特别不规则超限高层建筑抗震设计

结合安徽阜阳万达广场4号楼(五星级酒店)结构工程实例,论文分别从建筑体型分析、针对性结构抗震概念设计、数值模拟抗震验算等方面阐述了超限高层建筑的结构设计思路及方法,从而取得安全、适用的设计成果。

某全斜柱框筒结构高层建筑的结构分析与构件节点设计

以某高层办公楼为例,针对全楼采用斜柱的钢框架-混凝土核心筒结构形式,对整体结构受力情况以及一系列结构不规则项进行分析和计算。该办公楼地上11层,地下3层,混凝土核心筒竖向连续,外框四边采用不同倾斜方向的斜柱。本工程仅在竖向荷载作用下外框就会产生倾斜和扭转,需要重点分析其结构水平位移以及附加扭矩和附加倾覆力矩对核心筒墙体的影响,并通过分析计算重点加强了核心筒墙肢的受力性能。同时本工程存在多项不规则情况,采用YJK和MIDAS Building等软件对整体结构进行了弹性时程分析、反应谱分析和中震关键构件分析等,采用PKPM进行静力弹塑性分析,并对其超限情况采取各项加强措施。通过以上各项分析和加强措施,本工程结构设计具有良好的抗震性能,给类似结构分析提供了参考。

590MPa级高强钢双面双弧立焊焊缝组织性能

为研究590 MPa级高强钢双面双弧工艺得到的焊接接头组织与性能的关系,采用钨极氩弧焊(TIG)与熔化极气体保护焊(MAG)方法获得成型良好的焊接接头,经过拉伸、冲击、弯曲试验及光学显微镜、扫描电镜、EBSD分析,对590 MPa级高强钢双面双弧立焊打底焊与盖面焊焊接接头的组织及性能进行了研究.结果表明:打底焊缝组织主要为贝氏体,盖面焊缝组织以贝氏体与针状铁素体为主;打底焊缝经历过一次热循环后组织得到一定程度的细化;打底焊缝硬度值与盖面焊缝相近,盖面焊缝热影响区最高硬度值高于打底焊缝热影响区最高硬度;2 mm坡口间隙性能较5 mm坡口间隙有较大提高,2 mm坡口间隙断口以韧窝断裂为主,5 mm坡口间隙断口以解理断裂为主.

武汉绿地中心主塔楼异形环带桁架设计研究

武汉绿地中心主塔楼结构高度475m,采用了12根巨柱+核心筒+9道环带桁架+3道伸臂桁架+角部巨柱间支撑的抗侧力体系。环带桁架的弦杆在平面上紧贴弧形的建筑边界布置,在立面上随建筑的形体也有一定角度的倾斜;同时,相邻设备层之间的楼层次结构重力柱也支承于环带桁架上,使其成为中国目前400m以上级超高层建筑中首个兼作次结构转换桁架的空间异形环带桁架结构。通过分别建立ETABS杆系模型与ANSYS整体板壳有限元模型,研究了重力柱作用下空间异形环带桁架在竖向荷载下的受力特点以及相应的结构设计对策;基于空间向量理论并结合建筑需求,研究并建立了空间异形环带桁架的定位设计方法;针对重力柱与环带桁架连接关键节点,开展了节点构造设计,并进行了节点有限元分析;采用拆除构件法对环桁架进行了抗连续倒塌分析,以确保结构有合理的冗余度。目前项目主体结构已经封顶,证明了上述分析、研究及设计对策保障了异形环带桁架及整个结构的安全性。

考虑屈服位移的竖向不规则结构抗震性能评估

本文给出了一种改进的模态pushover方法,对竖向不规则结构进行抗震性能评估。通过考虑不规则结构高振型的影响,利用模态pushover方法将结构简化为不同的等效单自由度体系,并对其进行弹塑性时程分析,将所得到的结果进行组合,得到原结构的楼层位移和层间位移等性能指标。由于结构处于屈服阶段与处于弹性阶段时的各节点变形的关系有显著区别,因此对于进入塑性阶段的振型,采用屈服后的各节点变形关系计算位移变形响应,将计算得到的各个振型结果组合得到整体结构的位移。通过四个算例分析,表明改进的方法所得到的结果更加接近于弹塑性时程分析的结果,证明此方法能够有效地应用于竖向不规则结构的抗震性能评估与计算。

不规则高层钢筋混凝土结构概念设计

从基于性能设计的角度对不规则高层钢筋混凝土结构的概念设计进行了探讨,提出了不规则结构在初步设计阶段注重概念设计及其改善与优化途径,在施工图设计阶段实现概念设计需遵守的一般原则.

法门寺合十舍利塔结构设计与分析

法门寺合十舍利塔呈"双手合十"造型,采用钢框架-核心筒结构体系。该塔为大底盘双塔连体高层建筑,详细介绍了塔结构分析与设计有关内容,包括塔式结构的结构体系及结构布置、结构设计与施工难点、相关的特殊构造措施;针对超出国内规范限制内容,采取相应的措施调整结构抗侧刚度,并采取有针对性的抗震加强措施,以增强结构的延性。

上海市某商业综合体结构设计

森兰国际七、八期工程为一个商业综合体,地下2层,主楼地上17层,建筑高度79.25m。建筑平面为弧形平面,外边缘长度为364.0m,地上结构设置两道结构缝,整体结构拆分为A,B,C三个结构单元。A单元和C单元在5层和13层处退台收进,属于竖向体型收进的复杂高层建筑,此两单元采用混合框架(型钢混凝土柱+钢梁)-核心筒结构体系;B单元为裙房,采用型钢混凝土柱+钢梁结构体系。为了满足建筑净高要求,主楼办公区13m跨梁采用腹板开穿越设备管线的矩形洞口变截面钢梁。基础采用桩筏基础。围绕项目设计过程中的要点及难点进行了论述,对结构体系进行了方案比选,详细论述了关键节点的设计和针对超限高层建筑所采取的抗震加强措施,并对外扩地下室下抗拔桩布置方案进行了比较,优化了筏板设计。

某综合体酒店超高层塔楼结构设计

某综合体酒店为高度150m的超限高层结构,存在两项平面不规则及刚度突变一项竖向不规则。针对平面不规则,对开洞楼板周边予以加强,补充两种不同程序计算复核;对设备夹层等层高较低的楼层,可采用二次结构与主体结构脱开处理,避免软弱层和薄弱层同时出现,同时对因刚度突变的薄弱层地震剪力放大1.25倍,设置抗震性能化目标,补充小震弹性动力时程分析和大震动力弹塑性时程分析,使结构满足抗震性能目标要求。对塔楼屋面支撑幕墙钢构架应考虑风载作用及鞭梢效应,并在整体建模中考虑钢构架与主体结构共同受力,保证钢构架具有足够的安全能力。

厦门杏林湾超高层住宅的结构设计探讨

介绍如何通过布置高效抗侧力体系的方法在较大水平荷载地区进行超高层住宅的结构设计;从三个工程实例出发,详细介绍了三种比较典型的超高层住宅进行结构设计的全过程;包括对结构高宽比、水平荷载、结构体系变形的详细分析比较,提出了通过加强关键位置竖向构件和减小剪力滞后效应形成高效抗侧力体系,实现了以较小代价达到结构需求的抗侧刚度的设计目标,以及结构设计过程中的模型、计算参数处理、构件设计,设计完成之后的经济性、建筑适用性评估等内容,总结出该类型建筑结构的整套设计流程,以期为类似工程设计提供参考。

海门某复杂超限高层结构设计

海门某办公楼选用钢筋混凝土框架-核心筒结构,结构高度为64.3m。结构共存在四项不规则,分别为楼板不连续、扭转不规则、体型竖向收进、塔楼偏置,属于复杂超限高层。本项目针对结构多项超限,采取了相应的增强措施,进行了结构抗震性能化设计。最终结果不但满足相关规范要求,也满足了抗震性能的设计目标。

基于汽轮发电机高位布置的离相封闭母线垂直段支持结构研究

本文基于汽轮发电机组高位布置,对发电机出口长距离垂直段离相封闭母线的支持结构进行研究与探讨。通过对支持装置的结构设计、应力和位移计算等方面的详细分析。得出以下结论:垂直段母线每楼层设置一组支持结构,其母线及支持结构受力分布均匀、变形微小,且每楼层间设置一组母线伸缩节,很好地解决了母线因自重、温度变化等引起的位移;直段的运输、安装和检修均安全可靠;长距离垂直段母线布置方式是可行的,制造厂有设计、制造经验,且已在工程中实施。

高层结构不规则项判别条件的探讨及建议

随着复杂工程实践经验增加,以及结构力学模型愈加精细、计算软件功能显著提升,有必要对高层结构不规则判别条件进一步完善。针对《抗规》第3.4.3条定义的6个不规则类型,探讨了其力学概念以及当前执行上存在的一些问题,提出了相应的修订建议以供探讨。具体建议包括:采用考虑与不考虑偶然偏心下竖向构件剪力增大系数来判别扭转不规则;增加凸出部位宽度的限值用于凹凸不规则判别;增加楼层数的限值用于楼板局部不连续判别;增加楼层侧向刚度比的上限值用于侧向刚度不规则判别;增加不落地墙的截面面积占比或被托换柱的等效剪切刚度占比限值用于竖向抗侧力构件不连续判别;增加层间抗剪承载力比的上限值用于楼层承载力突变判别。根据所建议的不规则判别条件,对31个超限高层结构进行判别,相比根据《抗规》判别的结果,平面不规则数量明显减少,竖向不规则数量总体变化不大。

大连小平岛超高层假日公寓连接部位的设计

大连小平岛假日公寓由两栋超高层主楼和五层大底盘裙房组成,主楼大屋面高度269.0m。本工程采用"剪力墙-核心筒"体系,结构平面呈十字形,属于平面不规则结构。本文就本工程关键部位楼板的抗剪提出了三种设计方案。通过对比分析得出:在楼板中增设井字梁可以有效降低楼板承受的剪力,并且减少了钢筋用量,是较为安全、经济的设计方案。

长兴县行政服务中心超限高层结构抗震性能分析

长兴县行政服务中心工程采用了竖向构件较少落地的大型复杂箱形转换结构。基于确定的抗震性能化设计目标,分别采用振型分解反应谱法、弹性时程分析和pushover分析方法对该工程进行抗震性能研究。根据计算分析结果对转换层结构采用型钢混凝土梁及上下两层混凝土楼板组成的型钢混凝土箱形转换结构,使其在满足建筑造型的同时能达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防要求,保证结构足够的安全性,实现了抗震性能化设计目标。

北京门头沟新城MC16-086地块高层结构设计

针对高层建筑高位收进竖向不规则结构以及L形平面不规则结构的特点,介绍了此类高层建筑抗震设计的若干问题,包括基础设计、上部结构设计、超长地下室设计,分析结果和采取的相应措施可供同类工程设计参考。