某带空腹桁架的科研楼结构设计

该结构采用框架-剪力墙结构体系,该项目存在竖向抗侧力构件不连续、楼板局部不连续、扭转不规则特点。针对项目扭转不规则,设置了屈曲约束支撑,取得了较好的抗扭转效果。针对竖向抗侧力构件不连续,同时为实现通高大堂,在4层设置了空腹桁架;基于“强化转换层及其下部,相对弱化转换层上部”的设计思想,定量给出了空腹桁架控制指标和内力调整措施。空腹桁架下弦杆采用了预应力型钢混凝土梁的设计,给出了该梁的抗弯、抗剪计算公式。

V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架结构设计

湖南东方红建设集团科技创新中心项目1#办公楼采用框架-剪力墙结构体系,为V形柱支撑大跨度叠层空腹桁架的复杂受力结构,较多地采用了型钢混凝土或钢结构构件。为了实现建筑的悬浮效果和良好的室内净高要求,在36m大跨度区域采用了型钢混凝土叠层空腹桁架,仅在不影响建筑使用功能的桁架底层端部设置了斜腹杆,提高空腹桁架的受力性能和材料利用率。重点论述了结构选型和针对薄弱环节的加强措施,对关键构件和节点进行了详细分析。结果表明:结构受力合理,能够实现多道设防的抗震性能目标,大震作用下关键构件保持弹性或不屈服,关键节点构造合理,结构安全度高,有足够的安全储备。

高层型钢混凝土底部大空间转换层结构性能研究

提出在底部中大开间 (或小跨重载 )的多高层建筑中 ,优先采用型钢混凝土转换梁及其底部大开间的型钢混凝土结构体系 ,对底部开间较大的高层、超高层建筑 ,可采用型钢混凝土结构及预应力型钢混凝土空腹桁架转换结构体系。为此 ,进行了型钢混凝土底部大开间梁式托柱转换层结构 ,与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和低周反复水平荷载对比试验 ,以及部分构件采用型钢混凝土的预应力型钢叠层空腹桁架转换结构与普通钢筋混凝土相应结构模型的竖向荷载和拟动力对比试验 ,提出了型钢混凝土底部大开间及转换层结构体系的部分设计建议 ,取得了卓有成效的成果。本文研究成果成功地应用于三个实际工程 。

预应力混凝土空腹桁架转换结构低周反复荷载试验研究

针对预应力混凝土空腹桁架转换结构"强化转换层及其下层,弱化转换层上部结构"的抗震设计思想,提出重点加强框支柱及桁架下弦作为结构最后一道防线,以及适当加强桁架相邻上层框架柱底等细化设计原则。基于我国规范和上述设计原则,对由原型子结构按1∶4相似系数缩尺后的试验模型进行直接配筋设计,并通过水平低周反复荷载作用下的拟静力试验对其抗震性能进行验证。试验模型实现了将薄弱层控制在转换结构上部框架的设计目标,并在上部框架达成梁铰机制或混合机制的理想耗能模式。试验结果表明,结构具有较大的抗震承载力安全储备,以及良好的延性性能和耗能能力。此外,虽然试验模型框支柱及桁架下弦仍难以避免出铰,但其塑性铰转动量有限,对结构抗震性能影响小。

钢筋混凝土错列桁架体系的结构分析

分析了钢筋混凝土错列桁架体系(一种复杂的转换层结构)在建筑使用功能上的优点,结构体系的受力构造特点及空间工作情况;并对这种结构推导出实用的计算方法。同时结合本文的算例及分析,对该结构提出了一些合理化建议。

钢-预应力混凝土连续组合箱形梁的整体性能分析

视多室箱梁单位宽度为空腹桁架 ,取桁架的每根杆件为一平面梁单元 ,用三次插值函数描述其位移 ,单元节点位移参数用三次多项式表示为箱梁梁段单元节点位移参数的函数。这样箱梁梁段单元可分为翼板 (顶底板 )、腹板 (斜腹板 )、伸臂和横隔板单元。在进行有限元分析时将其直接迭加至总体刚度矩阵 ,编制相应的程序后可任意分析单箱多室、多箱多室及不规整的多种材料组成的组合箱梁。同时能分析箱梁的畸变、翘曲、局部变形、剪力滞后和荷载横向分布等。用本文编制的程序进行了一座复杂的钢 -预应力混凝土连续组合箱梁桥计算 。

钢筋混凝土交错桁架结构的模态分析

利用有限元分析软件,对空间钢筋混凝土交错空腹桁架结构进行线性模态分析.在对该结构体系进行模态分析后,提取对结构有影响的前12阶模态,列出每一阶模态的自振周期及主振型,用于考察结构的质量分布和结构刚度.分析结果表明,该结构体系的振动周期较小,结构整体刚度较大,介于相同条件的框架和剪力墙之间.

预应力简支空腹桁架弯曲性能的试验研究

本文通过对无粘结预应力空腹桁架在竖向荷载下的试验数据进行分析比较 ,讨论了桁架在竖向力作用下预应力钢筋的极限应力 ,分析了杆件尺寸、桁架高宽比、预应力钢筋数量。

广州某中心大厦结构设计

广州某中心大厦位于天河区,主塔楼31层,总高度99.7m,采用部分框支剪力墙结构形式,文中介绍塔楼结构体系设计及计算分析结果,重点介绍了空腹桁架转换层体系的设计思路,其分析结果可为今后同类结构研究和发展提供参考依据。

大跨度混凝土悬挑空腹桁架结构地震响应研究

以某市规划展览馆工程为背景,对混凝土大跨度悬挑空腹桁架结构的地震响应进行详细分析研究。用有限元软件ANSYS和MIDAS,建立了包含框架柱、桁架、楼盖梁板的整体结构的空间力学模型,并对该模型作详细的反应谱分析和弹性时程分析。研究表明:结构X向、Y向布置未出现薄弱部位,双向地震作用耦合性不明显,结构的水平抗震性能良好;悬挑桁架竖向抗震能力较弱,且双向水平地震作用对悬挑端竖向位移的耦合性明显;悬挑桁架根部杆件的内力响应最大,为桁架抗震能力薄弱部位,地震影响不明显;悬挑桁架中部、端部杆件的地震影响显著,内力响应较小;进行抗震分析时,做双向水平地震、三维地震作用分析有其必要性。

竖向及水平地震作用下PSRC空腹桁架转换结构抗震性能分析

在“强转换”设计原则的基础上,提出预应力型钢混凝土(简称PSRC)空腹桁架转换层框架结构多道防线的划分和内力调整的具体方法:空腹桁架下弦梁和转换柱为最后一道防线;其次是转换层桁架中腹杆、上弦梁以及与其相连的上层框架柱;首道防线是转换层其他上抬框架梁柱。采用OpenSEES软件建立多榀有限元算例模型,进行水平与竖向地震共同作用下的弹塑性时程分析,研究其抗震性能以及竖向水平分量变化(V/H=0、0.65、1.2)产生的影响。研究结果表明:在罕遇及极罕遇地震水准下(V/H=0.65),结构可以避免整体和局部破坏,结构形成以上抬框架梁为主的混合耗能机制,总体实现了多道防线设防的设计思想。随着地震动竖向分量的增加,其影响主要表现在桁架下弦挠度显著增加,当竖向地震动较大时,其对上抬构件内力的附加影响应予以考虑。

某大跨度空腹桁架结构设计分析和实践

结合河北传媒大学新闻学院工程中大跨度空腹桁架结构,利用PKPM SATWE和MIDAS GEN两种有限元软件,对其结构力学和变形性能进行计算分析。结果表明,与主体相连的空腹桁架不同于普通桁架,表现为连续叠合梁的受力特征,整体刚度较弱,弦杆受力状态复杂,而竖向腹杆是结构体系正常工作的关键。此外,对节点连接构造、施工过程影响等设计问题进行了探讨,结论可供类似工程参考。

耳板式空腹桁架免支撑叠合板抗弯性能试验研究

通过标准砝码重物加载方法,研究了耳板式空腹桁架免支撑叠合板未浇筑后浇混凝土层、浇筑后浇混凝土层之后且上部钢管未拆除和拆除上部钢管三个施工受力阶段的抗弯性能,明晰了叠合板在各施工受力阶段的工作机制与设计计算方法。结果表明:耳板式空腹桁架免支撑叠合板在施工受力各阶段均具有良好的抵抗开裂与变形的能力,上部钢管、后浇混凝土层均可显著提高混凝土叠合底板的抗弯刚度。研究成果可为减少或免除普通混凝土叠合底板竖向支撑的使用,提高其抗裂性能提供有效路径。

某高层型钢混凝土空腹桁架转换结构方案对比

针对上海市某高层建筑中的空腹转换桁架,进行了两种方案的对比。研究间隔空腹桁架和叠层空腹桁架两种结构形式的传力路径、内力分布、位移等差异。分别采用两种方案,对整体结构进行抗震性能计算分析,研究其可行性,并给出设计建议。

钢筋混凝土空腹桁架屋架设计

本文通过一个大跨度钢筋混凝土空腹桁架屋架在实际工程的应用实例,着重介绍了钢筋混凝土空腹桁架屋架的结构设计及构造措施;为这种钢筋混凝土空腹桁架屋架的工程应用提供参考。

高层建筑钢筋混凝土悬挑叠层混合空腹桁架施工关键技术

依托深圳宝安海纳百川总部大楼项目的施工,对钢筋混凝土悬挑叠层混合空腹桁架结构的施工关键技术进行研究,总结了钢管柱组合临时支撑体系、复杂节点混凝土浇筑、悬挑部位沉降监测等技术措施。

大跨度混凝土悬挑空腹桁架结构静动力特性研究

以某市规划展览馆工程为背景,对混凝土大跨度悬挑空腹桁架结构的静、动力特性进行详细分析研究。空腹桁架支承于框架柱上,桁架高度8.4 m、悬挑跨度22 m,荷载较大。设计了不同腹杆布置形式的三种结构方案,用有限元软件ANSYS和MIDAS,建立了包含框架柱、桁架、楼盖梁板的整体结构的空间力学模型,其中,桁架的杆件、框架梁和柱用空间梁单元模拟,楼板用三维壳单元模拟。研究表明,三种结构的挠度、杆件内力、结构自振频率及振型等静动力指标均可满足工程要求,其中,具有交叉布置斜腹杆的桁架结构的力学指标较为优异。

大跨度空腹桁架混凝土配合比试验研究与应用

拉西瓦灌溉工程6号渡槽C50混凝土施工技术的应用是青海高寒地区建设大跨度高排架上承式空腹桁架拱式渡槽的先例。采用的混凝土应具备好的施工和易性、较高的力学指标和很强的抗裂性能,能抵抗恶劣气候条件不利影响。在认真分析混凝土特点的基础上,精心进行混凝土配合比研究、设计、试验,提出的配合比水泥用量控制400 kg/m^3以内,大幅降低了混凝土结构开裂的风险。在施工中严格质量控制,各项性能达到了预期目标。

广州美术馆结构设计综述

广州美术馆建筑造型为水中盛放的英雄花,采用钢管混凝土框架+钢筋混凝土框架-钢筋混凝土核心筒组合结构体系。通过方案对比,合理地选择4个核心筒的剪力墙布置,既保证其作为主要抗侧力构件的作用,又避免其刚度过大而导致地震作用下受拉严重的问题。为节省投资,根据建筑造型与结构柱网分布,分区域地采用了钢筋混凝土梁板和钢梁-压型钢板组合楼板两种楼盖体系,同时针对大跨度钢梁也采用了先铰接后刚接的构造措施,让钢梁支座与跨中均能充分发挥其受力性能。由于建筑层高限制,5层以上的办公区域采用局部设置斜腹杆的跨层空腹钢桁架结构。为配合建筑造型和使用功能,采用了新型的变截面钢管混凝土柱和梁柱节点。