阿里巴巴上海总部类巨型框架超限结构设计

阿里巴巴上海总部大厦采用了类巨型框架结构体系,主要结构构件均采用了钢结构。系统介绍了塔楼超限结构设计的概况,并针对本项目类巨型框架的结构特点和难点进行了阐述。针对塔楼整体结构的不规则性,提出了结构设计的抗震性能目标和抗震加强措施。结构的整体分析结果表明,结构整体指标和抗震性能均能满足既定的设计要求。对特殊及关键的结构部位进行了计算和分析,确保了构件和节点的可靠性及其在整体结构中关键作用。

设有叠合柱的局部错层RC框架结构地震易损性分析

为研究某一设有叠合柱的局部错层钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构在近断层和远场地震作用下的破坏概率,自定义钢管混凝土叠合柱塑性铰参数,并与试验对比验证塑性铰参数的有效性。采用SAP2000建立非线性分析模型,选取近断层和远场地震波共22条,分别以地震峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)和最大层间位移角作为地震动强度指标和结构性能指标,基于增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)结果和点估计函数对错层框架结构进行易损性分析。结果表明:对于远场地震动,结构满足“三水准”抗震设防要求,在罕遇地震下超越防止倒塌极限状态的概率仅为0.24%;结构在近断层多遇地震下仍能满足“小震不坏”的设计要求,设防地震下结构超越修复后使用极限状态的概率为53.63%,发生中等破坏的概率较大,罕遇地震下结构达到倒塌极限状态的概率为5.37%,较远场地震作用破坏更为严重。研究结果可为错层框架结构的设计和地震风险评估提供参考。

张靖皋长江大桥南航道桥主墩围堰施工关键技术

张靖皋长江大桥南航道桥主跨采用2300 m整体钢箱梁悬索桥,是世界最大跨径悬索桥。南塔采用世界首创超高钢箱-钢管约束混凝土组合索塔,基础承台采用八边形结构,结合桥位水文地质及设计要求,承台外围设锁扣钢管桩围堰作为施工围护结构,后期兼作大桥永久冲刷防护和船撞消能设施。施工过程中,采用履带吊+振动锤/冲击锤配合特制导向架隔孔施打的施工工艺,有效解决了超长锁扣钢管桩的施沉及合龙精度的难题;利用对撑加工成桁架整体安装、基底开挖及护筒围堰壁清理、分仓浇筑水下封底混凝土、导管底口铺设钢板等工艺,极大地降低了现场施工难度,保证了超大基坑水下封底混凝土的浇筑质量,为今后同类型深基坑施工提供了有益的借鉴。

大型场馆钢结构屋盖施工技术的创新

针对大型场馆类建筑建造过程中,土建施工会先于钢结构实施而造成的钢结构屋盖施工困难,结合工程实际,对施工技术进行了创新。通过综合利用提升、滑移、落架等工艺,充分发挥各种工艺的优势,解决了城市中心区域施工场地等复杂条件影响下大型钢结构的安装难题,总结出了可供类似工程参考的施工工艺。

钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土框架结构中的应用

钢筋桁架楼承板作为主体结构和外围护结构中常见的预制构件而被广泛应用。本研究基于徐庄高新区某工程总承包项目,研究了钢筋桁架楼承板在钢筋混凝土框架结构体系中的应用,总结了工程施工中的重难点,并提出了相应的施工措施,取得了较好的社会效益和经济效益。

德清门户型人行景观桥梁设计

德清门户型人行景观桥梁为三跨等高变宽刚构钢箱梁桥,平面呈多段圆曲线布置,桥南侧设置一倾角为10°的钢管桁架拱门,拱门辅以吊索与梁体相接。介绍了该桥的设计要点,包括桥跨布置、结构形式、附属设施、景观设计、施工步骤示意及结构分析要点,可为类似景观桥梁的设计提供借鉴。

一场六馆多塔连体结构抗震性能研究

福州市长乐区“三馆三中心”项目属于抗震不规则结构,为地下一层,地上建筑为底部6个独立单塔(四~五层)、顶部整体串联而成的连体结构。底部塔楼采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,顶部两层连接体采用钢桁架结构。结构存在扭转不规则、楼板不连续、竖向构件不连续、尺寸突变等不规则情况,属于特别不规则结构。以该项目为例,基于抗震设计方法,采用YJK-Paco软件对模型进行弹塑性分析,对比了单塔模型和多塔模型的动力特性,分析了连体结构传力路径和特征;通过罕遇地震工况下时程分析,掌握了关键构件在大震作用下的工作状态,保证连体关键构件性能不遭受破坏。研究结果可为此类多塔复杂连接项目提供参考。

大型机场荷花谷异形双曲钢结构天窗遮阳膜施工关键技术研究

通过对异形双曲钢结构荷花谷天窗下部遮阳膜(PTFE)性能及受力进行研究设计,确定遮阳膜主要受力杆件的材料性能指标,对遮阳膜吊索以及钢龙骨和膜结构参数进行相关调整设计,再根据相关参数结合材料性能对遮阳膜材料进行合理分段加工、包装、运输,确保膜材料符合设计施工要求,膜附属钢结构根据膜异形双曲造型BIM模型分解采用热弯管工艺进行高精加工、组装、焊接、涂装,制定钢框架吊装顺序。在天窗下部钢结构主梁上设置施工钢梯平台,采用滑轮将马道和安全网与钢结构固定,实现不锈钢拉索吊装及张拉,从而实现复杂环境工况下异形双曲遮阳膜的精准安装。

角钢连接的装配式异形柱框架边节点抗震性能研究

装配式异形柱混凝土框架是城镇建筑适用的结构形式,采用角钢连接预制梁和柱比现浇节点更方便、环保,节点的力学性能是实现框架结构抗震性能的关键因素,因此研究角钢连接的装配式异形柱框架节点抗震性能十分必要。设计制作了角钢连接的装配式异形柱框架结构边节点足尺模型,通过拟静力试验和数值分析相结合的方法,研究了其破坏机理和力学性能参数,提出了其用于整体结构分析的简化模型。研究表明:角钢连接的装配式异形柱框架边节点与现浇节点有相同的梁铰破坏机制,装配式节点刚度小于现浇节点,而延性和耗能能力略优于现浇节点;装配式框架结构整体内力分析结果与现浇框架不同,应按照半刚性节点框架的内力分析结果确定预制构件的配筋;将螺栓孔灌实的顶底角钢连接的装配式框架节点与现浇节点力学性能几乎相同。

甘肃简牍博物馆结构选型与设计

甘肃简牍博物馆位于高烈度区,结构设计使用年限为100年,地震作用大;建筑物布局呈高低错落状布置,为了便于建筑功能布局、使用及后期维护,不设置防震缝,刚度及质量分布不均匀,扭转问题突出;局部大开洞,存在较多联系薄弱部位,局部存在大跨、大悬挑,主体与交通核之间为大跨连廊,采用钢桁架连体连接,基于以上抗震不利因素,对比了层间隔震+钢筋混凝土框架与屈曲约束支撑+钢筋混凝土框架两种结构方案,简要介绍了两种结构方案及整体计算指标,综合考虑受力合理性、安全性、结构冗余度,建筑外立面处理难易程度,功能布局的适用性,施工周期,后期维护、检修及更换的便利性,经济性等各方面因素,最终选取了屈曲约束支撑+钢筋混凝土框架结构方案。

中国(杭州)国际快递会展中心结构设计

中国(杭州)国际快递会展中心采用钢框架-支撑结构体系,屋盖最大跨度90m,二层展厅最大跨度45m,屋盖及展厅均采用钢桁架结构。阐述了登陆厅大跨拱形柱屈曲分析,大跨楼面振动舒适度分析,屋面桁架节点有限元分析。针对场地起伏较大的情况,对地下室结构进行不平衡水土压力分析,对地下室构件进行包络设计,相关结论可为同类结构设计提供参考。

长沙国际会议中心结构设计

长沙国际会议中心为中国中部地区大型的国际会议中心场馆,采用方钢管混凝土柱+钢梁形式的钢框架结构,大跨无柱空间采用钢桁架,主要特点是局部有夹层和大跨楼盖,属于具有扭转不规则、楼板不连续(局部穿层柱)、层抗剪承载力突变、局部夹层等一般不规则项的高层建筑。针对工程特点进行重难点分析并提出设计对策,结果表明:夹层的不同模拟方式对结构整体计算影响不大;大跨度楼盖设计应重点关注钢桁架节点构造的受力可靠性及施工便利性;主入口拱形结构可以很好地实现建筑方案效果,具有较高的承载力富余和良好的延性;穿层柱设计时取计算长度系数μ=1.0是安全可靠的,穿层柱具有较高的极限承载能力;通过加密圈梁和构造柱,并验证其形成子结构的整体稳定性,可以保证超高砌体隔墙的安全可靠。

钢筋桁架楼承板及其在装配式混凝土框架结构体系中的应用研究

为更好地在装配式混凝土框架结构中应用钢筋桁架楼承板,提出一种钢筋桁架楼承板的设计方法。对比分析钢筋桁架板与预制叠合混凝土板的特点,钢筋桁架楼承板可以在板底不做竖向支撑的情况下跨空浇筑混凝土,底钢板及钢筋笼自重较轻,与钢筋桁架叠合板相比,更易于装配,可以节约施工能耗。其板底铁皮影响外观,适用跨度较小,且成板较厚,在住宅类建筑中不太受欢迎,但在非住宅工程中,综合效果显著优于预制叠合混凝土板。根据实际工程设计经验,提出:钢筋桁架楼承板采用钢次梁,用于装配式混凝土框架结构体系的构造做法,以弥补其跨度小,板太厚造成浪费的缺点。

深圳机场卫星厅工程钢屋盖结构设计研究

深圳机场卫星厅为粤港澳大湾区重要机场交通枢纽工程,屋盖设计采用建筑结构一体化的设计理念,结构方案充分考虑建筑构型需求,利用结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致的原则,以建筑平面X形构型为基准并结合室内X形装饰效果,最终屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。4个角部指廊屋盖结构为交叉立体桁架方案,2个中央指廊采用交叉立体桁架与三角锥网架混合结构方案,整个卫星厅屋盖交叉桁架最大跨度为75m,三角锥网架最大跨度为72m,从而结构方案实现了边界条件复杂情况下的大跨度空间效果。通过建立有限元模型进行各工况下的内力分析,对结构体系的静动力性能、结构稳定性、抗震性能及节点分析等关键技术进行阐述,并对交叉桁架与三角锥网架这类混合结构施工方案进行施工模拟分析。结果表明,屋盖结构体系采用交叉立体桁架方案不仅减少了传统桁架平面外需要设置侧向支撑需求,同时在结构逻辑布置上与建筑设计理念达到了融合,实现了建筑结构一体化的设计理念。

超高层钢结构环带桁架施工关键技术

环带桁架是一种超高层建筑结构构件,与加强的上下弦楼板形成“虚拟伸臂”,增加结构的抗侧刚度,减小结构的变形。本文针对超高层环带桁架施工这一难题,依据现场塔吊吊装工况,运用Tekla软件重新对构件进行分块,并对不同构件节点,设计耳板和卡板等固定措施。同时,设计了一种支撑胎架用于桁架安装的临时支撑,采用Midas Gen有限元软件对胎架拆除后桁架竖向变形进行分析。采用间隔焊接的方法来避免桁架应力集中。结果表明,用塔吊吊装、设置临时胎架支撑、高空散拼的施工思路能有效地解决超高层带状桁架施工难题。该施工技术为超高层环带桁架施工提供参考。

西安安达仕酒店项目结构设计

西安安达仕酒店项目地上50层,地下4层,结构屋面高度223.2m,塔冠顶部高度为247.4m。地上主要使用功能为酒店和公寓,地下主要使用功能是设备用房和停车场。塔楼采用型钢混凝土框架柱+钢中心支撑核心筒+伸臂桁架+腰桁架+吊挂结构的结构体系。大底盘采用钢框架+局部钢中心支撑结构,局部存在大跨度悬挑桁架和转换桁架。存在扭转不规则、楼板开大洞、转换层、刚度突变和承载力突变等多项指标超限,属于超限项目,对结构进行了性能化设计和超限审查。本文介绍了该工程的结构体系、关键计算参数、本项目的重点和难点分析和结构的主要计算结果等。

交错桁架钢结构体系建筑的空间创新设计研究

交错桁架结构体系在建筑工程中具有空间独特、经济性好以及施工建设效率高等特点,但是,也存在一定的设计局限性。基于此,为探究交错桁架钢结构体系建筑的空间创新设计,文中对交错桁架钢结构体系的基础信息与特征进行简单阐述,以实际工程为案例,探究结构体系选型与设计方法,对交错桁架施工难点进行分析。

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。

天音大厦超限高层结构设计

天音大厦项目A座和C座塔楼,因立面复杂、造型独特,存在大悬挑和多项结构不规则。根据建筑功能的需要,确定合理的结构形式,采用SATWE、MIDAS Building软件对结构在多遇地震和风荷载作用下进行计算分析,采用SAUSAGE软件对结构在罕遇地震作用下进行计算分析,得到了振型周期、层间位移角、楼板应力、楼盖舒适度、构件挠度、关键构件受力性能等重要的分析结果。结果表明:A座采用悬挑空腹桁架和斜柱转换,C座采用悬挑桁架的结构形式,传力路径明确,结构计算各项指标满足规范要求,结构设计合理、安全、可靠。

湖州太阳酒店主体结构设计与分析

湖州太阳酒店主体结构采用大直径空心球体钢斜柱框架支撑结构体系,造型结构直径为97.2 m的空心球体、典型平面呈圆环形。整个结构体系造型奇异、传力特殊,存在异形框架、空间曲面转换桁架、大跨度联方–凯威特混合型单层球面网壳等较多设计难点。通过设置径向与沿外球面竖向支撑、水平加强桁架、顶部环带桁架等加强措施,保证了结构的整体性与可靠性,可为类似工程提供借鉴。