深圳京基东滨时代大厦超限高层塔楼结构设计

深圳京基东滨时代大厦塔楼为框架-核心筒结构,结构高度194.35m,属于超B级高度的超限高层建筑,四角及南北两侧均设有L形墙或一字形墙与框架梁平面外相接。为满足建筑功能需求,2层取消了大量楼板和外框架与核心筒相连的框架梁,形成跃层柱。41层东西两侧外框柱均往内收进,需设置托柱转换梁。以上难点增加了结构设计难度。采用性能化设计,有针对性地对关键部位采取相应的加强措施,并对特殊部位进行专项分析,如L形墙或一字形墙等特殊墙体、跃层柱、托柱转换梁等。通过弹塑性动力时程分析考察整体结构的抗震性能。计算结果表明:该结构抗震性能均能达到设计的预期目标。

某250m超高层建筑的塔楼结构设计分析

某超高层建筑高度为249.9m高度,位于6度设防地震烈度区,是采用叠合柱、型钢剪力墙并带有斜柱转换的框架-核心筒(双筒)结构体系。分析了整体结构在地震作用下的变化,并采用有限元软件着重分析了斜柱、型钢剪力墙和楼层楼板等构件的受力特点。结果表明,结构可满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的预期抗震性能目标要求,承载能力、变形能力、层间弹塑性位移、层间位移角可满足抗震性能目标C的各项抗震性能水准要求。

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。

某中庭大开洞超B级复杂高层结构设计与分析

某办公楼,房屋高度为198.85 m,采用框架-核心筒结构体系,属于超B级高度的超限高层。为此,在建筑方案设计阶段,尽量减少平面和竖向不规则项。但由于建筑采光及通风需要,中庭采用比较少见的通高开大开洞平面布置形式,并在洞口四周布置剪力墙,形成核心筒内筒,同时针对中庭大开洞影响,进行多方案计算比较分析。在结构设计过程中,使用两种不同的计算软件进行小震作用下弹性计算分析,并对计算结果进行对比分析。综合各种因素,抗震性能目标取为C级,按照C级目标进行中震、大震下分析计算。依据大震下主体结构的具体损伤情况,对薄弱部位采取加强措施。计算结果表明,关键构件均能达到预先设定目标,结构安全可靠,可为同类型项目结构设计提供思路和参考。

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。

某复杂体型超高层建筑结构设计要点与分析

深圳国际艺术博览交易总部是一座造型独特,蕴含文化元素的超限高层建筑。建筑中下部平面外轮廓内缩,结构设计采用斜柱方式解决立面变化,在四个立面均有框架柱倾斜,特别是北侧和东侧的斜柱数量多、斜率大。结构体系采用带3道加强层的框架-核心筒结构。分析了竖向荷载下的结构水平变形,对由斜柱引起楼盖轴力作用的框架梁及楼板进行了分析和设计验算,对多柱倾斜转折的相交节点进行了有限元分析和构造设计,确保整体结构及构件、节点设计安全。

装配整体式框架-预制核心筒结构装配式设计策划

案例中项目是我国首例装配整体式混凝土框架-预制核心筒结构,项目为AAA级装配式建筑,也是三星级绿色建筑。通过前期策划装配式结构体系选型、装配式方案,结合设计、生产、运输和吊装条件,对装配式围护墙、装配式楼盖、预制核心筒和预制混凝土柱的结构设计和拆分进行策划。阐述各策划逻辑,探索预制核心筒技术的应用,为类似装配式办公建筑项目的策划、结构设计和拆分的实施提供参考,为项目的高效顺利施工创造条件,并为此类项目的标准化设计工作进行铺垫,同时促进我国新型建筑工业化中混凝土装配式技术全面发展。

深圳恒裕后海金融中心B、C塔超大高宽比超高层建筑结构设计

深圳恒裕后海金融中心B、C塔楼结构高宽比接近11,核心筒高宽比接近35,为沿海地区高宽比超大的超高层建筑。根据场地周边环境,合理确定了塔楼不同方向的地面粗糙度类别,得到了更准确的风荷载值。针对超大高宽比引起结构刚度弱的特点,选择受力合理的框架-核心筒结构形式,并在不同避难层设置伸臂桁架加强层或黏滞阻尼器,以提高结构的抗侧刚度或附加阻尼。由于场地岩层埋深很深,确定采用后注浆工艺的旋挖成孔灌注桩基础。为进一步优化设计,放松了风荷载作用下结构楼层位移角限值,但确保结构构件承载力及抗震安全性满足要求。同时对阻尼器设置、加强层方案及高含钢率的型钢混凝土柱进行了介绍。

部分包覆钢-混凝土装配式框架-现浇钢筋混凝土核心筒结构应用研究分析

某建筑主体结构高度为172.4m,采用框架-核心筒结构体系。核心筒采用现浇钢筋混凝土结构,外框架进行了装配式钢筋混凝土框架、钢管混凝土柱钢梁框架、部分包覆钢-混凝土组合框架三种结构方案对比。部分包覆钢-混凝土组合框架采用钢管混凝土柱、部分包覆钢-混凝土框架梁、部分包覆钢-混凝土次梁、预应力混凝土叠合楼板。并对部分包覆钢-混凝土组合框架-核心筒进行了地震作用下动力弹塑性分析,考察此结构动力性能。

某8度区180m超高层建筑结构设计

本项目位于8度区,1#-A塔楼房屋高度180.350 m(塔冠高度198.700 m),属于超B级高度的复杂高层建筑,采用框架-核心筒结构。采用基于性能的抗震设计方法,应用YJK、MIDAS Building、SAUSAGE等软件对该超限高层进行抗震超限分析,介绍了该结构超限抗震设计情况和技术措施,并对大开洞楼板、穿层柱等进行了补充计算与分析。结果表明,通过合理的概念设计、计算分析和构造措施,结构满足既定的抗震性能目标。

某框架-核心筒阻尼伸臂桁架结构分析

某建筑主体结构高度为172.4m,结构体系为钢筋混凝土框架-核心筒+阻尼伸臂桁架。结构初步设计阶段进行了无加强层、刚性加强层、阻尼伸臂桁架层方案对比。分析了不同黏滞阻尼器参数对耗能效果的影响,不同位置设置阻尼伸臂桁架对耗能效果的影响,以及不同地震加速度作用下耗能效果的影响,本工程证实设置阻尼伸臂桁架层可有效的提供附加阻尼,降低主体结构地震响应。

西部股权投资基金基地项目超限高层结构设计

西部股权投资基金基地项目为7度抗震设防区的钢管混凝土柱-钢梁-钢筋混凝土核心筒混合结构,结构高度189.7m,存在扭转不规则、楼板局部不连续和其他不规则三项不规则项,还存在大跨度悬挑桁架、竖向构件局部转换、塔楼与裙房不设防震缝、体型较大的幕墙裙摆钢构架等情况,属于超限高层结构。针对结构超限和其他抗震不利情况,提出了抗震性能化的设计目标,对塔楼进行了多遇、设防、罕遇地震作用下的等效弹性分析与弹塑性时程分析,对结构的主要构件进行抗震性能目标验算。针对穿层柱、楼板舒适度、悬挑桁架、幕墙裙摆钢构架、复杂节点等进行了专项分析,并对分析结果提出了有效的抗震加强措施,以确保结构安全。

C80混凝土在超高层钢筋混凝土偏筒结构中的应用

框架-核心筒结构是超高层建筑中最常见的结构体系之一,当外框采用钢筋混凝土时通常具有较好的经济性,但由于结构自重较大,构件尺寸也往往较大,需要在经济性和建筑品质两者之间做好平衡。以广州增城某综合发展项目办公塔楼为例,介绍了C80混凝土在超高层钢筋混凝土偏筒结构中的应用。研究表明,通过高强混凝土和高强钢的应用,在兼顾经济性的同时可有效减小外框柱的截面尺寸,提高建筑品质和结构抗震性能,高强材料在超高层结构中具有广阔应用场景。

横琴口岸及综合交通枢纽开发工程D2区结构超限设计

横琴口岸及综合交通枢纽开发工程D2区为超限高层建筑,建筑高度179.2m,采用钢筋混凝土框架-核心筒结构,存在超高、塔楼偏置、楼板不连续、构件间断、局部穿层柱、个别构件错层、裙房扭转位移比超限等不规则项,同时存在地下室超长、弱连接连廊等其他复杂结构设计问题,通过采取针对性措施及多软件分析验证,本工程达到了理想的抗震性能。本文主要介绍了结构布置、基础设计、超限情况、应对措施及主要设计结果,所采用的设计方法和措施可供同类工程参考。

东江之星超高框架-核心筒结构抗震超限设计

东江之星商业中心项目位于广东省东莞市,抗震设防烈度为6度(0.05g)。18号商业、办公楼房屋高度247.85m,为超B级高度高层建筑,采用框架-核心筒结构,存在超高、局部楼层楼板不连续、穿层柱等超限项。为保证结构的抗震性能,项目采用了延性较好的内置钢管叠合柱。根据项目特点确定合理的抗震性能目标,采用多种有限元计算软件对结构进行小震、中震弹性分析及大震弹塑性分析。

某超高层塔楼结构方案选型及抗震性能分析

以6度区结构高度228.35m的塔楼为例进行分析研究。通过多方案对比论证了在低烈度区采取不设加强层的钢筋混凝土框架-核心筒结构体系是安全且经济可行的;同时根据结构超限情况确定性能化设计的原则和方法,并结合风洞试验及地震安全评价报告对结构进行了小震弹性反应谱分析、小震弹性时程分析、中大震等效弹性法分析及大震动力弹塑性时程分析,按照分析结果对结构薄弱部位及关键位置采取针对性加强措施,以确保结构可以实现预定的性能目标及良好的抗震性能;最后着重研究了竖向变形差对主要构件的内力影响。

无锡黄金湾一期连体超限塔楼结构设计

黄金湾科创园一期连体塔楼为超限结构,存在扭转不规则、偏心布置、尺寸突变、构件间断、穿层柱、复杂连接等多项不规则,属于具有一定复杂性的超限高层建筑。建筑竖向交通核布置在分塔平面角部带来扭转不利,采用上、下两道强连接提高结构抗扭能力,主体结构采用框架-剪力墙结构,连接体结构采用了空腹桁架。通过对整体结构进行小震弹性分析、大震弹塑性时程分析和性能化设计,并针对子结构进行了包括防连续倒塌、温度应力、舒适度等专项分析,验证了结构体系的安全合理性。

长沙某超高层框架-核心筒结构设计

长沙某超高层结构高度149.50 m,根据塔楼使用人数,结构按重点设防类别进行抗震设计。塔楼采用框架-核心筒结构体系,论述了基础设计、楼板不连续、设备层、墙体稳定。得出有利于工程设计的应用结果。

钢框架—钢筋混凝土核心筒体系竖向变形差异补偿对结构性能的影响

经过多种补偿方案的比较,提出钢框架-钢筋混凝土核心筒体系竖向变形差异的楼层组优化补偿方案,并研究竖向变形差异补偿对结构的内力和变形的影响。利用有限元程序SAP2000进行结构分析,在分析中分层施加竖向荷载,考虑混凝土收缩和徐变的影响。分析表明,钢框架-钢筋混凝土核心筒体系竖向变形差异楼层组优化补偿方案,既能保证补偿的精度,又经过优化使施工更为方便,是一种比较合理的补偿方案。采用楼层组优化补偿方案可以使楼层的最大累积变形差异明显减小,保证水平构件的水平度。在补偿结构中,只有位于平面四角处的连系梁内力减小较多,其他梁或柱的内力变化很小。与原结构类似,在补偿结构中,钢框架柱之间的竖向变形差异远远小于柱-筒之间的竖向变形差异。

南京绿地紫峰大厦超高层混合结构设计

南京绿地紫峰大厦是一幢屋顶高度达381m的超高层结构,采用嵌岩灌注桩和最大厚度达3.4m的基础底板,选择了带有加强层的框架-核心筒混合结构体系。针对结构的荷载和地震作用取值、振型信息、风和地震作用下的计算结果比较、规范验算等内容进行了介绍;并且对于结构设计中的特殊问题如伸臂与带状桁架的设置、转换柱的处理、施工顺序加载分析、竖向变形差异问题以及弹塑性分析等方面进行了深入探讨。