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。

广州南沙国际金融论坛永久会址主体结构设计

广州南沙国际金融论坛永久会址属于大型复杂会议类建筑,具有大底盘双塔、钢屋盖连体、大开洞、竖向质心偏移、大跨结构等多项不规则项。介绍了结构重力体系和抗侧体系的选型思路,主体结构选用混凝土框架+屈曲约束支撑体系,外表皮采用空间钢结构。重点分析了单塔与整体结构的差异以及钢屋盖对下部双塔的影响。通过弹塑性分析,对大震作用下各个时程点的损伤水平进行评估,对大开洞的楼板进行了地震及温度作用下的楼板应力分析;对大跨桁架进行了抗连续倒塌分析。结果表明结构可满足大震不倒的要求,支撑承载力能充分发挥,大底盘结构具有良好的基座支撑特性。

大底板多塔楼隔震结构底板设计方法研究

隔震多塔楼串联上部结构的连接板,会承受很大的水平力,而连接板能可靠传递水平力是多塔楼整体隔震结构方案的重要前提条件,若连接板提前受损或破坏,结构的整体性将会降低。为保证连接板不早于上部结构发生破坏,本文以一大底板多塔楼隔震结构案例为基础,提出基于主应力的底板承载力验算及配筋设计方法,首先利用ETABS有限元分析软件对某大底板双塔楼隔震结构进行隔震设计,并对底板进行配筋设计和抗震性能验算,最后根据配筋设计结果,利用SAUSAGE非线性分析软件,分析罕遇地震下底板的损伤。结果表明:采用大底板多塔楼隔震方案以后,上部结构的抗震性能均能满足规范要求,根据主应力进行抗震设计的底板能够满足各地震水准的性能目标,罕遇地震下,底板未先于上部结构发生破坏,仍能保证结构整体的整体性。

多塔大底盘层间隔震与基础隔震高层建筑抗震韧性对比

建设层间隔震地铁上盖建筑已成为高烈度地区实现以公共交通为导向建设集约紧凑型城市的重要手段,同时面对韧性城市的建设需求,提升该类建筑的抗震韧性已成为土木领域研究热点。该类建筑中大底盘对隔震结构地震响应和抗震韧性的影响,塔楼与大底盘抗震韧性的差异性、两者对建筑整体抗震韧性的影响等关键问题有待研究。屈重比作为隔震结构设计关键指标,其对多塔大底盘层间隔震建筑的抗震韧性的影响规律有待明确。该文以5个屈重比取值分别设计了多塔大底盘层间隔震案例和基础隔震案例,开展了弹塑性时程分析和抗震韧性评价。结果表明:大底盘对层间隔震建筑的地震响应存在放大效应,进而导致层间隔震建筑韧性等级低于基础隔震建筑。塔楼和大底盘的修复费用和时间构成存在差异,塔楼的修复费用和时间由加速度敏感型非结构构件引起,而大底盘的修复费用和时间由结构构件和加速度敏感型非结构构件共同引起。多塔大底盘层间隔震建筑的整体韧性等级随屈重比降低而提升,但屈重比对塔楼和大底盘的抗震韧性影响规律存在差异,塔楼的修复时间和费用随屈重比的降低逐渐减小,而大底盘的修复时间和费用随屈重比的降低无明显变化。

多塔大底盘层间隔震结构地震响应控制研究

探讨不同响应控制方法对层间隔震建筑抗震性能的影响,并识别不同方法在提升层间隔震建筑抗震性能方面的优劣,进而为层间隔震结构地震响应控制设计提供参考。基于一多塔大底盘层间隔震结构工程案例,分别考虑在隔震层和大底盘中加入黏滞阻尼器以及增加大底盘刚度这3种方案,基于Perform-3D建立了3种设计案例和原型结构的弹塑性分析模型,对比分析了4个结构的地震响应,从而识别出3种设计方案对多塔大底盘层间隔震结构地震响应的控制效果。研究结果表明:对隔震层位移和大底盘楼面加速度控制效果最优的方案是在隔震层中设置黏滞阻尼器,但该方案会导致塔楼的地震响应显著增加;对大底盘层间位移角以及塔楼层间位移角和楼面加速度的控制效果最优的方案是增加大底盘刚度。对于塔楼的层间位移角,3种方案均无明显控制效果。

车辆基地全框支剪力墙结构大底盘效应分析

以某车辆基地全框支剪力墙结构为例,以底盘结构质量、刚度、频率、平面尺寸、裙房柱截面、塔楼高度等为参数,分析大底盘结构对塔楼地震响应的影响及多塔楼之间的影响、塔楼偏置对底盘的影响等。结果表明,底盘效应放大了塔楼受到的地震作用。楼高150m时,塔楼层剪力曲线形状变得弯曲,反映高阶振型带拐点的曲线形状;楼高50m时随裙房范围扩大,底盘效应明显增强,裙房范围每侧60m,裙房上一层的剪力比楼高150m时该层的剪力还要大50%左右,是楼高50m无裙房时该层剪力的2.5倍左右。在车辆基地全框支剪力墙结构设计中需考虑大底盘效应,按实际的底盘范围进行整体计算以真实反映底盘效应。

大底盘多塔超限高层结构设计与分析

地铁上盖建筑底部大空间常会导致竖向构件不连续,结合其他因素导致结构超限,需进行性能化设计方可保证整体结构的安全性。本文对某8度区大底盘多塔高层住宅设计进行了介绍,前期找出结构关键部位制定性能指标,计算分析当底部大底盘部分墙肢无法落地时,通过增设短墙肢,底部转换梁、转换柱采用型钢混凝土加强,主要墙肢采用钢板剪力墙等措施,使多塔结构在小震弹性计算时承载力验算满足规范要求,性能化设计满足预定指标。大震下进行动力弹塑性分析,大部分墙体属于轻度~中度破坏,局部墙肢破坏严重,连梁大部分损坏严重形成铰机制,耗能明显。框架结构整体损伤不大,未出现贯通成片的严重损坏,满足大震性能目标需求,验证了结构布置的合理性。

杭州某大底盘多塔结构楼板应力分析与设计

大底盘多塔结构的大底盘作为上部塔楼的嵌固层,有超长的平面尺寸,在地震和温度作用下平面受力状况复杂。文章主要介绍了杭州某大底盘多塔结构,通过有限元分析分别研究了在地震和温度作用下大底盘楼板的应力大小和分布规律。分析结果表明地震作用下裙房屋面楼板作为塔楼的嵌固楼层整体应力水平最高,而温度作用下二层楼板影响最大,往上逐渐减弱。针对不同工况下大底盘楼板的关键部位提出了相应的加强措施建议。

某大底盘双塔部分框支剪力墙结构设计分析

某项目采用大底盘双塔部分框支剪力墙结构,存在多项不规则,属于超限高层建筑结构。本文介绍了项目的结构体系及超限情况,采用两种软件进行结构计算分析。针对工程的特点及难点,基于结构性能化要求,对结构采取了中震和大震静力推覆分析,并结合分析结果采取了相应的加强措施。分析表明,结构安全可靠,满足预设目标。

某大底盘多塔超高层部分框支剪力墙结构设计

某大底盘多塔超高层部分框架剪力墙结构高152 m,位于7度区Ⅱ类场地,为超B级高层建筑,存在扭转不规则、尺寸突变、构件间断、抗扭刚度弱等四项不规则项。通过性能化分析,结构抗震性能可达到C级目标。转换层通过由整体指标到局部有限元的分析论证,提高了转换层关键构件的性能目标要求;多塔对裙房关联区域的影响由上往下逐层递减,采取增加附加钢筋、增加楼板厚度等措施,保证了结构的安全可靠。

极罕遇地震下大底板双塔楼PC隔震结构抗震性能分析

为研究极罕遇地震作用下大底板双塔楼PC隔震结构的抗震性能,采用ANSYS有限元软件对大底板双塔楼RC隔震结构和PC隔震结构进行了有限元模拟.对比分析了罕遇、极罕遇地震作用下两种结构的楼层位移响应、底板应力分布等动力响应和能量耗散情况.结果表明:相比RC结构,PC结构的自振周期和楼层位移响应增大,顶层加速度减小,上部结构塑性耗能增加,损伤严重;极罕遇地震作用下,两结构的隔震层变形显著增大,但耗能能力相对降低,上部结构耗能占比增大,建议在隔震设计时考虑使用较大直径隔震支座;极罕遇地震作用下,两结构塔楼连接位置处的大底板应力峰值均明显增大,故设计时应对塔楼连接位置采取相应的加强措施.

国家会议中心二期配套酒店结构设计

国家会议中心二期配套酒店项目为大底盘多塔结构,北侧X形塔楼与南侧L形塔楼通过2层裙房连接。地上部分采用钢管混凝土框架-支撑结构体系,存在扭转不规则、偏心布置、凹凸不规则、楼板不连续、竖向抗侧力构件不连续、多塔、斜柱、穿层柱等多项超限不规则项。介绍了结构体系选型、超限设计要点、屈曲约束支撑减震分析,采用抗震性能化设计、动力弹塑性分析等验证了设计的可靠性。创新性设计了一种钢管混凝土柱转换节点,给出了该节点的构造,并通过拟静力试验验证了节点的可行性,可为同类工程提供参考。

某大底板多塔隔震结构设计

昆明市第二人民医院新院医疗综合楼项目为隔震项目。通过对隔震层位置进行比选,采用上部多塔楼共用隔震层顶板的大底板隔震设计方案,有效解决传统单塔隔震上部各塔楼缝宽过大带来的建筑处理难题。采用性能化设计,通过PKPM与ETABS两种软件对多塔隔震结构进行中震性能详细分析,采用ETABS软件进行罕遇地震作用下的弹塑性动力分析和隔震支座校核,并对大底板进行专项分析,保证了大底板多塔隔震结构的抗震安全性。

湾区中心总部综合体高层塔楼结构抗震超限设计

位于广州番禺的湾区中心总部大型综合体,包含1栋超高层办公公寓塔楼、2栋超高层住宅塔楼及商业裙房,结构采用不分缝处理,整体形成大底盘多塔结构。重点对1#主塔楼的主要结构特点进行了详细阐述,介绍了其结构设计的主要过程以及相关抗震设计方法,重点分析了抗震设计过程中的概念设计,解决了斜柱设计、大底盘超长裙楼设计等重点问题,通过不同的计算程序进行对比分析,对关键构件及重点部位采取了加强措施,分析结果表明,该超高层塔楼可满足预定的抗震性能目标,各项分析指标均能满足现行规范要求。

新宫车辆段大底盘多塔项目隔震设计

北京市轨道交通19号线一期新宫车辆段的联合检修库及小汽车库大底盘采用框架结构,上盖12栋装配整体式高层住宅采用剪力墙结构,因联合检修库建筑及工艺功能要求,致使住宅剪力墙不能落地,综合考虑经济性与适用性,在小汽车库顶板和住宅首层楼板之间设置层高为2.1m的隔震层。针对大底盘多塔楼层间隔震超限结构的特点,采用YJK、ETABS、SAUSG软件建立整体结构计算模型,从隔震支座验算、嵌固刚度比、结构整体指标、构件损伤情况等方面,对结构进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震弹性分析及罕遇地震弹塑性分析。结果表明,隔震支座各项指标、结构整体指标均满足相关规范要求;隔震层、框架结构大底盘和上盖剪力墙结构住宅均能满足预期的性能目标。

某偏心收进大底盘多塔楼城市综合体塔楼部分结构设计难点研究

某大型城市综合体项目1#地块地上为商业裙房、办公楼、公寓楼组成的整体,重点介绍1#地块塔楼部分设计难点,讨论了超长商办综合体防震缝设计、办公楼核心筒墙厚尺寸最小化设计、公寓楼筒框梁截面分段设计及剪力墙优化设计、提出大底盘多塔公寓楼的剪力墙设计的特殊性,并对不同剪力墙布置方案进行了抗震性能对比论证,为同类型的综合体项目提供指导意义。

某大底盘多塔超长钢结构设计

以某大底盘多塔超长钢结构建筑为例,针对该工程特点,重点分析了楼板应力、超长结构抗裂措施等问题,根据分析结果,采取合理的结构措施,保证结构的安全性和使用性,为超长钢结构建筑的无缝设计、施工及温度应力控制提供参考。

车辆段上盖复杂大底盘多塔高层结构抗震性能分析

车辆段上盖大底盘多塔全框支剪力墙高层结构是一种特殊的结构体系类型,针对其抗震性能薄弱情况,文章以佛山某地铁车辆段上盖开发项目为例,采取了提高关键构件抗震性能水准等措施,进行了抗震性能分析,分析结果表明,盖下框支框架晚于盖上结构屈服,大底盘与塔楼耦合效应明显,经加强后,结构体系具有良好的屈服机制和充分的延性,整体结构能满足抗震性能要求。

大底盘层间隔震模型试验与平–扭耦合效应分析

大底盘结构在竖向刚度突变处震害严重,采用层间隔震体系能有效解决底盘和塔楼间刚度及质量突变的问题。已有研究对层间隔震结构进行了大量的数值分析,但相应的振动台试验研究缺乏,且塔楼偏置的大底盘层间隔震结构平扭耦合效应研究未见报道。因此为了指导工程抗震设计,研究了塔楼偏置的大底盘层间隔震结构的地震响应和平–扭耦合效应。首先,建立一个位于8度设防区具有典型工程应用意义且塔楼偏置的大底盘结构(单塔楼),其底盘为2层,塔楼为6层,塔楼与底盘的平面面积比为1∶2.4,塔楼高宽比为1∶3,符合大底盘结构的受力特征和条件;接着,对其进行简化和缩尺并制作模型;最后,进行了双向振动台试验与数值分析对比。试验得到了模型各楼层的加速度和层间位移。结果表明:采用层间隔震技术,塔楼各层加速度和层间位移减震效果均显著,在0.60g作用下,减震率(Y向)分别为83.13%和81.18%以上;底盘加速度响应不减少反而增加,减震率(Y向)处于–12.69%～–24.07%;底盘层间位移减震率(Y向)在15.53%～17.15%,减震效果差;进一步分析得,模型在0.60g作用下塔楼仍处于弹性,而底盘在0.40g作用下就进入了弹塑性,且底盘第2层位移明显大于第1层。基于振动台的试验结果验证了数值模拟的准确性,进一步分析了结构的平–扭耦合效应。结果表明,与抗震模型相比,层间隔震底盘扭转角减少2/3,隔震层扭转响应较大但不向塔楼传递,塔楼层间扭转角趋于零,塔楼与底盘的扭转耦联效应不明显,从而塔楼偏置的大底盘单塔楼建筑采用层间隔震形式时,可有效降低结构的扭转效应。

大底盘多塔楼结构的混合隔震控制

结合某实际工程,针对大底盘多塔楼结构提出混合隔震的控制策略,即对大底盘上的一栋或多栋塔楼采用隔震技术,并在隔震层附设一定数量的被动、主动或半主动的减震控制装置。建立了这种大底盘多塔楼结构混合隔震控制体系的运动方程,方程中各塔楼与下部结构及隔震层之间的刚度解耦,并考虑了隔震层的非线性。研究中比较了被动非线性粘滞阻尼器,半主动变孔隙阻尼器与理想主动控制时的减震控制效果。结果表明,这种混合隔震体系可以有效地减小上部塔楼与下部结构的地震反应,提高大底盘多塔楼结构的抗震安全性,取得明显的经济和社会效益。半主动变孔隙阻尼器可以极好地追踪理想主动控制力,取得与理想主动控制相近的减震控制效果。被动非线性粘滞阻尼器也能取得较好的减震效果,且易于维护,经济性较好,从工程应用的角度来看更为现实可行,具有较好的应用推广价值。