深圳现代商务大厦桁架转换层结构设计

现代商务大厦为超限高层建筑,结构总高度186.20m。在层6通过型钢混凝土桁架将上部外框架密柱转换为落地疏柱。针对桁架转换结构特点,研究了桁架转换层对结构整体抗侧刚度的影响,详细计算了桁架内力和转换层及其上层楼板的应力及分布,介绍了转换桁架及其上下层楼板的设计。计算结果表明,桁架转换具有传力明确,传力路径清楚,结构刚度、质量变化较为均匀等优点。

深圳东海商务中心一期超限高层结构设计

东海商务中心一期中塔楼一为38层的超高层结构,结构总高度178.36m。工程采用框架核心筒结构体系,在下部2/3高度框架柱采用钢管混凝土叠合柱。采用PKPM和ETABS软件进行了小震和中震的弹性计算,采用ABAQUS软件进行了大震动力弹塑性时程分析进行验证。针对核心筒外圈剪力墙体平面布置不连续和底部几层仅有局部楼板等不足进行了重点分析并有针对性地采取了加强措施。对叠合柱进行了详细的分析,并对节点构造进行加强,在减小了柱截面的同时还增大了框架柱的延性和承载力。

空中华西村复杂超限高层结构设计

空中华西村将一栋高316.5m钢筋混凝土中央筒体与三栋高252.6m的钢-混凝土组合结构外围塔体通过五道环向连体及径向连体连为一体,中央筒顶部支撑一个4层高的大型球体。整个结构属复杂超限高层建筑。设计中采用基于性能的抗震设计方法,利用多种分析手段验证不同水准下结构的抗震性能,重点解决了复杂连体、顶部收进、软土地基上的桩筏基础设计等问题。在大量分析计算的基础上,提出了相应的超限设计措施,使得结构能够更好地实现预定的性能目标。目前,工程已顺利通过超限设计审查,施工正在进行中。

台商大厦超限高层结构设计

台商大厦主楼高289m,为高度超限的钢框架-混凝土核心筒组合结构,为了弥补自身刚度的不足,利用建筑避难层,沿高度方向设置了三道加强层。介绍了方案选择的过程、三水准的设计思路及具体分析方法。重点研究了加强层的设置对于结构的影响以及动力弹塑性分析方法在结构方案优化过程中的应用。设置有限刚度的加强层,对于结构抗震性能无明显不利影响。中上部为整个结构的薄弱部位,应相应加强,通过提高剪力墙抗弯承载力和延性改善结构抗震性能,最后提出了超限设计措施。

空中华西村空间钢结构分析与设计

空中华西村裙房屋顶和主楼顶部球体分别采用了网架和网壳结构。裙房网架和顶部网壳结构复杂,需要对其补充进行局部结构的动力分析。计算中对网架、网壳以及结合局部主体结构和结合完整主体结构三种情况分别建立计算模型,在此基础上分别计算了结构在风荷载和地震作用下的响应,并对计算结果进行了分析和对比。对网壳结构进行了考虑初始几何缺陷的屈曲分析,得到了结构的极限承载力。

深圳证交所大楼抗震性能分析

深圳证交所大楼为一体型复杂的超限高层,底部裙房为大悬臂结构,距地面高度36m。为了评价结构的抗震性能,采用MIDAS和ETABS软件对结构在常遇地震作用下的性能进行分析,采用动力弹塑性时程分析方法对结构在大震作用下的抗震性能进行分析。介绍了计算参数的选取、墙柱的损伤和结构的位移时程。结果表明,结构能够实现"大震不倒"的性能目标,根据结构的薄弱位置,给出了设计建议。

ABAQUS混凝土损伤塑性模型参数验证

为了统一ABAQUS混凝土损伤塑性模型与规范提供的混凝土本构模型,在规范提供的混凝土本构关系的基础上引入损伤因子的概念,对混凝土损伤塑性模型本构关系参数的确定方法进行了研究。用各等级混凝土本构关系参数模拟结果与规范曲线的对比,验证CDP模型参数的正确性;用一混凝土剪力墙试验的模拟分析,验证本构关系参数用于结构分析情况下的可靠性。两种验证结果证明,给出的CDP模型参数确定方法是正确的,用该方法确定的参数进行结构模拟分析所得结果是可靠的,并指出了CDP模型的不足。

ABAQUS钢与混凝土复合材料模型的二次开发

为了找出结构的薄弱位置,往往需要对各种复杂的建筑结构进行整体结构层次上的弹塑性数值模拟。为提高建模以及数值计算效率,需要采用梁单元计算模型模拟钢筋、钢骨以及钢管混凝土梁柱等复杂的构件。在混凝土弹塑性损伤模型的基础上,基于ABAQUS平台开发了能够描述以上复杂梁柱构件力学行为的梁单元复合材料模型。模型的提出使整体结构的弹塑性数值计算可以采用较为简单的梁单元和板壳单元模拟,提高了超高层建筑结构整体弹塑性分析的效率。

空中华西村结构与桩筏共同作用研究

采用ABAQUS对空中华西村上部结构和桩筏基础进行了整体三维弹塑性数值模拟。计算采用Mohr-Coulomb模型和混凝土塑性损伤模型分别描述土和混凝土的非线性材料特性,采用Winkler模型描述桩的力学行为,在此基础上模拟了沉降过程中上部结构、筏板、桩以及土的共同作用过程。和以往的分析手段相比,该方法能够模拟上部结构刚度以及混凝土开裂损伤引起的沉降变化、筏板混凝土和钢筋应力的重分布及桩基反力分布的变化。该方法计算假定较少,为基础设计和验算提供了比传统方法更可靠的数值依据。

楼板局部不连续对结构抗震性能的影响分析

结合实际工程的抗震性能分析,探讨罕遇地震作用下楼板局部不连续对结构抗震性能的影响。分析结果表明:对于墙体布置均匀的剪力墙结构,其抗震性能受楼板影响较小;而对于依靠楼板传递水平剪力的框-剪墙结构,楼板对其抗震性能影响较为明显。合理布置结构平面是保证楼板局部不连续结构抗震性能的关键。

空中华西村结构抗震性能研究

空中华西村存在超高、多塔连体及顶部收进等多项超限,地震响应复杂,在常遇地震和设防烈度地震作用分析的基础上,采用ABAQUS进行罕遇地震动力弹塑性时程分析,通过输入地震波,研究结构的非线性响应过程。计算结果显示:结构上部、特别是颈部筒体是整个结构的薄弱部位,屋面楼板及颈部筒体混凝土在地震中出现明显损伤,屋面径向连体附近局部钢梁达到屈服。根据以上结果,提出了增加颈部筒体厚度、颈部剪力墙配置型钢框架和约束边缘构件、优化屋面结构布置等加强措施,保证颈部筒体罕遇地震下不屈服。

卓越-皇岗世纪中心2^#塔楼抗震性能研究

卓越-皇岗世纪中心(2#塔楼)是一栋高度超限并且存在楼板不连续的复杂高层建筑。为实现"大震不倒"的性能目标,采用动力弹塑性时程分析方法,模拟该建筑在罕遇地震下的力学响应,找出了结构的薄弱位置。根据结果修改结构布置,提高结构的抗扭刚度,调整平面的刚度分布。重新进行分析发现,结构抗震性能明显改善。

空中华西村风振舒适度研究

对空中华西村超高层结构的风振舒适度进行研究,首先根据规范提供的计算公式,对整体结构中外围单个塔体进行了风振舒适度验算,结果满足规范要求。在此基础上进一步对整体结构进行了风振响应分析。由于整体结构比较复杂,规范方法不再适用,因此工程利用风洞实验获得复杂不规则建筑物表面的风压时程数据,采用数值模拟的办法分析了高层建筑在风荷载下的结构动态响应,获得了整体结构位移、速度以及加速度时程等重要数据。方法为体型复杂、规范方法不适用情况下的高层建筑风振舒适度验算提供了准确而全面的判断依据。

不同高度结构地震响应特性研究

通过对结构平面布置相同、高度不同的高层结构在相同地震作用下的结构地震响应特性分析和研究,探讨了高层建筑结构地震响应的特点。对某一高层剪力墙结构的地震响应特性进行了研究,并选取振动台试验结果进行验证。分析结果表明,对于高度超过150m的高层结构,在大震作用下结构上部易发生损坏,应对结构中上部采取适当的加强措施。