超高层连体建筑——核心区域立体城市的切片探析

超高层建筑在近20年呈现出不可思议的蓬勃发展之势,也伴生了一定的质疑与讨论。本文从规模效应、中国城镇化现状与低能耗目标出发,探讨了超高层建筑、超高层建筑群的适用范围,并以近期的超高层连体建筑实践为例,分析说明了其在设计过程中面临的重点与难点,以对超高层连体建筑的设计提出一定的建议。

超限高层建筑抗震性能化设计若干问题探讨

针对超限高层抗震性能化设计中若干问题进行了探讨,首先讨论了刚重比、位移比、侧向刚度比这3个重要的指标,提出了计算中存在的问题并给出建议;其次介绍了抗震性能化设计方法和抗震性能评价,提出了根据结构特点和结构构件的重要性应采取差异化的性能目标,并探讨了等效弹性计算方法与弹塑性时程计算方法的优缺点;然后对超限高层建筑中常见的几个专项分析及存在的问题进行了探讨,温度作用效应分析由于影响因素较为复杂,不必拘泥精确的数值结果,更应注重定性规律和构造措施,建议穿层柱屈曲分析时可采用构件单位力加载模式;最后针对高层连体结构,提出了地震波选取应兼顾塔楼和连接体的振型周期,说明了连体支座选型应注意的问题。

地震和风耦合作用下连体高层建筑联合易损性分析方法研究

近年来,城市地标建筑的建设中,高层连体建筑越来越受到青睐,在其服役期内不可避免地受到风和地震等多种灾害作用。而单一灾害作用下的结构失效概率低估了结构损伤乃至倒塌的可能性,迫切需要多灾害作用下的结构安全性能评价方法。本文以苏州国际会议酒店的连体高层建筑为对象,开展了地震和风耦合作用下的联合易损性分析方法研究。首先,建立了地震和风耦合作用下的多灾害易损性函数和结构性能需求函数,形成了多灾害联合易损性分析方法。随后,选取了地震动记录,开展了基于数值风洞的结构风荷载模拟,并进行了单一灾害作用下的结构易损性分析。最后,基于均匀分布抽样了100组地震和风耦合作用的荷载组合,开展了结构多灾害联合易损性分析。结果表明,结构易损性随着PGA和风速的增大而增大;相比单一灾害作用,地震与风耦合作用下,结构各破坏状态的失效概率均有所增加;当风速达40 m/s时,罕遇地震作用下结构轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌破坏的概率相比仅地震作用时分别增加了1.13%,35.67%,84.00%和98.33%。本文研究为复杂高层建筑多灾害安全性能评价提供了可用工具和参考。

某三连体超高层塔楼罕遇地震弹塑性分析

介绍了由三栋250m高的超高层建筑通过在顶部设置连桥连接形成的复杂三连体结构。三栋塔楼结构体系为钢筋混凝土的框架—核心筒体系,顶部连桥采用钢结构,连体部分呈斜交错位且不闭合的形式,整体动力特性复杂。文中介绍了此连体结构的基本结构概念,并对其在罕遇地震下的结构性能进行了验算。结果表明整体结构方案合理有效,在罕遇地震作用下的损坏均处于可控范围内。

浙江建设科技研发中心连体结构设计

浙江建设科技研发中心由15层的塔楼与8层的裙楼组成,主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,楼盖形式为平衡室内净高以及建筑造价采用钢筋混凝土框架扁梁+大板结构。裙楼与主塔楼在3-8层的连接体采用强连接的方式,连接体两端设置型钢混凝土梁、柱。三层地下室由于用地限制采用两墙合一的地下连续墙围护结构。结构设计在扩初阶段根据建筑专业要求,改进了连接体方案。由底部钢桁架、上部为钢框架的结构改为每层均采用单跨型钢混凝土框架大梁,使整体结构受力性能更优。根据超限情况采取了不同软件进行计算分析,在小震、中震、大震作用下的计算结果均能满足设计要求;并制定了相应的抗震设计性能目标,设计中针对性地采取了抗震加强措施;最后对连接体楼盖进行了舒适度验算。

带连体的高层综合办公楼的连体结构设计

结合河南省洛阳市洛龙区行政中心综合办公楼的设计,探讨了连体结构选型、结构计算及经济分析等问题。研究表明,连体结构的地震扭转效应特别明显,连接体桁架的布置方式及楼板刚度对整体结构的计算结果十分敏感,设计时应用多种软件计算并比较分析,选择合适的连体结构形式。另外本文还重点论证了连接体钢结构方案的优越性。

浅谈高层建筑结构的扭转效应

通过对某井字形联体高层建筑的结构分析比较,就高层建筑结构设计中的扭转效应控制的问题进行探讨。

连体结构受力性态分析与工程实践

高层建筑连体结构通过连接体将不同塔楼连在一起,相比常规独栋塔楼,受力性能更为复杂,对结构分析和设计提出了更高的要求。从连体结构基本力学概念出发,首先介绍了高层连体结构受力特点,针对典型工程案例,分析对比了与不同塔楼结构形式相适应的连接方式。从结构整体受力、变形以及连接体的受力变形等方面,对连接体的选型与设计进行了剖析,总结了不同连接形式的受力特点、适用情况和设计原则。对不同工程案例的分析表明,对柔性连接连体结构,连接体对整体结构受力性态基本无影响,可按单塔和连接体分别设计;而刚性连接连体结构,连接体对整体结构的自振特性、变形特点和受力情况的影响不容忽视,需进行单塔和整体结构的包络设计。

某复杂超限高层建筑的大跨连体结构设计

某工程为复杂超限高层建筑,包含63m的大跨度连体结构,连体结构为钢结构桁架,两侧塔楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。连体结构两侧塔楼平面形状不对称,刚度、周期相差较大,且地震作用方向有夹角。针对本工程建筑使用要求及结构特点,选取几种连体形式进行了对比。采用多种有限元软件对连体结构的承载力、楼板应力、结构舒适度和温度应力进行了分析。结果表明结构满足抗震设防目标,满足规范要求。

上海君康金融广场超限高层结构设计

上海君康金融广场地下3层,地上设5栋9~11层塔楼。5栋塔楼楼层平面呈花瓣状环形设置,并在多处不同标高连体形成环状。项目为平面和竖向多项一般不规则的超限高层建筑,连体采用滑动支座的弱连接形式,将整体结构简化为多个单体进行分析,针对超限情况进行计算分析,计算结果表明:通过采取对关键构件提高性能要求,并采用型钢混凝土加强部分构件等有针对性的措施,结构的各项性能指标满足规范要求。

跨楼疏散设计

文章通过对一些多层建筑和高层建筑尤其是一些知名超高层建筑及事件分析,提出建筑内人员在火灾或其他情况下紧急避难疏散时通过空中连廊等部位从本楼向另一个楼内疏散的“跨楼疏散”这一防灾设计概念,以供建筑设计师及防火等规范编制者参考。

广州科学城平面斜交高层双塔连体结构设计

广州科学城超限高层塔楼为A级高度的连体结构,存在扭转不规则、凹凸不规则、复杂连接的不规则情况。设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构的重要性提出不同的抗震性能目标,并对结构进行小震弹性分析、小震弹性时程分析、中震性能设计、大震等效弹性分析及动力弹塑性时程分析。分析结果表明,结构整体和各构件的抗震性能均能达到预期目标。对于连接体结构,通过补充分析及多种构造措施加强,确保连接体结构构件满足设定的抗震性能目标。

季华实验室某超限高层建筑结构设计

季华实验室B4栋为科学辅助用房,采用框架结构,为连体结构。该结构为具有扭转不规则、楼板不连续、连体、局部不规则等不规则类型的超限高层建筑。本文从结构体系与布置、结构超限分析与计算模型、专项分析、超限设计措施及对策等方面进行介绍分析。

丽水莲都灵山未来社区项目连体结构设计

丽水莲都灵山未来社区37#、38#公寓式酒店为非对称连体高层建筑,顶部5~6层设置了连接体,下部一些楼层设有斜柱,局部楼层收进较多,导致结构非常不规则,属于超限高层建筑。以38#楼为例介绍该项目的抗震性能化设计情况,采用YJK和MIDAS Gen软件对整体结构进行了小震和中震弹性分析,采用SAUSG软件进行了中震和大震弹塑性分析,并对连接体、斜柱、楼板、节点等进行了专项分析。分析结果表明,大震作用下,连接体底部的型钢转换桁架和关键节点均保持弹性,桁架转换层的楼板出现了不同程度的损伤,其余楼层楼板基本无受压损伤;中震作用下,斜柱未出现损伤,大震作用下,个别斜柱出现轻微损伤;结构整体指标合理,损伤和耗能情况良好,能够满足预设的抗震性能目标。

高层连体结构变形调控施工技术研究

一些高层建筑具有连接体结构,在施工过程中由于结构并未完全形成,容易在荷载影响下出现变形。本文就对连接体结构的变形调控展开研究,分析如何使用施工技术,帮助技术人员做好对结构变形的控制。

“东方之门”项目的建造与科技创新

文章以"东方之门"项目为工程背景,重点阐述了该项目在创奖策划、工程设计创新、工程建造、工程管理等方面一系列科技创新工作。项目建设期间取得了丰硕的成果,并成功入选2020年第十八届中国土木工程詹天佑奖。

多塔连体高层建筑连接控制方法研究

结合实际工程项目,研究了多塔高位连接体与塔楼之间采用刚性连接、半刚性连接和滑动连接的结构方案。对不同刚度连体的实现方式、连接构造进行了介绍,并研究了在连接体中设置屈曲约束支撑阻尼器,形成半刚性连体的可行性。从连接体刚度、连接构件内力、结构整体抗震性能、连接实现难易程度、结构经济指标等方面,对不同连接方案进行了评估,指出在塔楼自身具有较好结构条件的情况下,采用阻尼耗能装置或者优化连接体构件截面形式,从而合理弱化连接体刚度,减少连接体对塔楼的附加影响是较为合理的解决方案。

南京中胜客运站结构设计

南京中胜客运站结构总高度为49.20m,建筑地面以上12层,地下1层,为一连体结构。自38.40m至49.20m,两结构通过连接体连接,为复杂超限高层。介绍了该工程的特点、超限情况、基于性能的抗震设计目标及采取的技术措施。综合分析表明,通过合理的结构布置及加强措施,该结构具有良好的抗震性能。

济南奥体金融中心B、C栋楼结构设计

济南奥体金融中心B、C栋楼造型独特,外型为高位连体超高层双塔建筑。结构形式采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,高位连体则采用钢桁架连体结构。详细介绍了该结构分析与设计的相关内容,包括结构选型、基础设计、本工程特点以及相关的构造措施及结构抗震性能化设计的分析及措施。