湖北省科技新馆结构设计

湖北省科技新馆为大跨度、大悬挑的复杂高层结构。利用4个电梯井筒布置了由矩形钢管混凝土柱+钢支撑(钢板墙)组成的4个筒体巨柱,巨柱支撑着由4榀斜拉长悬臂跨层钢桁架组成的巨梁,形成新型大跨巨型钢框架结构体系。4个筒体巨柱内采用BRB+摇摆耗能墙的新型联合减震方案以减小地震作用;4榀巨梁内设置斜拉索以减小大悬挑区域的竖向变形;中庭沉浸影院采用新型的“上挂下支”的双曲面网壳结构体系,采用了内衬圆钢管的相贯焊节点保证网壳节点的刚性连接。进行了BRB+摇摆耗能墙大震下的减震分析、桁架与柱连接复杂铸钢节点的有限元分析及节点试验、3层和4层大悬挑角部的舒适度分析及人致振动实测及长悬臂结构的低周往复荷载试验。结果表明:湖北省科技新馆结构体系布置合理,各部分满足设计要求。

装配式门形支撑钢框架抗侧刚度理论分析

装配式门形支撑钢框架结构(P-SFG)体系是由支撑体系和铰接钢框架组成的可用于低层房屋的一种快速建造钢结构体系,支撑体系承受水平荷载,铰接框架承受竖向荷载,是一种承重与抗侧功能相分离的新型结构形式。抗侧刚度的计算是该体系推广应用的关键,为得到该体系抗侧刚度计算式,依据结构力学基本假定,通过PSFG体系简化计算模型,给出抗侧刚度计算式,利用有限元软件ABAQUS进行验证,给出了计算式的修正系数,并从工程角度对计算式进行了简化。结果表明:P-SFG体系传力途径明确,节点构造简单,便于装配化施工,具有良好的承重和抗侧性能;理论公式计算与有限元分析结果吻合,因此所提出的抗侧刚度简化计算式可用于结构计算与分析。

大型蓄水罐幕墙支承结构设计

国家会展中心(上海)配套的能源中心立面改造工程,是首届中国进口博览会提升工程的一部分,其两座蓄水罐外侧需设置幕墙,因此需要设置为幕墙立面提供的支承结构。提出定量评价支承结构空间作用的两个指标:基于倾覆力矩和基于顶点位移的空间作用指标。经方案比选分析,采用支撑棋盘式布置的钢框架支撑结构能较好地发挥空间作用。此外,对幕墙支承结构的后置基础方案,提出一种解决新老基础抗倾覆作用的抱箍节点。经有限元分析论证,新老基础共同工作受力合理,避免了大范围基础施工对周边环境的影响。

钢支撑-混凝土框架结构的新型节点抗震性能分析研究

钢支撑-混凝土框架节点大部分均采用预埋件作为钢支撑与混凝土构件之间的连接件。提出一种连接板直接嵌入节点的新型锚固方式,通过对新型连接节点抗震性能进行有限元分析得到节点位移、节点板应力、混凝土主应力及塑性损伤因子。该新型连接节点传力路径清晰、现场施工方便,可以直接应用于钢支撑-混凝土结构中的支撑连接节点,在确保结构安全可靠的同时可以较快提高施工速度,具有推广应用价值。

云南省博物馆新馆结构设计

云南省博物馆新馆采用型钢混凝土(SRC)框架-钢支撑结构,在主体结构底部与地下室顶板之间设置隔震层,有效解决了设防烈度高、结构复杂的技术问题。对结构采用时程分析法进行了计算,并经模拟地震振动台试验验证,隔震效果良好;采用带刚性水平支撑的大跨钢桁架、设置水平限位杆和采用柔性连接等措施解决中庭金玉满堂悬吊结构设计的问题,并采用竖向密肋板解决建筑折板外墙的问题。