用合理的施工方案,进行了专项分析,实现设计、施工统筹考虑。各项分析结果表明,结构可满足预定的抗震性能目标,实现了建筑设计的意图。

阻尼连体结构地震响应影响参数研究

针对阻尼连体结构,采用串并联质点系层模型,沿连体设置方向施加El Centro1940地震波,讨论了毗邻结构自振周期比与连接体阻尼刚度变化对阻尼连体结构地震响应的影响。研究结果表明:毗邻结构自振周期比与连体阻尼刚度对结构的地震响应影响较大,存在一个使结构地震响应为最优的周期比与阻尼刚度值,为实际工程应用和研究提供一些参考。

高层建筑二次供水系统水泵并联优化运行

水泵并联运行是建筑内主要的供水方式。通过拟合水泵在工频与恒压变频下的特性曲线,以效率和轴功率为研究对象,运用对称曲线法分析了同型号水泵和不同型号水泵在不同流量下的并联情况,经过对比分析最终得到了高效节能的水泵并联运行方案。对称曲线法作为一种简便易行的并联分析方法,可以对不同研究对象进行定性或定量分析,还可以对不同方案进行优化选择,探索最优配置。

高层框架梁柱节点施工问题探讨

阐述了高层框架梁柱节点施工中箍筋绑扎、主筋锚固、主筋排距和混凝土浇筑过程中遇到的问题,并提出了针对性的解决措施。

连接方式对非对称双塔连体结构动力可靠度影响

针对非对称双塔连体结构受力特点和地震地面加速度在强震阶段内的大致平稳性,采用串并联质点系层模型建立了5种连接方式下连体结构计算模型,将状态空间分析法、Bouc-Wen模型等效线性化与虚拟激励法相结合,求解不同连接方式下连体结构的平稳随机响应;利用获得的随机响应并结合动力可靠度理论讨论了小震、大震下高层连体结构的动力可靠度以及不同连接方式对结构在大、小地震功率谱作用下连体结构动力可靠度的变化规律,采用Monte Carlo方法对所给模型进行了验证计算。研究结果表明:耗能柔性连接方式在小震下对提高连体结构动力可靠度效果较明显;大震下连接方式对塔楼的可靠度影响不明显,但对连体可靠度影响较大;当采用非耗能连接方式连接时,随连体与塔楼连接方式增强对毗邻塔楼可靠度影响显著,分析了结果产生的原因,为实际工程应用和研究提供一些参考。

超高层连体建筑风荷载干扰效应大涡模拟研究

超高层三塔连体建筑的主楼受到裙房及子楼的干扰作用显著,以某超高层三塔连体建筑为对象,基于LES(大涡模拟)方法对其进行了24个方向角下的数值风洞试验,并将主楼的体型系数与物理风洞试验结果进行了对比验证,再基于大涡模拟结果分别从平均和脉动风压特性、涡量分布以及干扰机理等方面探讨了超高层多塔连体建筑风荷载和干扰效应.结果表明:大涡模拟和风洞试验结果吻合较好;单体工况下主塔表面随机涡旋较密集、风压脉动较大、且尾流分离区域较小,当子塔处于主塔上游位置时对主塔结构抗风设计存在有利的"遮挡效应",此时来流湍流对主塔风场分布起主导作用;当子塔处于主塔下游位置时会对主塔存在不利的风压放大作用,特征湍流作用更明显.

新型钢管混凝土不穿心节点静载试验研究

基于钢管混凝土柱与钢筋混凝土密肋扁梁连接的新型不穿心节点型式,进行了典型节点的静载试验。介绍了试验方案、试件制作、加荷方式、试件的裂缝发展情况及破坏形态等。试验结果表明,新型节点整体上设计合理,传力明确,易于施工;在高层建筑中新型节点可极大降低节点区空间,具有良好的安全和经济性。

重庆高科太阳座项目结构设计中的复杂连接点与关键点分析

为了研究超限高层中复杂连接点及关键点设计,建立了重庆高科太阳座项目结构设计中复杂连接节点的数值模型,详细分析了V形和X形节点中不同形式节点(分叉柱节点、直接相贯节点、支管底部与主管端部交汇节点)的力学行为。结果表明,本工程节点符合规范要求,超限高层节点受力复杂,需要分别考虑是否有混凝土情况;对于合仓柱形式及有内隔板的复杂节点,需要对合仓柱和内隔板的力学行为单独分析。

主裙楼不同连接方式对L型带裙房高层建筑结构-基础-地基共同作用影响研究

建立了某实际工程L形带裙房高层建筑三维分析模型,采用分层地基模型。引入缝连接单元。主要讨论了主裙房不同连接方式对结构的影响,连接处分别采用固结连接、铰接连接及主裙楼设沉降缝进行结构-桩筏基础-地基共同作用分析。研究表明:竖向荷载工况下,主楼与裙房之间设沉降缝的柱轴力要较另外两种小;而对于连接处的梁来说,主楼与裙房之间不设沉降缝时,以底层、顶层的梁受力最为不利。在设计时应注意加强其构造措施。主楼与裙房之间不设沉降缝时基础沉降量、主楼基础弯矩,倾斜较设缝时要大。常遇地震工况下固结连接与铰接连接的层间位移几乎相同,而设沉降缝的层间位移较它们要大。

高层钢管混凝土结构节点形式介绍

近年来，钢管混凝土结构在实际工程中应用得越来越多，为了使设计人员对钢管混凝土结构的节点型式有一个全面的了解，本文将节点分成了刚性、半刚性和铰接三种型式，并且简明地介绍了各种节点的受力特点及工程实例，以利钢管混凝土结构的推广应用。

高层建筑型钢悬挑脚手架设计及施工技术探讨

通过介绍高层建筑采用钢丝绳斜拉工字钢悬挑脚手架设计中荷载的取值和几个安全系数的计算方法,以及实际施工中常见的构造节点做法,充分考虑悬挑脚手架设计在应用《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)中的地区差异性,对外脚手架方案编制及现场实际施工具有一定的借鉴作用。

高层建筑混合连肢墙体系的抗震性能

首先介绍了混合连肢墙体系的产生背景和特点,然后给出了该体系在整体结构和节点性能等方面的研究现状。在总结已有研究成果的基础上,指出了目前研究存在的不足和需要进一步解决的问题,并提出了一种新型钢梁柱焊接连接形式的混合连肢墙体系—含型钢边缘构件的混合连肢墙体系,具有构造简单、施工方便的特点。初步研究结果表明,该种新型连接形式滞回曲线饱满,强度和刚度退化缓慢,具有优良的抗震性能,是混合连肢墙体系值得研究的一个方面。最后给出了这种新型体系的研究内容和需要考虑的主要影响因素。

某楼板薄弱连接的塔楼结构设计

介绍了某商用塔楼结构设计。该结构中庭处楼板有效宽度仅占结构总宽度的22%,存在楼板连接特别薄弱的情况。结构设计时,采用性能化的设计思想,确定了薄弱连接板的抗震性能目标,满足小震弹性、中震承载力极限状态。采用全楼弹性膜的假定,进行了楼板应力分析和抗震设计。此外,考虑到连接板一旦破坏,结构将成为两个独立的双塔,原有的动力特性和抗震能力也随之改变,结构强度设计时取整体模型和分塔单独模型计算的包络。