Influence of rooftop telecommunication tower on set back-step back building resting on different ground slopes

In the hilly region due to scarcity of the plain area, buildings like set back-step back are more often used and also as a big surge in the telecommunication industries, rooftop tower adaptation is very common story nowadays. In the present study an analogy has been drawn to find out the influence of the rooftop telecommunication tower on the setback-step back building resting on ground at 20° and 30° slopes. A dynamic analysis has been performed and compared on the 4 legged angled section telecommunication tower which is located on the roof top of set back-step back building by varying positions of tower with the existing host structure built up on ground slope of 20° and 30° in both directions(X and Y).

超高层工业建筑中“机械-自然-城市-人”多尺度复合设计研究——以日立电梯试验塔“H1 TOWER”为例

工业建筑因其特殊的功能和尺度,相关研究往往以结构设备技术为重心。而在技术革新、城市发展的推动下,当代工业建筑设计进入了类型多样化、技术高度化、城市景观化、使用人性化的新发展阶段。本文以日立电梯“H1 TOWER”为例,针对高速电梯试验塔这一新工业建筑类型,从机械、自然、城市、人这四种尺度对试验塔的不同要求进行梳理,对平面构成、建筑轮廓、风穴与立面、外墙细部中对意匠与技术方案的整合进行具体考察,并结合同类建筑作进一步比较分析与总结,提出多尺度复合、多专业协同将是拓展工业建筑设计维度、工程技术与城市人文融合的关键。

超高层建筑工程内爬塔式起重机附着提升拆除关键技术

内爬塔式起重机是适用于超高层建筑的一种大型设备,本研究介绍了内爬塔结构系统构造及爬升流程,通过设置支撑梁承受结构重力和塔式起重机设计荷载、设置液压油缸和内爬框架进行顶升操作,完成内爬塔结构提升。以小塔拆大塔为塔式起重机拆除原则,设计了两次屋面吊拆除过程,保障拆除工期和屋面结构安全。建立了支撑梁和内爬框架的三维实体有限元计算模型,优化支撑梁系统设计,得到了支撑梁和内爬框架在满载支撑状态下的应力和位移计算结果。结果表明,支撑系统安全可靠。

“万花筒”的新生 深圳妇儿大厦改造案例评述

文章以MVRDV建筑事务所主持设计的深圳妇儿大厦改造项目为例,探讨了建筑在生命周期内其适应性再利用的可能性。通过体量、结构、立面三类改造策略的运用,建筑师对塔楼裙房模式的高层建筑类型进行了挑战,创造了积极的城市界面与公共空间。该项目为改革开放初期同类型高层建筑的功能置换与空间再生提供了一个范例。

装配式混凝土建筑施工现场群塔布置的影响因素分析

装配式混凝土建筑的预制构件类型繁多、数量大,现场吊装作业任务量大。装配式混凝土建筑施工现场进行群塔布置时需要考虑塔吊的选型、施工场地和道路情况、塔吊的站位和群塔作业防碰撞要求等因素。在保证群塔施工中相互运行安全的前提下,群塔的合理布置应可最大限度地提高群塔利用效率,满足施工要求。

风荷载作用下塔式起重机结构的随机振动分析

对塔式起重机的研究一般是将风荷载进行应力等效或者是流体分析,而本文将结合脉动风的随机特性与Ansys的随机振动模块进行分析。首先计算塔机在非工作状况下的预应力模态,确定其固有频率及振型;其次基于Davenport风速谱计算出随机振动模块所需的PSD数据;最后从后处理模块中得到所需的数值。

基于BIM的飞云楼结构古建筑遗产保护模型研究

飞云楼是一项具有深厚历史文化的古建筑遗产,其结构完整性的维护对文化传承至关重要。研究采用BIM技术监测和分析其结构健康状况,为古建筑的保护与维护提供新的方法。分析结果表明,监测桁架的日均变化率高达19.173%,异常监测值达到-43.16,榫卯连接处与地基的日均变化率分别为-15.902%与-20.041%,但异常监测值分别为-46.24与-23.08。对于梁与柱子,异常日均变化率分别为-1.792%与3.594%,梁的异常监测值为17.33,柱子为-51.09。屋顶的异常日均监测值为-62.73,是所有监测部位中最高的,表明屋顶承受的应力或损伤程度可能最为严重。由此可见,该模型为飞云楼的结构性问题提供了预警,指出维护和监控的重点区域,为制定针对性的维修策略提供了依据,同时为其他古建筑的结构健康监测提供了可行的参考。

多源LiDAR和UAV影像的塔式建筑物三维建模方法

塔式建筑物由于立面结构复杂,使用单一数据源进行三维建模时容易出现部分区域空洞、纹理拉花等情况。为解决此问题,本文提出一种将无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)影像、机载LiDAR数据和手持LiDAR数据进行配准融合的塔式建筑物三维建模方法。以云南省玉溪市新平县的五彩云楼为例,使用UAV和手持激光扫描仪作为数据采集设备,首先分别采集塔式建筑物的UAV影像、机载LiDAR和手持LiDAR数据,然后基于摄影测量原理生成UAV影像的点云,其次基于最近点迭代算法方法将三种数据进行配准融合,最后通过构建不规则三角网表示其三维模型。实验结果表明:将多源LiDAR和UAV影像点云配准融合后生成的三维模型结构更加完整,避免了单一数据源构建三维模型存在的空洞问题。

三面围合的人字结构——北京N公寓结构设计

基于某大跨斜连体三塔结构项目,采用多软件对比小震弹性分析、时程分析以及大震动力弹塑性分析方法,对其进行了斜连体传力路径分析、斜连体超限高层结构计算分析、斜连体防连续倒塌验算、斜连体与塔楼连接薄弱部位关键节点有限元分析。分析结果表明,斜连体传力路径可靠,斜连体及与塔楼连接关键传力节点在大震下不屈服,整体结构满足大震下的变形和承载力要求。故本项目结构布置合理,结构体系安全可靠。

双塔高层悬垂屋面施工模拟研究

采用有限元对双塔高层悬垂屋面构件的变形效应进行施工全过程模拟分析,探究其支承结构和永久结构在分析过程中的力学转换关系,并根据施工模拟结果确定最终施工方案。该文重点介绍施工模拟过程中的一些思路及探讨,如分析悬垂屋面安装及卸载工序,以及从结构变形、杆件内力及稳定性方面对其安全性做出评估等,得出的结论可为现场施工提供有效指导,以期为后续类似双塔高层悬垂屋面的施工方案积累实践经验。

多塔大底盘层间隔震与基础隔震高层建筑抗震韧性对比

建设层间隔震地铁上盖建筑已成为高烈度地区实现以公共交通为导向建设集约紧凑型城市的重要手段,同时面对韧性城市的建设需求,提升该类建筑的抗震韧性已成为土木领域研究热点。该类建筑中大底盘对隔震结构地震响应和抗震韧性的影响,塔楼与大底盘抗震韧性的差异性、两者对建筑整体抗震韧性的影响等关键问题有待研究。屈重比作为隔震结构设计关键指标,其对多塔大底盘层间隔震建筑的抗震韧性的影响规律有待明确。该文以5个屈重比取值分别设计了多塔大底盘层间隔震案例和基础隔震案例,开展了弹塑性时程分析和抗震韧性评价。结果表明:大底盘对层间隔震建筑的地震响应存在放大效应,进而导致层间隔震建筑韧性等级低于基础隔震建筑。塔楼和大底盘的修复费用和时间构成存在差异,塔楼的修复费用和时间由加速度敏感型非结构构件引起,而大底盘的修复费用和时间由结构构件和加速度敏感型非结构构件共同引起。多塔大底盘层间隔震建筑的整体韧性等级随屈重比降低而提升,但屈重比对塔楼和大底盘的抗震韧性影响规律存在差异,塔楼的修复时间和费用随屈重比的降低逐渐减小,而大底盘的修复时间和费用随屈重比的降低无明显变化。

济南地区石钟楼造型特征与文化内涵研究

济南地区石钟楼是一种石质小品建筑,建于明清时期。这些石钟楼虽然已在文物普查中被发现并纳入文物保护体系,但仍存在对其历史文化价值认识不足、保护利用欠缺等问题。本文以济南地区石钟楼为研究对象,通过实地调查,对济南地区石钟楼的概况、分布情况、装饰特征进行了梳理,并对其中蕴含的文化内涵进行了分析,为石钟楼的保护与利用提供参考,为乡村记忆的传承、乡村经济文化的振兴提供助力。

MIDAS/Building双塔大跨度连体建筑抗震设计

双塔大跨度连体建筑结构形式及受力较为复杂,其结构安全性设计特别是抗震设计尤为重要。以某双塔大跨度连体建筑为例,基于MIDAS/Building结构分析设计系统及SATWE对整体结构进行小震反应谱分析,考虑施工模拟及P-delta影响,计算其水平及竖向地震作用,得到整体结构受力与位移参数,并进行设计验算。通过比较两种软件计算结果,可以看出该工程各项指标均符合规范要求,具有良好的抗震性能。基于计算结果,提出一些改进措施,为类似结构的计算与抗震性能分析提供参考。

串列圆角三角形双塔建筑风荷载干扰效应

为探讨处于串列布置的圆角弧边三角形双塔高层建筑的风荷载干扰效应,采用风洞试验方法研究了双塔相对间距及风向偏转对受扰建筑平均层阻力和升力系数及顺风向和横风向基底脉动弯矩功率谱特性的影响。结果显示上游建筑的存在使受扰建筑的平均阻力和升力系数都小于单体建筑,且随双塔间距减小更为显著,较小的风向偏转对其影响不大。上游施扰建筑会使受扰建筑的基底弯矩谱能量由低频向高频转移,并产生新的谱峰,对横风向弯矩其谱峰在相对间距为3时最大;当风向偏移至接近弧面迎风时,能量转移基本消失。研究成果可为同类建筑的抗风设计提供理论依据。

近断层地震动作用下多塔超高层建筑地震易损性分析

近断层地震动是一类含有高能速度脉冲的特殊地震动,其周期长、破坏性强、能量集中。多塔超高层建筑相比单塔超高层受力更加复杂,自振周期更长,速度脉冲能量更易输入结构,且可能对各塔造成较大的响应差异,但针对此类特殊情况抗震规范并未出台相应条文。对此,以一个三塔超高层建筑为例,以多种近断层、非近断层地震动,及高能速度脉冲为地震动输入,利用大型有限元软件进行地震时程分析,并以层间位移角和最大位移为主要分析对象,对主塔副塔结构进行地震易损性分析。结果表明:算例结构在各种地震动作用下,均可以满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”要求;但近断层地震动对于结构产生的响应远大于非近断层地震动;比较各种损伤状态的损伤概率,近断层地震动较非近断层地震动平均上升11.79%。进一步分析其中高能速度脉冲发现:速度脉冲是造成近断层地震动对结构损伤的重要因素,较小的速度脉冲就有可能对主塔产生较为严重的结构损伤。

考虑耦合作用的造塔平台施工安全风险有序加权评价方法

为准确评估桥梁造塔平台施工安全风险,提出考虑耦合作用的造塔平台施工安全风险有序加权评价方法并应用于实桥。首先,使用工作分解结构(Work Breakdown Structure, WBS)分解造塔平台施工工序,采用风险分解结构(Risk Breakdown Structure, RBS)分解安全风险,建立造塔平台施工安全风险因素耦合交互矩阵,通过指标修正,识别14个造塔平台施工安全风险因素,构建风险评估指标体系;然后,融合风险耦合理论、联合有序加权算子和交互作用矩阵构建造塔平台施工安全风险评估模型,识别施工安全关键风险因素;最后,以南沙至中山高速公路项目造塔平台施工工程为背景,采用该方法进行施工安全风险分析。结果表明:该项目造塔平台施工关键风险因素为“安全监管不当致临边、高处及登高作业防护不到位”“综合验收体系不合格导致模板及构件带病出厂”“竖向或水平构件支撑系统存在缺陷”等,通过安装造塔平台施工安全风险监测系统对以上风险因素进行重点管控,有效减少了造塔平台施工安全事故。

某大底盘双塔楼偏置超限高层建筑结构设计与分析

以某城市综合体实际工程为背景,研究扭转不规则等超限工程的破坏机理和应对措施,并基于抗震性能提出工程设计方法。该工程为大底盘双塔楼偏置超长复杂高层建筑,存在扭转不规则、楼板不连续、竖向体型收进、局部穿层柱、双塔楼结构及塔楼偏置等不规则项,采用基于动力非线性性能的抗震设计方法,利用多种软件进行了小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,以及大震下的弹塑性动力时程分析。结果表明:该结构抗震性能良好,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。由于该结构超长,通过温度作用间接效应分析,计算超长结构在温度影响下产生的温度应力,并根据温度应力计算配筋,与结构荷载效应组合,解决了超长混凝土结构温度应力影响等问题。

超高层塔式起重机抗台风施工措施研究

动臂塔式起重机在超高层建筑施工中起着举足轻重的作用,如何在施工过程中确保其安全,成为沿海地区超高层建筑施工的难点。以沿海地区某超高层建筑施工为背景,建立动臂塔式起重机有限元模型,模拟分析在不同风荷载作用下塔式起重机应力、变形等;分析塔式起重机支座反力对主体结构的影响。分析结构表明,在较高风荷载作用下,起重臂和标准节应力及位移虽然均在安全范围内,但仍需采取技术措施确保其安全;在最大风荷载作用下,支座反力对主体结构的影响较小,满足设计要求。

冷却塔定向拆除时剩余支柱的轴力计算方法

为了使冷却塔的定向拆除更加安全可控,对冷却塔保留柱轴向力的计算方法展开研究。根据力的相似关系给出支柱轴向力与其Z向力之间的关系式,基于平截面假定推导保留柱Z向力的计算公式;利用有限元研究环梁和支柱的弹性模量、支柱高度、保留柱数量以及相邻柱柱顶所对应的圆心角5种参数对保留柱Z向力的影响;根据有限元的结果对保留柱Z向力的计算公式进行修正,并研究修正后公式的适用性。结果表明:爆破后的冷却塔在所有保留柱上并不满足平截面假定;在实际工程范围内,上述5种参数不影响保留柱Z向力的分布规律为Z向力沿着y轴方向上的分布形态始终“两端受压,中间受拉”,且保留柱中的最大压力始终出现在第n排保留柱上,最大拉力始终出现在第(n-4)排保留柱上;当爆破圆心角为200°~240°时,修正后计算值的相对误差在21%以内,且该公式在不同冷却塔上具有良好的适用性。保留柱轴向力的计算公式从力学角度为冷却塔的拆除提供了理论支撑,增加了拆除工作的安全性。

超高层内倾外斜式大直径分叉圆管柱施工技术

在西安曲江文创中心项目中,塔楼外框主体结构3根角部钢柱为内倾外斜式分叉大直径圆管柱,分叉处柱体直径大,分叉相交贯口长、轴向受力大,对钢构件加工和现场安装精度要求高,不宜应用常规贯口切割技术。为解决相交大贯口加工难度大、制作精度与现场安装要求高、分叉节点整体运输难度大、焊接要求高的难题,从节点优化、贯口放样切割、工厂预拼装、现场安装等过程进行控制,顺利实现项目分叉圆管柱安装,且精度控制满足设计要求。