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。

襄阳大厦超限高层结构设计

襄阳大厦结构高度249.6m,地上共58层,塔楼采用框架-核心筒结构体系,存在分段折柱、核心筒单侧收进、高位转换、连梁支承楼盖梁等特点。针对结构设计过程中的重难点,通过合理的计算分析与加强措施,确保与分段折柱相连的水平构件、核心筒墙体、转换构件的安全问题,并采用新型分段式连梁解决楼盖梁支承在连梁上的设计问题。弹性及弹塑性验算结果表明,结构满足预期抗震性能目标,各项结构措施合理可靠,结构设计安全合理。

某超高层项目钢管混凝土组合柱应用

某超高层项目荷载较大,导致框架柱截面较大,严重影响建筑空间使用。采用钢管混凝土组合柱,和型钢混凝土柱相比,标准层每根柱节约建筑有效使用面积1.5~1.8m^(2),结构主体成本节约近1000万元。提出了对钢管进行开孔的梁柱节点做法并分析五种不同节点方案,采用大型通用有限元软件ABAQUS进行仿真分析,充分考虑框架梁对节点的约束作用,得到五种节点方案的极限承载力及钢管的最大应力,结果表明采用钢管开孔的梁柱节点做法可行,并得到最合理的开孔形式;分别对7种不同箍筋形式进行受力性能分析,并考虑实际施工因素,得到最为合理的箍筋设置形式。

深圳京基东滨时代大厦超限高层塔楼结构设计

深圳京基东滨时代大厦塔楼为框架-核心筒结构,结构高度194.35m,属于超B级高度的超限高层建筑,四角及南北两侧均设有L形墙或一字形墙与框架梁平面外相接。为满足建筑功能需求,2层取消了大量楼板和外框架与核心筒相连的框架梁,形成跃层柱。41层东西两侧外框柱均往内收进,需设置托柱转换梁。以上难点增加了结构设计难度。采用性能化设计,有针对性地对关键部位采取相应的加强措施,并对特殊部位进行专项分析,如L形墙或一字形墙等特殊墙体、跃层柱、托柱转换梁等。通过弹塑性动力时程分析考察整体结构的抗震性能。计算结果表明:该结构抗震性能均能达到设计的预期目标。

某超限高层办公楼结构设计与分析

某超高层办公楼主体高度约200m,框架-核心筒结构,存在4项不规则项,属于超B级高度的超限高层建筑。文中着重介绍了超限情况、性能目标,对跃层柱、斜柱、平面连接薄弱处楼板等关键部位采用有限元软件补充计算分析,采取相应加强措施后保证结构具有较好的抗震性能。对同类建筑的结构设计具有一定的借鉴意义。

某250m超高层建筑的塔楼结构设计分析

某超高层建筑高度为249.9m高度,位于6度设防地震烈度区,是采用叠合柱、型钢剪力墙并带有斜柱转换的框架-核心筒(双筒)结构体系。分析了整体结构在地震作用下的变化,并采用有限元软件着重分析了斜柱、型钢剪力墙和楼层楼板等构件的受力特点。结果表明,结构可满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的预期抗震性能目标要求,承载能力、变形能力、层间弹塑性位移、层间位移角可满足抗震性能目标C的各项抗震性能水准要求。

超高层建筑结构体系契合性研究

为了研究超高层建筑外型与建筑功能对结构选型的影响,以两栋低烈度区约400m高的超高层建筑为案例,简要介绍了两个案例的建筑造型、使用功能、构件布置、荷载条件等基本情况;同时,对比了水平荷载作用下,两案例的主要计算结果;最后,将两案例的造价与同地区相似高度建筑的造价进行了对比。结果表明:两案例既满足了建筑使用和立面美观的要求,又满足了结构受力和整体稳定安全的要求,同时均比国内高度相近的超高层建筑具有更好的经济性。说明契合建筑外观与使用功能是结构布置合理性的根本,两者和谐结合方能实现综合最优。

大中庭弱连接超限高层复杂结构设计研究

北京某特别不规则的超限高层结构为集办公、会议、交易、展览展示、科技等功能于一体的现代化企业总部,地上结构采用钢梁钢管柱(局部巨柱)框架-巨型桁架转换-钢筋混凝土筒混合结构体系。因建筑功能存在通高的中庭,部分竖向承重构件无法落地,利用外侧转换桁架和核心筒间转换桁架进行转换。为增强结构的整体性和抗扭能力,在两个避难层及屋顶层设加强桁架和伸臂桁架。对整体结构的各项性能进行验算,对各关键构件进行加强,结果表明:各项指标满足设计要求,结构性能安全可靠。

超高层钢结构中桁架层下连次柱施工研究

文中以某超高层建筑为例,对超高层钢结构中桁架层下连次柱施工进行研究。结果表明,设置支撑系统情况下桁架的最大挠度比未设置支撑系统的条件下降低了82.2%,设置支撑系统情况下桁架的最大应力比未设置临时支撑系统的条件下降低了69.6%。通过校准调整,各个构件的变形均满足设计方案的要求,施工质量良好,可为类似工程提供参考。

临沂金水湾二期超高层结构设计

临沂金水湾二期超高层项目结构高度153.3m,属于高震区超高层超限结构,地上结构采用钢管混凝土框架⁃钢筋混凝土核心筒混合结构,塔楼外框柱均倾斜布置以满足建筑外立面的变化。采用YJK和ETABS两种软件对主塔楼结构进行了弹性分析,并采用PERFORM⁃3D软件进行了动力弹塑性分析。从结构体系、性能设计等方面对超高层结构设计进行了简要论述,并对梭形超高层建筑的斜柱设计要点、环带桁架、底层分叉柱以及结构动力弹塑性四个方面进行了详细分析、介绍,最后给出了上述要点的计算结论和构造建议。

超高层建筑框筒结构的混凝土墙柱托换施工技术分析

由外围钢框架和内部混凝土芯筒组成的框筒结构具有刚度大、造价低等优点,已在超高层建筑设计施工中得到了广泛应用。随着使用年限的增加,需对该建筑结构进行改造加固,因此,混凝土墙柱托换施工必不可少。文中以某超高层建筑工程项目为例,对混凝土墙柱托换方案进行了详细阐述,并基于二次受力对其进行改造加固设计,利用测试仪器以及支撑系统设计对托换全过程进行测试与分析,验证托换加固方式的实际应用加固效果,以期进一步提高工程施工质量。

某建筑钢结构减震方案设计研究

为了得出效果最好的抗震设计方案,对比分析了罕遇地震下7种不同支撑设置方案的损伤情况、层间位移角等指标,结果表明:在层间位移角改善效果方面,方案C1与普通方案A1相比层间位移角最大值降低了12.4%,且继续向上增加屈曲约束支撑(方案D1~G1)时层间位移角降低幅度仅有略微增加;顶点位移的变化趋势表现为随着逐层增设屈曲约束支撑,其值先减小后逐渐增大的规律,总体上方案D1顶点位移最小,相较于方案A1降低了近17%;屈曲约束支撑和钢连梁的耗能比例随着逐层增设屈曲约束支撑表现出缓慢增加的规律,且方案D1能耗比已较为接近方案G,对比各布置方案的各项指标后,确定最优方案C1为最优方案。

高烈度区大底盘框支-剪力墙隔震结构地震响应分析

对经济性要求较高的高烈度区高层住宅剪力墙结构,采用隔震措施可以有效地降低上部结构的水平地震作用,从而减小结构的设计截面尺寸和配筋;而且隔震结构有非常优良的减震耗能效果,能提升结构的安全冗余度。本文以8度区大底盘框支-剪力墙高层结构为研究对象,根据新《隔震设计标准》进行隔震设计研究,选取5条天然波和2条人工波进行了时程分析计算,得到隔震结构的减震设计效果。采取隔震措施,可以有效的降低上部结构的地震作用。对转换桁架进行了设防地震下的响应分析,得到转换桁架可满足抗震设计要求。

技术史视角下中国早期超高层建筑结构技术转移演变述略(1970—1985年) 以深圳国际贸易中心大厦为例

1970—1985年间,早期超高层建筑作为国内一种标志性的建筑类型,其先锋性的结构技术发展是决定其特有结构和空间型制的根本驱动力。文章从技术史学视角出发,梳理对中国超高层建筑技术有重要影响的国际技术转移历程,通过整理同期建筑结构等相关工程技术资料和文献,将该类型建筑设计发展史放置于结构技术的引入和演变脉络之中,强调从“工法创新”到“结构创新”的思维转变,并以深圳国际贸易中心大厦作为“筒体”超高层案例分析,以期构建中国早期超高层建筑设计的独特技术价值及时代意义,为理解现当代建筑提供一种可能的技术路径。

螺旋钢管支墩+贝雷梁纵梁做连续梁支架技术研究

某主桥上构为2-75mT构,采用两幅桥布置。由于桥梁主墩较高且梁下地基软弱,给施工带来了较大难度,T构支架现浇成为本项目的技术难点和造价控制重点。经过对多种方案的比选、优化和承载验算,最终选定梁-柱式支架方案进行现浇施工。与传统碗扣式满堂支架相比,该方案能够显著减少地基加固处理工作量,降低安全风险,同时也大幅减少支架的搭设工程量,能更好地满足工程工期和造价目标。

某大底盘多塔超高层部分框支剪力墙结构设计

某大底盘多塔超高层部分框架剪力墙结构高152 m,位于7度区Ⅱ类场地,为超B级高层建筑,存在扭转不规则、尺寸突变、构件间断、抗扭刚度弱等四项不规则项。通过性能化分析,结构抗震性能可达到C级目标。转换层通过由整体指标到局部有限元的分析论证,提高了转换层关键构件的性能目标要求;多塔对裙房关联区域的影响由上往下逐层递减,采取增加附加钢筋、增加楼板厚度等措施,保证了结构的安全可靠。

联想后海大厦超高层建筑后注浆灌注桩设计

联想后海大厦位于深圳后海中心区,两栋塔楼在高区悬挑转换,均采用框架-核心筒(带高位转换)结构体系,对基础沉降极为敏感。项目所在场地基岩面较深,大部分区域中风化岩埋深超过120m,超高层建筑采用嵌岩桩施工困难。项目结合后海地区其他项目经验,最终选用桩端及桩侧均后注浆的灌注桩技术,以强风化岩为桩基础持力层。通过在承压及抗拔试验桩上对应位置设置压力应变片,静载试验分级加载时同步读取应变数据并推算不同桩身处的应力,分析后海地区桩侧不同土层及桩端持力层在后注浆施工工艺下对应的土层后注浆增强系数与规范建议值的差异,最终确定后注浆端阻及侧阻参数,优化了承压及抗拔桩,节约造价并缩短工期。

中信城市广场三期B地块办公楼超高层结构设计关键问题分析

中信城市广场三期B地块办公楼主塔采用密柱框架-核心筒+环带桁架混合结构体系,分析了楼板和外框柱剪力传递及斜柱引起水平力对整体结构的影响、环带桁架加强层的传力机理、抽柱转换节点和分叉柱节点受力。当楼板刚度分别取100%弹性刚度、50%弹性刚度、25%弹性刚度和刚性楼板时,分别验证了结构小震弹性、中震不屈服、大震不屈服的扭转承载力,对于此外框柱螺旋布置形式,应增强结构的抗扭转承载力;分叉斜柱的倾斜角度控制在10°范围以内较合适且采用型钢混凝土节点设计。

中信城市广场三期B地块办公楼超高层结构设计

中信城市广场三期B地块办公楼主塔采用密柱框架-核心筒+环带桁架混合结构体系,针对此密柱网混合结构体系的结构特点和性能目标要求进行了抗震性能化设计并分类归纳总结,提出一系列结构加强措施。通过增设适宜刚度的环带桁架加强层从而增强外框架刚度;加强层楼板采用钢梁+钢水平撑+钢筋桁架楼承板以可靠传递加强层外框架与核心筒间的剪力;分叉斜柱角度控制在10°范围以内,采用型钢混凝土节点设计;通过设置钢框梁连接墙肢内嵌型钢暗柱形成整体墙内约束型钢边框可以进一步有效地提高底部和加强层核心筒的延性与增强组合结构整体承载能力。分析结果表明:通过各项措施后结构满足设计要求,整体性能安全可靠。

某复杂体型超高层建筑结构设计要点与分析

深圳国际艺术博览交易总部是一座造型独特,蕴含文化元素的超限高层建筑。建筑中下部平面外轮廓内缩,结构设计采用斜柱方式解决立面变化,在四个立面均有框架柱倾斜,特别是北侧和东侧的斜柱数量多、斜率大。结构体系采用带3道加强层的框架-核心筒结构。分析了竖向荷载下的结构水平变形,对由斜柱引起楼盖轴力作用的框架梁及楼板进行了分析和设计验算,对多柱倾斜转折的相交节点进行了有限元分析和构造设计,确保整体结构及构件、节点设计安全。