广州南沙国际金融论坛永久会址主体结构设计

广州南沙国际金融论坛永久会址属于大型复杂会议类建筑,具有大底盘双塔、钢屋盖连体、大开洞、竖向质心偏移、大跨结构等多项不规则项。介绍了结构重力体系和抗侧体系的选型思路,主体结构选用混凝土框架+屈曲约束支撑体系,外表皮采用空间钢结构。重点分析了单塔与整体结构的差异以及钢屋盖对下部双塔的影响。通过弹塑性分析,对大震作用下各个时程点的损伤水平进行评估,对大开洞的楼板进行了地震及温度作用下的楼板应力分析;对大跨桁架进行了抗连续倒塌分析。结果表明结构可满足大震不倒的要求,支撑承载力能充分发挥,大底盘结构具有良好的基座支撑特性。

基于功率流理论大底盘双塔楼减震控制研究

在地震作用下,大底盘双塔楼结构采用隔震层和阻尼器协同控制方案有较好的控制效果,但该体系下各子结构间的能量流动并未被深入研究。文中将大底盘双塔楼复合被动控制体系简化为分布参数体系,利用多目标粒子群(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法,得到阻尼器最优参数。以此为基础,探究左塔频率和阻尼比变化时,各塔楼功率流方差、功率流流向以及随机功率流时变方差的变化情况。研究表明:采用一体化的设计流程可以增强大底盘双塔楼控制体系的耗能能力。隔震层和阻尼器使得具有底部隔震的右塔类似于一个大型的调谐质量阻屁器(tuned mass damper,TMD)控制装置。同时左、右塔楼不对称设计提供的动力差异进一步提升结构的减震性能。此时,较低楼层的能量将流入隔震层,而较高楼层的能量则由阻尼器进行吸收耗散。复合被动控制方案可使得结构更快地进入稳定状态。上述方案还可大幅降低随机功率流时变方差峰值。

大底盘多塔超限高层结构设计与分析

地铁上盖建筑底部大空间常会导致竖向构件不连续,结合其他因素导致结构超限,需进行性能化设计方可保证整体结构的安全性。本文对某8度区大底盘多塔高层住宅设计进行了介绍,前期找出结构关键部位制定性能指标,计算分析当底部大底盘部分墙肢无法落地时,通过增设短墙肢,底部转换梁、转换柱采用型钢混凝土加强,主要墙肢采用钢板剪力墙等措施,使多塔结构在小震弹性计算时承载力验算满足规范要求,性能化设计满足预定指标。大震下进行动力弹塑性分析,大部分墙体属于轻度~中度破坏,局部墙肢破坏严重,连梁大部分损坏严重形成铰机制,耗能明显。框架结构整体损伤不大,未出现贯通成片的严重损坏,满足大震性能目标需求,验证了结构布置的合理性。

车辆基地全框支剪力墙结构大底盘效应分析

以某车辆基地全框支剪力墙结构为例,以底盘结构质量、刚度、频率、平面尺寸、裙房柱截面、塔楼高度等为参数,分析大底盘结构对塔楼地震响应的影响及多塔楼之间的影响、塔楼偏置对底盘的影响等。结果表明,底盘效应放大了塔楼受到的地震作用。楼高150m时,塔楼层剪力曲线形状变得弯曲,反映高阶振型带拐点的曲线形状;楼高50m时随裙房范围扩大,底盘效应明显增强,裙房范围每侧60m,裙房上一层的剪力比楼高150m时该层的剪力还要大50%左右,是楼高50m无裙房时该层剪力的2.5倍左右。在车辆基地全框支剪力墙结构设计中需考虑大底盘效应,按实际的底盘范围进行整体计算以真实反映底盘效应。

多塔大底盘层间隔震结构地震响应控制研究

探讨不同响应控制方法对层间隔震建筑抗震性能的影响,并识别不同方法在提升层间隔震建筑抗震性能方面的优劣,进而为层间隔震结构地震响应控制设计提供参考。基于一多塔大底盘层间隔震结构工程案例,分别考虑在隔震层和大底盘中加入黏滞阻尼器以及增加大底盘刚度这3种方案,基于Perform-3D建立了3种设计案例和原型结构的弹塑性分析模型,对比分析了4个结构的地震响应,从而识别出3种设计方案对多塔大底盘层间隔震结构地震响应的控制效果。研究结果表明:对隔震层位移和大底盘楼面加速度控制效果最优的方案是在隔震层中设置黏滞阻尼器,但该方案会导致塔楼的地震响应显著增加;对大底盘层间位移角以及塔楼层间位移角和楼面加速度的控制效果最优的方案是增加大底盘刚度。对于塔楼的层间位移角,3种方案均无明显控制效果。

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。

大底盘层间隔震模型试验与平–扭耦合效应分析

大底盘结构在竖向刚度突变处震害严重,采用层间隔震体系能有效解决底盘和塔楼间刚度及质量突变的问题。已有研究对层间隔震结构进行了大量的数值分析,但相应的振动台试验研究缺乏,且塔楼偏置的大底盘层间隔震结构平扭耦合效应研究未见报道。因此为了指导工程抗震设计,研究了塔楼偏置的大底盘层间隔震结构的地震响应和平–扭耦合效应。首先,建立一个位于8度设防区具有典型工程应用意义且塔楼偏置的大底盘结构(单塔楼),其底盘为2层,塔楼为6层,塔楼与底盘的平面面积比为1∶2.4,塔楼高宽比为1∶3,符合大底盘结构的受力特征和条件;接着,对其进行简化和缩尺并制作模型;最后,进行了双向振动台试验与数值分析对比。试验得到了模型各楼层的加速度和层间位移。结果表明:采用层间隔震技术,塔楼各层加速度和层间位移减震效果均显著,在0.60g作用下,减震率(Y向)分别为83.13%和81.18%以上;底盘加速度响应不减少反而增加,减震率(Y向)处于–12.69%～–24.07%;底盘层间位移减震率(Y向)在15.53%～17.15%,减震效果差;进一步分析得,模型在0.60g作用下塔楼仍处于弹性,而底盘在0.40g作用下就进入了弹塑性,且底盘第2层位移明显大于第1层。基于振动台的试验结果验证了数值模拟的准确性,进一步分析了结构的平–扭耦合效应。结果表明,与抗震模型相比,层间隔震底盘扭转角减少2/3,隔震层扭转响应较大但不向塔楼传递,塔楼层间扭转角趋于零,塔楼与底盘的扭转耦联效应不明显,从而塔楼偏置的大底盘单塔楼建筑采用层间隔震形式时,可有效降低结构的扭转效应。

大底盘双塔楼结构抗震性能研究

在高层商住楼中的应用日益增多,为了解大底盘多塔楼结构的抗震性能,研究结构抗震概念,结合实际工程,采用SATWE软件进行弹性动力时程分析,研究了落地剪力墙厚度及转换层设置高度对大底盘双塔楼结构自振特性、侧移、楼层地震作用及地震剪力的影响。结果表明,落地剪力墙厚度对结构刚度贡献有限;转换层位置越高,结构抗震性能越差。

大底盘双塔结构层间隔震技术的抗震性能分析

大底盘双塔结构在地震时底盘与上部塔楼连接处的薄弱层易遭到破坏。为解决竖向刚度不均匀造成的地震破坏,采用层间隔震技术,在大底盘与上部塔楼之间设置隔震层,减小传入上部结构的地震作用。运用SAP2000有限元分析软件,建立层间隔震结构和非隔震结构模型,对其进行时程分析。结果表明:隔震结构的加速度幅值,层间位移,底部剪力都相应地减小;隔震结构的变形主要由隔震层承担,隔震结构加速度和层间位移在隔震层处达到最大值,层间剪力在隔震层处大幅度减小,起到了相应的隔震效果,为工程实际提供了理论依据。

大底盘双塔楼超限高层抗震分析和性能化设计

介绍了大底盘双塔楼超限高层的设计分析过程,采用SATWE,PMSAP和ETABS三个程序对整体模型和单塔模型进行了多遇地震作用下的反应谱计算和动力弹性时程补充计算,并进行了罕遇地震作用下的静力弹塑性分析。结果表明,结构抗震性能良好,体系安全可行。对受力复杂的连接板进行了应力分析,并推荐了主拉应力表达式的截面设计方法。针对超限的情况,进行了性能化设计,对关键部位进行了定义并采取了加强措施。

许昌建安文化广场结构设计

许昌建安文化广场造型奇特、雄伟,其地上部分通过结构缝分为西南大底盘双塔、东南影厅和北面多层三部分,其中西南大底盘双塔和东南影厅均属于特别不规则的超限高层,存在多个设计关键点和难点。首先对西南大底盘双塔的结构体系及其存在的凹凸不规则、楼板不连续等不规则状况,和东南影厅顶层规则大空间设计等情况做了较为详细的介绍,并在概念设计上采取了一系列针对性措施和处理方法;在此基础上,详细阐述了西南双塔抗震等级的确定,并进一步简要陈述了常规小震弹性对比分析、小震弹性时程分析、关键构件的性能化设计以及整体结构的动力弹塑性分析等一系列设计分析内容。分析结果表明,该项目结构具有良好的抗震性能。

连体对大底盘双塔结构竖向地震作用的影响

为研究带有连体的大底盘双塔结构在竖向地震作用下的反应情况,确定连体的合适位置,本文应用ANSYS软件建立三个比对模型,并分别对它们进行了Z向的地震加速度反应谱分析,通过分析得到了这三个模型的整体变形情况、最大位移曲线,并将之进行比较,得出了相应结论,即带有连体的大底盘双塔结构在竖向地震作用下整体变形和位移明显加大,并且随着连体位置升高,作用效果更加明显.

大底盘双塔楼结构刚度控制方法研究

结合成都某大厦结构设计,定量分析了大底盘双塔楼结构水平侧移的规律,从而提出对称大底盘双塔楼结构刚度控制的方法。经算例验证,其精度能满足工程要求。

大底盘双塔结构的时程分析法研究

运用时程分析理论对大底盘双塔连体结构的地震反应进行分析,同时比较了大底盘双塔连体结构在双塔对称与否的情况下地震反应的不同情形。结果表明,对称双塔结构两塔楼的相互影响很小,连接体的连接作用不大,而对于非对称双塔结构,由于连体的连接作用,将减少结构顶部的动力响应。

大底盘双塔楼超限高层结构设计及抗震分析

某医疗综合楼有扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变及塔楼偏置等特点,属超限高层建筑。通过采取提高抗震等级、增设构件及优化配筋等措施,经模型计算,满足要求。得出通过在裙房部位增设剪力墙等措施,可有效控制结构的扭转效应,将位移比控制在允许范围内;通过对主楼与裙房相连处梁、柱、板的加强,以保证主楼和裙房的连接可靠性。

某大底盘双塔结构超限设计

本工程由于建筑平面布局原因,塔楼与裙房之间无法设置防震缝,两塔楼平面不对称,因此成为超限高层结构。在结构的超限设计中,通过对单塔及整体模型的分析对比,以及对二道防线设计的框架剪力调整进行了分析研究,确定了包络设计的原则,对于大底盘以上楼层及其在裙房的投影范围设计取整体模型计算结果,对于大底盘裙房范围内框架设计时采用整体模型和裙房单塔模型配筋结果进行包络设计。通过对塔楼连接薄弱部位的分析,双塔连接的位置及塔楼与裙楼连接的区域应力较大,采取加大板厚及楼板配筋的加强措施。通过弹塑性时程分析验证了结构的变形及薄弱部位,核心筒墙体在底部加强区域出现不同程度的受压损伤,底部楼层沿平面长向的墙体及核心筒角部受压损伤较为严重,通过提高底部框架及剪力墙抗震构造措施等级至特一级,提高底部核心筒外墙水平及竖向分布筋配筋率并设置过渡层,保证了结构设计的合理性及安全性。

落地剪力墙厚度对大底盘双塔楼结构抗震性能的影响

结合成都某高层建筑结构设计,通过地震作用下的弹性动力时程分析,研究了落地剪力墙厚度对大底盘双塔楼结构抗震性能的影响。

大底盘多塔连体结构的动力分析方法

结合工程实例介绍了大底盘多塔连体结构的发展情况,总结了该类体系的静力和动力方面的研究状况.动力方面的研究包括建立分析模型和分析方法,分析对称和非对称双塔连体结构的动力特性和地震响应的方法主要有静力法、底部剪力法、振型分解反应谱法、动力时程分析法、随机分析法、能量分析法和静力推覆法(Static Pushover Analysis)等方法.

国家会议中心二期配套酒店结构设计

国家会议中心二期配套酒店项目为大底盘多塔结构,北侧X形塔楼与南侧L形塔楼通过2层裙房连接。地上部分采用钢管混凝土框架-支撑结构体系,存在扭转不规则、偏心布置、凹凸不规则、楼板不连续、竖向抗侧力构件不连续、多塔、斜柱、穿层柱等多项超限不规则项。介绍了结构体系选型、超限设计要点、屈曲约束支撑减震分析,采用抗震性能化设计、动力弹塑性分析等验证了设计的可靠性。创新性设计了一种钢管混凝土柱转换节点,给出了该节点的构造,并通过拟静力试验验证了节点的可行性,可为同类工程提供参考。

双塔高层建筑基础及顶部连廊隔震结构设计

以某地区大底盘双塔高层顶部连廊结构工程为例,针对基础采用有、无铅芯钢板叠层橡胶隔震支座(LRB、LNR)、顶部连廊采用摩擦摆隔震支座(FPS)的隔震结构,阐述了分析设计方法,对结构在8度(0.20g)多遇、设防及罕遇地震作用下的地震反应进行动力时程分析。分别对1号塔楼和2号塔楼及整体模型隔震前后的层间剪力比、倾覆力矩比进行了对比验算,并补充了三向罕遇地震动作用下的结构层间位移角及温度变化下的隔震支座位移。结果表明:该方案具有明显隔震效果,在地震和温度应力作用下隔震结构各项抗震指标均得到大幅度衰减。