昆明螺蛳湾中心超限高层建筑抗震性能化设计研究

昆明螺蛳湾中心由2#、3#、5#三幢超高层塔楼及商业裙房组成。其中3#塔楼地上49层,结构高度216.6m,采用钢管混凝土框架-钢骨混凝土核心筒结构体系,设置2道加强层,除结构高度超限外,还存在尺寸突变、构件间断、楼层受剪承载力突变、塔楼偏置等多项不规则类型。采用基于性能的抗震设计方法,提出适合该工程实际情况的抗震性能目标和不同构件的抗震性能设计指标,进行基于等效线性化方法的中震和大震下结构关键构件的性能指标验算和复核。采用等效迭代方法计算时,由于考虑部分水平构件的屈服影响,结构整体刚度降低,各楼层总地震剪力和核心筒分担的地震剪力随之减小,但外围框架分担的地震剪力却呈增大趋势。同时还应用混凝土材料非线性本构在ABAQUS中的二次开发,进行罕遇地震下的动力弹塑性时程分析。结果表明,核心筒墙肢仅少量发生受压损伤,局部钢管进入塑性状态,连梁受压损伤明显,钢梁普遍进入塑性且塑性应变程度相对较大,起到了较好的耗能作用,结构整体抗震性能良好,关键构件的抗震性能指标满足预设的性能要求。

北京国际财源中心(西塔)混合结构设计

北京国际财源中心(西塔)为复杂高层建筑结构,采用型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒混合结构体系。单塔核心筒偏置构成结构设计难点,采用有针对性的计算分析及抗震加强措施,确保建筑结构具有良好抗震性能,使工程设计顺利通过抗震设防审查。

某330m超高层塔楼结构设计与分析

超高层建筑整体稳定性分析、加强层设计及结构转换等是超高层结构设计的重点和难点。通过越秀·国际金融汇三期330m超高层塔楼T5设计与分析,提出了刚重比修正、伸臂桁架+环带桁架加强层及斜柱转换设计等设计、分析方法。当结构整体稳定性指标刚重比成为结构设计的控制指标时,有必要对刚重比的适用条件进行分析。通过力学公式的推导可知,规范关于刚重比的计算方法适用于刚度和质量分布沿竖向均匀的结构;根据公式推导结合屈曲因子计算的对比分析,提出了当结构主要构件从下到上逐步收进、质量主要集中在下部楼层时针对刚重比的修正方法,使结构设计更加合理经济。在高区结构收进部位相邻下两层,设置伸臂桁架+环带桁架加强层,有效解决了高区结构收进后刚度削弱的问题。收进后高区外框架柱与核心筒剪力墙之间采用斜柱过渡的方式,解决了高区个别外框柱与下层的连接过渡问题,避免了结构转换层的设置。

某超高层办公楼的大震弹塑性时程分析

在考虑重力二阶效应及大变形条件下,本文用Abaqus软件对某超高层办公楼进行了大震弹塑性动力时程分析。为真实反映结构的抗震性能,分析中所有对结构刚度有贡献的结构构件均按实际情况模拟。分析结果表明,加强层楼板、Y向剪力墙收进以上部位为结构的薄弱部位,经改进加强后,结构可满足设定的性能目标,带加强层的框架-核心筒结构体系具有较高的抗震承载力和延性。

河北开元环球中心超高层结构设计

河北开元环球中心主楼为高242m的超限高层建筑,采用钢-混凝土组合框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。介绍了该工程的风洞试验和钢管混凝土斜柱试验研究,对设计过程中的技术难点如地基基础设计、斜柱转化层、加强层和薄弱层等问题进行了分析,采取了不同的技术措施。通过对整体结构舒适性、抗火、抗震计算结果的对比分析得出,工程各项计算指标比较理想,所采取的措施合理,整体设计满足性能目标设计要求。

台商大厦超限高层结构设计

台商大厦主楼高289m,为高度超限的钢框架-混凝土核心筒组合结构,为了弥补自身刚度的不足,利用建筑避难层,沿高度方向设置了三道加强层。介绍了方案选择的过程、三水准的设计思路及具体分析方法。重点研究了加强层的设置对于结构的影响以及动力弹塑性分析方法在结构方案优化过程中的应用。设置有限刚度的加强层,对于结构抗震性能无明显不利影响。中上部为整个结构的薄弱部位,应相应加强,通过提高剪力墙抗弯承载力和延性改善结构抗震性能,最后提出了超限设计措施。

高烈度地震区三种超高层结构体系性能比较

以实际工程为背景,采用简化模型,对带加强层结构体系、密柱深梁结构体系、外桁架筒结构体系这三种在超高层建筑中常用的结构体系进行分析。采用ETABS,MIDAS Building软件,通过弹性、静力弹塑性及动力弹塑性时程等分析方法,比较上述三种结构体系在高烈度区的结构性能,从而分析得出每种结构体系的整体受力、变形特点。

325m高淮安雨润中央新天地超高层结构选型

超高层建筑结构常采用伸臂桁架或环带桁架来提高其自身刚度。结合具体工程项目,通过对框架-核心筒结构设置伸臂桁架或环带桁架加强层数量及位置的研究,分析伸臂桁架和环带桁架提高框架-核心筒结构刚度的效率。分析结果表明,伸臂桁架提高框架-核心筒结构刚度的效率高于环带桁架;当仅设置环带桁架加强层时,环带桁架位于0.7倍结构高度时最为有效,设置于结构高区时提高结构刚度的效率大于设置于结构低区时,随着环带桁架加强层数量增加其对结构刚度的贡献效率快速下降。根据分析结果,最终采用钢管混凝土钢框架-钢筋混凝土核心筒-环带桁架混合结构体系。

某高层建筑混合结构与钢结构方案对比研究

全国大中型城市多高层建筑迅速增多,高层建筑结构设计已成为建筑结构设计人员的重要工作内容。关于如何选择结构体系也成为设计人员经常面临的问题。对八度区某188m高层建筑分别采用混合结构和钢结构两种结构体系进行分析,通过比较两种结构体系受力性能和经济指标,得出对于本工程,钢结构体系明显优于混合结构体系,并分析各自的优缺点,供结构设计人员参考。

建造于地铁站上的超高层塔楼结构设计

某塔楼高248.9m,存在较多斜柱,且设置有两道加强层。加强层包括伸臂桁架和环桁架,底部和顶部存在40多米高跃层柱,中部多层楼板开大洞,属于特别不规则的超限超高层建筑。场地横跨地铁站和盾构隧道,超高层塔楼紧邻地铁站及地铁盾构隧道。介绍了结构在不同水准地震作用下,设计时所考虑的各种因素、进行的计算分析和采取的措施,希望能给类似的工程设计提供参考。

十字门标志塔楼结构体系研究

十字门标志塔楼建筑高322.9m,共61层,采用带伸臂桁架和腰桁架加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系,属于高度超限建筑,同时存在构件间断及外框斜柱和核心筒采用斜墙实现筒体收进等不规则项。设计采用基于性能的抗震设计方法,分析表明,结构体系各项相关参数满足规范要求,结构整体及各构件的抗震性能均可达到预期的抗震性能目标。

深大站地铁上盖超高层塔楼动力弹塑性时程分析

该塔楼高249.8m,属于超高层建筑,且存在较多斜柱,设置有两道加强层,加强层包括伸臂桁架和环桁架。因此需要进行动力弹塑性时程分析以评估该结构及其构件在罕遇地震作用下的性能。