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。

珠海某超限高层建筑的性能分析与设计

中葡商贸中心南侧塔楼为B级高度高层建筑,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,结构同时存在扭转不规则、楼板不连续、局部穿层柱及斜柱等不规则项。根据结构的超限情况合理选取抗震性能化设计目标,采用PKPM和MIDAS Building两款程序对整体结构进行了小震下弹性反应谱和弹性时程分析,补充了中震弹性和不屈服验算,并采用SAUSAGE程序进行了罕遇地震下的弹塑性动力时程分析。针对楼板不连续、局部穿层柱和斜柱等不规则情况还进行了楼板应力分析、屈曲稳定分析以及斜柱转折处的受力分析。根据结构特点采取了相应的加强措施。分析结果表明,各项指标均表现良好,结构各项性能均能达到预定的抗震性能目标,结构体系合理可行。

某酒店项目塔楼结构设计与分析

某酒店项目因规划指标的控制要求,占地面积较小而容积率较高,设备管线的变化和转换给结构设计带来较大影响。结构设计出现了扭转不规则、穿层柱、转换、刚度突变、净高受限等多种不利情况。本文通过多种结构方案的比选,确定了既能满足净高需要又能满足结构指标的布置方案;分析了各项不规则情况,并对不规则情况进行详细计算与分析,找出潜在的抗震薄弱部位,对关键部位(构件)采取相应的构造加强措施,保证建筑结构的安全可靠。

穿层柱结构分析及对策研究

以同安新城市民服务中心项目为研究背景,针对其穿层柱不规则项进行专项分析。通过整体及局部屈曲分析方法复核计算长度系数合理性,并考虑构件初始缺陷、偏心弯矩P-△效应、材料损伤等因素的综合影响,进行非线性屈曲分析。结果表明:采用有限元法数值模拟时,计算长度系数与理论结果相近,可作为设计计算的重要参考。随着初始缺陷e0/L增大、初始偏心△增大、弹性模量衰减,对穿层柱稳定性越不利,过大的压屈变形将导致穿层柱提前失稳破坏。通过中震性能分析、大震受剪截面分析、大震损伤判断、分层及合并包络设计、剪力放大系数及截面N-M曲线等方面,综合考虑进行承载力设计,提出相应的构造加强措施,为往后项目穿层柱设计提供参考。

某博士后站复杂混合结构设计研究

某集团博士后站建筑造型新颖,结构体系采用局部带钢支撑的复杂钢与混凝土混合结构。工程平面呈长条形,多处开大洞,各层存在较多超大悬挑梁,立面存在跃层斜柱,4层至屋顶有通高幕墙弧梁,结构存在较多不规则项,设计难度较大。本研究介绍了工程设计中的关键问题和处理措施,研究了长条形结构的扭转控制、二道防线调整、跃层斜柱、超大悬挑等关键问题以及设计方法,可为类似工程设计提供参考。

成都天府国际机场旅客过夜用房隔振结构关键技术分析

成都天府国际机场旅客过夜用房工程是国内罕见的采取隔振技术设计建造的地铁上盖机场酒店,落于地铁及航站区下穿公路隧道正上方,周边场地条件复杂。首先阐述了项目隔振方案选择的思路,随后分析了隔振支座对主楼、裙房结构动力特性和抗震性能的影响,以及主楼跨区支承的差异沉降等关键技术问题,最后对大跨度空中悬挂连廊、穿层转换柱、V形支撑柱、下穿隧道转换顶板等关键构件进行了专项分析。结构设计中有针对性地采取抗震加强措施和抗震性能化设计。分析结果表明,在满足振动舒适度要求的前提下,隔振方案选取经济、合理,结构具有良好的抗震性能,为地铁上盖酒店类物业的设计提供了有意义的参考。

某复杂大底盘多塔高层结构设计与分析

本文介绍了深圳市某医疗综合楼的结构设计,该项目为复杂大底盘多塔高层结构,存在多项平面及竖向不规则,通过有针对性的结构布置、设置合理的结构性能化目标及详细的计算分析,结构能满足抗震设计及结构安全性要求。对大跨度悬挑钢连廊,通过与主体结构可靠的连接及详细的分析,确保结构安全。对穿层柱,采用欧拉屈曲公式计算构件的计算长度,保证计算准确性。对持力层为花岗岩的嵌岩桩的抗拔承载力计算与试桩结果进行了对比分析,分析结果表明,实际桩基泥皮效应大于预估,后注浆可以有效减小泥皮效应并提高桩基承载力。

南昌某集团总部超高层办公楼结构抗震设计

南昌某集团总部超高层办公楼采用型钢混凝土框架-核心筒混合结构体系。存在结构高度超限、刚度突变、大堂处的长柱、越层柱以及核心筒局部斜墙的不规则项;为了确保结构的安全可靠,根据结构特点以及超限情况采取了有针对性的加强措施,合理选取抗震性能目标,采用MIDAS和YJK两套程序进行了多遇地震弹性分析,同时进行了抗震性能化设计和罕遇地震动力弹塑性分析;梳理了长柱、越层柱以及斜墙的传力机理,并对长柱、越层柱以及斜墙进行专项分析。分析结果表明:所选结构体系安全合理,结构各项分析指标均满足规范相关要求,长柱、越层柱以及斜墙的传力机制有效,结构整体性较好,能满足相应性能目标要求。

西交利物浦大学影视学院结构设计

西交利物浦大学影视学院结构形式为下小上大,下部主体为三层钢筋混凝土框架结构,为满足建筑平面功能的要求,采用不等距柱网,设有穿层柱、独立悬臂柱、V型柱,落地点基础采用高强预应力管桩抗水平力;上部钢屋盖平面形状为新颖独特的三角形自由面,采用单层网壳结构,整体屋盖通过11根钢柱和两个落地点支承,其中8根钢柱落在下部混凝土结构框架柱上,3根为独立悬臂柱,西侧屋面悬挑15 m。下部混凝土结构通过SATWE和PMSAP软件计算,上部钢屋盖采用SOFISTIK和SAP2000软件计算,整体模型采用SAP2000软件计算。结果表明,结构的整体指标和承载力满足规范要求,关键构件按中震弹性的性能化设计,确保了结构安全,可供类似的工程设计参考。

扁长平面超限高层框筒结构设计

对某个有扁长平面、超大核心筒高宽比的超限高层框筒结构的整体稳定性进行分析研究,建筑高度为187.10m,核心筒X向与Y向平面尺寸比为1∶4.2,核心筒高宽比为21.5,分析了核心筒与外框柱之间钢斜撑和剪力墙的分布,以及其他各种因素差异对结构整体稳定性的影响,总结了这些因素的影响规律。除此之外,对项目结构设计采用的扩孔自锁锚杆、跃层柱及型钢混凝土转换构件等关键技术进行介绍。结果表明,在核心筒外X向设置少量剪力墙和加大周边框架梁的刚度,能有效提高结构的抗侧刚度,且施工方便、不影响建筑功能。扩孔自锁锚杆具有单根锚杆抗拔力大,经济效益良好的特点。项目中的跃层柱能满足大震稳定性要求。项目中针对于型钢转换构件采取的措施,保证了结构的安全性,方便了现场的施工。

利用压电层提高变截面Beck杆的稳定性研究

对一定边界条件下的变截面Beck杆,通过在其表面特定位置粘贴压电片,并施加电场于压电片来提高其稳定性。建立了含端部集中质量的压电层合变截面Beck杆的计算模型,导出分段表示的运动微分方程。利用微分求积法分析了压电片几何物理参数对Beck杆的动态稳定性的影响。研究结果表明,粘贴压电片可以有效提高Beck杆的稳定性。

不同类型截面柱组合多层钢框架优化设计分析

为了研究不同类型截面柱组合的多层钢框架优化设计可行性,以基本周期、首层剪重比以及结构用钢量等因素建立研究模型,各模型通过弹塑性分析以及不同定额计算的工程造价,进而从抗震性能和工程造价的角度来分析多层钢框架的优化设计,分析结果:1强震地震作用下,柱、梁刚接的节点越少,层间地震响应分布趋于均匀。但是层间反应值有变大的趋势;从各模型地震响应层间损伤均匀分布以及最大层间位移角相对小等定义优化设计,CM4模型较符合。2各模型主体结构的工程造价两种定额计算结果存在差异,广西定额工程造价主要取决于各类型构件的结构用钢量;而大阪府定额工程造价综合考虑构件类型、截面类型确定材料费和加工费,并且单独计算焊接量,其计算结果符合工程实情;从整体上来看,CM4模型比较节省费用。建议广西定额计算钢结构工程造价有必要细化构件类型和截面类型后确定制作和安装费。

超高层建筑空间效能与结构关系的设计思考

开发超高层建筑的有效使用空间,一直以来都是超高层建筑设计的一个难点。结构技术与建筑空间的关系密切,其作用是帮助建筑物建立稳定、安全的空间和外部形式,因此结构设计与建筑形式存在必然联系。优化结构系统和建筑功能,提高建筑空间的效能,是结构技术的重要作用。本文从两个超高层建筑设计出发,阐述斜交网格框筒结构(由承担整栋大楼荷载的斜交网格柱和水平环梁组成)在超高层建筑设计中的优势——可使超高层建筑拥有受大众欢迎,通透、舒适且高效的无障碍标准层。

三亚财经国际论坛中心结构分析与设计

三亚财经国际论坛中心采用钢框架剪力墙结构体系,采用多种结构分析软件进行分析,并对结构进行抗震性能设计,对大跨度桁架和穿层柱进行了受力和变形分析,用于指导结构设计。通过深入理解规范条款,合理布置和优化结构,有效地采取加强措施,使结构设计安全、合理。

某复杂商业综合体中穿层柱的结构分析与设计

首先,采用MIDAS Gen对结构进行屈曲分析,表明穿层柱的屈曲滞后于整体结构屈曲。其次,根据欧拉公式推算出构件的计算长度,得出穿层柱的计算长度系数小于规范值。最后,根据本结构的特殊性,提出了穿层柱的性能目标。根据性能目标进行结构设计从而保证结构在中大震下结构的安全度。

无线Mesh回程网的跨层优化快速算法

针对时分多址(TDMA)模式下无线Mesh回程网的路由及调度的跨层优化问题,提出了两种跨层优化的快速算法.首先在以最短系统调度时间为目标的跨层优化模型的基础上,提出了一种基于极大团搜索的快速最优算法,该算法通过Bron-Kerbosch极大团搜索算法列举出网络中所有极大并发传输模式,简化了跨层优化模型,从而可以用线性规划方法最小化系统调度时间,极大提高了运算的速度.仿真结果表明,与经典的列生成最优算法相比,该算法的运算时间缩短了99%以上.根据无线Mesh回程网的流量特点,文中还提出了一种基于链路权重分类的快速启发式算法,该算法能以较大的概率筛选出含有较大权重链路的极大并发传输模式.仿真结果表明,对于35节点的网络,该算法得到的次优结果相对于最优的平均偏离率在0.5%以下,平均运算时间仅为极大团最优算法的2.5%左右.

钢骨混凝土扁柱在超高层建筑中的应用

杭州协和辉丰大厦主楼高度150m,建筑立面采用竖向石材线条肌理,结构设计创造性地把钢骨混凝土扁柱嵌入建筑竖向线条中,增加建筑使用面积,使结构方案和建筑形式完美融合。针对本工程特点,在弱轴方向增加4根框架柱,并对框架-核心筒带伸臂桁架、框架-核心筒带腰桁架、框架-核心筒三种结构方案进行分析对比,最终采用框架-核心筒结构方案,其具有方便施工,避免竖向刚度突变等优点。采用高强钢材及高强度混凝土的钢骨扁柱的截面宽度仅500mm,柱子长细长大,需验算柱子稳定性,对钢骨混凝土跃层柱进行屈曲分析计算以确定计算长度系数。因建筑功能要求,副楼框架扁柱不能落至首层,需要托柱转换,针对梁宽小于柱宽的托柱节点进行有限元分析,了解其应力分布情况,确保转换节点传力安全可靠。

某特别不规则高层建筑结构设计与分析

为满足建筑立面效果和使用功能的要求,某高层建筑结构存在扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断、承载力突变和局部不规则共6项不规则,是典型的特别不规则超限高层建筑结构。该工程的设计重难点是需要针对每一个不规则项进行专项分析研究,提出针对性的结构方案和加强措施。对穿层柱进行弹性屈曲分析,复核穿层柱的真实计算长度;对转换构件进行多方案比选,做到传力清晰并避免“米”字形复杂节点,降低施工难度;对竖向收进部位上、下层进行加强并控制层间位移角比值来减少刚度突变;对大悬挑构件配置预应力筋控制梁的裂缝和挠度;对楼板大开洞部位,通过楼板应力分析考察楼板能否有效传递水平作用,并根据应力结果进行补强。结构整体弹性和弹塑性分析结果表明,通过专项分析加强后主体结构能达到预定的性能目标,且结构关键构件在罕遇地震下不屈服,具有良好的延性。

某超高层结构抗震性能分析及部分构件加强措施

采用有限元程序对某超高层结构进行抗震性能进行分析,采用两个不同力学模型的空间有限元分析程序分别计算地震作用下的内力及变形,并采用SAP2000复核跨层柱的稳定性及计算长度,从而验算结构承载力并进行加强,分析结果表明结构的变形和强度均满足要求,抗震性能良好。

上海某复杂商业建筑结构设计

以上海某商业建筑工程为例,针对该工程存在楼板大开洞、大跨度框架、穿层柱等多种结构不规则布置的情况,从结构选型、抗震性能化设计、加强薄弱部位等方面,提出了结构的设计方法,以满足建筑的使用需求。