高层剪力墙结构多目标智能设计方法

高层剪力墙结构智能设计包括智能建模和智能优化两个环节。目前智能建模环节缺乏梁自动化布置和荷载自动化布置;智能优化环节只考虑材料成本而未考虑施工的便捷性。此外,现有的智能设计方法均局限于单标准层的高层剪力墙结构。为此,该文提出了高层剪力墙结构多目标智能设计方法,包括多标准层高层剪力墙结构的智能建模和多目标优化。多标准层高层剪力墙结构智能建模包含剪力墙智能布置、梁自动化布置、板自动化布置和荷载自动化布置;以材料成本和施工便捷性为目标,采用分步优化策略和基于小生境技术的遗传算法对高层剪力墙结构进行多目标优化。通过实际工程算例对所提出的方法进行了验证,结果表明,所提出的高层剪力墙结构多目标智能设计方法稳定、可靠,可以较好地兼顾材料成本和施工的便捷性,并能显著缩短设计周期。

某核心筒收进水瓶型超高层结构设计关键问题研究

某超高层建筑位于武汉市汉阳区一线滨江区域,整体造型为下大上小逐渐收分的水瓶型,主体结构高度249m,屋面上设51m高塔冠,地上建筑总高度300m。建筑师要求外框柱贴幕墙边布置,导致塔楼大部分柱均为斜柱,在竖向荷载作用下将对楼面体系产生水平分力,设计中通过在楼面梁设置抗拉钢筋及型钢承担水平拉力。核心筒墙体在17、43层进行了转换收进,通过合理的分析及措施,确保了墙体传力路径的合理性。对主体结构进行了风洞试验并进行了相关论证,减小了设计风荷载,节约了结构造价。对结构进行了施工模拟、收缩徐变分析、墙体有限元分析及塔冠分析,结果表明结构设计安全合理。

基于2021年版广东省高规的某含错层超限高层结构抗震性能化设计

2021年实施的广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92—2021)(简称广东省高规)在抗震计算和性能化设计方面做了一些调整。根据广东省高规相关要求,通过YJK软件对某含错层的超限高层结构作设防地震验算和抗震性能化设计,采用Perform-3D进行动力弹塑性分析以验证按广东省高规设计的错层结构在大震中的性能。结果表明,对于该项目错层处框架柱,按照广东省高规进行的性能化设计,相较于《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010),纵向钢筋用量平均节省约7%。

某医疗框架-剪力墙结构隔震设计与分析

基于《建设工程抗震管理条例》和《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021),对位于高烈度地区的某医疗建筑进行了详细的隔震设计与分析。项目采用框架-剪力墙结构,地上14层,隔震层位于地下室顶板,隔震支座拟采用摩擦摆隔震支座,采用YJK软件对其进行了设防地震作用下的CCQC反应谱分析,研究了层剪力比、层间位移角等重要参数,并采用Paco-SAP软件对其进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,评估了大震作用下上部结构的抗震性能。隔震分析结果表明:采用摩擦摆隔震支座可有效降低该结构在地震作用下的层间剪力,上部结构可按设防烈度降低1度采取抗震措施,各塔各层间位移角均满足《建筑隔震设计标准》(GB/T 51408—2021)相关要求;罕遇地震作用下,结构弹塑性层间位移角最大值低于1/100,隔震支座的极值面压、支座位移均满足规范要求,构件性能水准均处于轻微损坏和轻度损坏之间,极少数构件出现中度及以上损坏,该隔震结构基本满足“中震不坏”的性能目标。

高层建筑施工剪力墙结构连梁节点受力数值模拟

为评估高层建筑施工中剪力墙结构连梁节点的受力性能,提出了一种基于有限元数值模拟的方法。试验结果表明:该方法能有效模拟连梁节点的实际受力状态,试件的承载能力与轴压比和暗支撑配筋率正相关,且随梁端位移增加,承载力退化系数先升后降,在配筋率为1%~2%时,试件稳定性表现优异,具备良好的变形能力和延性。

某超限高层剪力墙结构抗震性能研究

文中以广西南宁市某超限工程为例,重点讨论了在结构设计中,需要解决的超限判定、计算要点、步骤、优化方法等问题。首先利用YJK和PKPM两个软件建立对比模型,从而相互验证所研究结构的刚度及承载力影响,完成了小震、中震的性能化分析;再用Midas/Building实现了模拟大震作用下的动力弹塑性损伤分析。结果表明,采取的结构加强措施能够基本满足设定的性能目标。

武汉某超高层纯剪力墙结构的墙厚能效比研究

超高层纯剪力墙结构,其墙厚的选取一直是结构设计的重点和难点。论文结合国家节能减排的政策理念,创新地提出了结构墙厚设计的能效比概念,根据剪力墙结构的受力特点,详细介绍了能效比的指标选取及结果分析。

江阴某超限高层住宅结构设计与分析

江阴某住宅建筑高度为140.95m,属于B级高度建筑,高宽比超限;采用剪力墙结构体系,属于超限高层建筑。针对结构超限情况,工程设计人员采用PKPM和MIDAS两种不同软件对工程建筑结构进行了多遇地震计算,采用PKPM软件进行多遇地震下弹性时程分析,同时还利用PUSH&EPDA软件对结构进行了罕遇地震静力弹塑性分析。分析结果表明,结构各项计算指标均满足规范要求,结构整体设计能达到预期的抗震性能目标,并针对结构超限采取了加强措施,以提高其结构承载能力和延性。

装配式住宅剪力墙结构在高烈度地区的设计研究

随着生活科技的快速发展,装配式建筑占据了大量的空间。通过对18层装配式住宅在高烈度抗震设防烈度下的抗震研究分析,得出如下结论,做好对竖向构件及水平构件的连接至关重要,剪力墙结构抗震设计必须满足全国及地方的设计要求,满足强度、刚度、稳定性等指标要求,达到建筑使用功能。剪力墙设计中需要预留一定的富余度,保证竖向构件可靠连接,以确保后期装配式剪力墙结构能在8度和9度抗震设防烈度条件下更好地设计和使用。

剪力墙在高层住宅建筑结构设计中的优化与应用

随着城市化进程的加速,高层住宅建筑在城市建设中占据着越来越重要的地位。剪力墙结构因其良好的抗震性能和经济性,在高层住宅建筑中得到了广泛应用。为了进一步提高剪力墙结构施工质量,文章对剪力墙结构优化设计的原则和方法,进行了分析研究,并结合工程实例详细分析了基于遗传算法的剪力墙结构优化设计,以供参考。

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。

某超限高层结构的消能减震设计

为减小层间位移对超限高层结构的影响,针对框架–剪力墙结构塔楼的偏心裙房位移较大的问题,以一栋框架–剪力墙结合体系商务中心办公楼为例进行消能减震设计。分别运用PKPM、midas Building软件进行多遇地震和罕遇地震分析,运用YJK软件进行损伤分析。结果表明:在多遇地震和罕遇地震作用下,采用粘滞阻尼器的减震结构的层间位移角和基底剪力均大幅减小,减震效果明显,各项指标满足规范要求和减震性能目标。另外,在罕遇地震作用下,粘滞阻尼器滞回曲线比较饱满,说明其力学性能稳定,其在增设部位与剪力墙协同工作,取得了良好效果。

两类新型钢板阻尼墙在高层钢结构住宅中的复合减震(振)应用研究

首先介绍了两类新型钢板阻尼墙技术(铅-黏滞复合阻尼墙和无屈曲钢板阻尼墙)。铅-黏滞复合阻尼墙由黏滞阻尼墙和铅阻尼器复合而成,主要用于解决高层钢结构的风振问题,其中黏滞阻尼墙用于提高舒适度性能,铅阻尼器用于减小风荷载下的层间位移角。无屈曲钢板阻尼墙则主要用于解决抗震问题,小震下其主要处于弹性状态,为结构提供抗侧刚度,中大震下则进入屈服状态消耗能量,使结构层间位移角满足规范要求。然后,基于上述两类阻尼墙技术,提出了适用于高层钢结构住宅的复合减震(振)设计方法。最后,通过在一幢高层钢结构住宅中采用上述两类新型阻尼墙技术,通过复合减震(振)设计,验证了两类阻尼墙技术对于减小高层钢结构风振和地震响应的有效性。

高烈度区某超限高层结构抗震设计及性能分析

某平面和竖向均不规则的超限高层建筑,同时存在着局部构件间断、塔楼偏斜、楼板不连续、扭转不规则、尺寸突变等超限情况。对结构在多遇地震作用下的整体抗震性能进行分析,在ETABS结构计算软件中选取符合条件的2条人工波及5条天然波模拟地震作用,考虑采用主、次波双向地震作用加载的方式,对结构进行弹性时程补充分析和设防地震作用下结构关键构件的抗震性能验算,并利用SAUSAGE和PERFORM 3D三维非线性弹塑性分析软件对结构进行动力弹塑性时程分析和弹塑性时程补充分析。计算结果表明,通过提高底部局部墙肢配筋率、埋设钢板、局部楼板加厚等措施,本超限高层项目可达到预期的抗震性能目标。最后给出了本项目针对结构超限情况采取的相关措施。

某大高宽比超高层住宅结构抗震设计要点分析

结合某工程实例,对存在扭转不规则、大高宽比且超B级高度的超高层结构进行分析,并根据超限水平、结构特点及经济性评价等综合因素,选定结构的抗震性能目标。详细阐述主体结构在多遇地震、设防地震及罕遇地震作用下的设计控制指标及设计要点。通过计算分析,验证了结构在不同工况下的整体指标满足规范要求,发现结构薄弱部位并采取相应的加强措施,以达到设计提出的性能目标,结构具备一定的安全储备和良好的抗震性能。

武汉某超限高层住宅楼结构设计

武汉某超限高层住宅楼结构高度164.5m,结构体系为剪力墙结构。主体结构为高度超限且存在凹凸不规则、个别构件转换的一般不规则项工程。通过合理的结构布置,根据建筑功能、各构件的重要性设定合适的抗震性能目标,采用YJK、MIDAS Building、SAUSAGE软件分别对不同性能水准地震作用进行计算分析。建立大震下弹塑性时程分析,发现结构的薄弱部位、薄弱构件,同时提出相应的设计加强措施。分析结果表明,结构各项指标均符合抗震设防要求,主体结构达到抗震性能目标C-级的要求。

商业综合体武汉梦时代广场结构设计

武汉梦时代广场地上结构通过设置三道防震缝分为A区、B区、C1~C2区、C3区四个部分,其中A区、B区和C1~C2区均属于特别不规则的超限高层建筑。对超限结构进行了小震、中震和大震作用下的计算分析,结果表明整体结构均能满足预设的抗震性能目标。阐述了结构设计中遇到的超长混凝土结构、罕遇地震作用下剪力墙损伤严重、建筑高度判定、跃层柱稳定分析等难点。通过分析各区混凝土屋面以上结构的质量对下部结构地震剪力的影响,对各区的结构高度进行了合理判定。通过楼板温度应力分析及跃层柱的屈曲稳定分析,得出如下结论:楼板设计时应根据温度应力分析结果进行针对性加强,跃层柱稳定承载力满足要求。

某规则性超限高层酒店结构抗震性能研究

某酒店为规则性超限高层建筑,房屋高度98.90m,采用框架-剪力墙结构体系。本工程存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变、局部穿层柱、竖向抗侧力构件间断等5项不规则项,对本工程进行了抗震性能化设计,利用两种软件进行了多遇地震下的反应谱分析和弹性动力时程分析,中震弹性和不屈服的承载力复核,采用弹塑性动力时程分析对结构在罕遇地震下的动力特性及损伤退化开展进行了研究。结果表明:结构抗震性能良好,结构体系合理可行,能够达到小震弹性、中震可修、大震不倒的抗震性能目标。针对二层顶局部托柱转换,对转换柱及转换大梁均采用型钢混凝土构件并按中震弹性设计,且增加转换层板厚并对楼板进行应力分析及抗剪验算。利用有限元软件MIDAS-FEA对单榀转换框架进行精细分析,细化了构件损伤、材料应力状态及性能目标等各项指标。

高层建筑结构设计中剪力墙结构设计的分析研究

现代化建筑结构设计中,应用剪力墙结构可一定程度缩短工程建设周期,有助于提高施工效率并提升结构的整体性和房间的舒适性。当前建筑行业中,在剪力墙结构设计中剪力墙布置位置与尺寸等方面,尚未形成较优化且统一的标准,主要依靠设计人员的个人经验,以至于剪力墙结构设计可能会出现一些偏差。因此,本文将对高层建筑结构设计中的剪力墙结构设计进行深入分析研究,在掌握剪力墙结构设计要点的基础上,保障其实际应用的合理性。

高层框架剪力墙结构的抗震性能优化分析

为适应高层建筑多层次化、功能综合化的发展,建筑结构形式在实际中需不断优化设计,而框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,应用广泛。本文通过对框架剪力墙结构的特性进行分析,阐述其抗震设计要点,据此提出相应的优化设计措施,提高框架剪力墙结构的抗震性能。