高层、超高层建筑结构设计调平法及其应用

在重力荷载作用下,高层、超高层建筑结构竖向构件压缩变形差异会引发重力荷载向下传递过程中的转移,并使结构构件产生附加内力,不利于结构受力。为此提出高层建筑重力荷载作用下水平构件铰接调平设计法。在整体结构计算模型中将所有水平构件铰接(包括去掉斜撑、楼层内斜腹杆),重力荷载一次施加,调整竖向构件截面及结构布置,可避免内力重分布的影响,较快达到结构在重力荷载作用下各楼层竖向构件(包括各墙及柱)竖向压缩变形基本一致,在此基础上计算模型结构水平构件恢复刚接(包括安装斜撑、楼层内斜腹杆),进入整体结构分析,可有效减小及消除重力荷载作用下竖向构件压缩变形差异导致的较大结构附加内力,保证楼面平整、防止建筑倾斜,利于结构安全、经济、合理和建筑物的正常使用。     

竖向荷载作用下高层建筑斜交网格筒结构外鼓侧移研究

高层建筑斜交网格筒是一种新型的高层建筑结构,其主要受力构件是斜向交叉的柱。在竖向荷载作用下,斜交网格筒结构的受力与变形特点有异于传统的正交结构。通过有限元分析发现,斜交网格筒结构在竖向荷载作用下会发生外鼓而传统正交结构无外鼓。同时,采用有限元方法对竖向荷载作用下斜交网格筒的外鼓进行了变化参数分析,总结出了影响斜交网格筒结构外鼓的主要因素,进而提出了减小外鼓侧移的工程措施。     

高层建筑结构抵抗竖向荷载的结构变形协调及鲁棒性分析

通过对高层建筑结构工程整体计算中竖向构件在竖向荷载作用下的内力分布变化的分析,揭示了竖向构件间结构变形协调的抗力机制,提出了完整建筑结构设计需经历结构变形协调分析、结构易损性分析及结构鲁棒性分析等三个层次的新思路,并建立了在竖向荷载作用下的结构变形协调模型、结构易损性模型及结构鲁棒性模型。     

核心筒偏置高层建筑结构受力特点及设计对策

随着高层建筑的大量兴建和设计建造技术的不断发展,核心筒偏离结构平面中心的高层建筑结构也越来越多。采用数值分析的方法研究了竖向荷载下和大震作用下,核心筒偏置对结构整体受力性能、破坏模式以及构件内力的影响,总结了核心筒偏置结构的受力特点:在竖向荷载作用下,结构楼层受到附加倾覆力矩的作用,结构将产生一定的整体弯曲变形,核心筒偏置相关位置的柱与墙肢轴力也会有所增加。针对这些特点,从结构与构件两个层面给出了相应的设计对策。     

高层建筑结构实用设计方法(二)——高层建筑结构设计的一般原则

高层建筑结构的受力特点不同于单层和多层建筑。单层和多层建筑中竖向荷载是主要的、起控制作用的,因此其选型和布置主要考虑有利于承受竖向荷载的作用,计算也主要是竖向荷载下的内力计算;而高层建筑中,水平荷载(风力和地震作用)成为控制性的荷载,因而其结构选型和结构布置主要考虑有利于抵     

调平法在建筑结构设计中的应用研究

由于建筑功能使用要求,各种大跨度及高层建筑在现代建筑设计中越来越常见。建筑平面及高度的多样性,使得该类建筑的竖向构件在重力荷载作用下会产生差异变形,由此导致结构附加内力增大,不利于结构承受水平荷载。为减少这种由于差异变形导致附加内力增加的不利,在结构设计过程中,可通过调平法来降低附加内力。本文通过举例某办公楼工程的梁柱节点内力分析,发现了相邻柱差异变形所产生的附加内力会影响梁端弯矩的特点。进而采用调平原理,可以在结构设计过程中方便找到竖向构件变形趋势,从而进行变形协调调整,使受力更合理。     

装配式钢筋砼空心楼板施工造成裂缝的原因分析

楼盖是多层和高层建筑结构的重要组成部分,它是传递水平荷载作用的主要构件,在建筑结构计算和设计假定时将楼盖在平面内看作是一个绝对刚性盘体,协同各竖向构件之间的受力。楼盖刚度的整体性可以提高整个建筑结构的刚性和整体性,可以减小整个建筑物的水平位移,有利抗风抗震。空心板灌缝产生裂缝,缝隙将楼面板分割成几块独立的板块,而不是一块整体的楼盖,势必影响楼盖的整体刚度,外加漏水渗水,影响建筑物使用寿命,不可等闲视之。     

山东省文化艺术中心群众艺术馆承重式抗风互支空间桁架体系结构设计

山东省文化艺术中心群众艺术馆西南角的空间钢桁架体系是由水平平面桁架与竖向平面桁架组成,该空间桁架可作为大跨度屋面梁的有效支撑,其传递竖向荷载,保证了大跨度屋面的正常使用;又可作为抗风柱,该转角水平桁架受水平风荷载时,两方向的水平桁架可以互相作为支撑将水平荷载传递给主体结构抗侧力构件,同时又保证了竖向桁架的稳定性。通过对群众艺术馆整体结构进行受力计算,分析了该空间桁架体系的受力性能。分析表明,相互支承的水平及竖向平面桁架具有良好的空间受力性能,同时具有良好的稳定性;该空间桁架在各荷载作用下,构件均处于弹性阶段,满足设计要求。     

带转换层高层建筑结构设计

随着我国经济的不断发展,为了满足各种商业需求,建筑工程开始向复杂的高层建筑发展。为了保证建筑的质量和安全性,在建筑结构中大量应用转换构件。但在使用过程中发现这种竖向构件无法连续,其结构受力复杂无规律,传力不直接,在发生一些不确定情况后,例如地震作用,其可能形成薄弱层。针对带转换层高层建筑结构的特点,对其结构进行计算分析,保证构件设计、应用的合理性。     

大偏心核心筒超高层结构受力性态与设计关键技术

偏置核心筒结构和传统的居中核心筒结构受力有所不同，主要表现在竖向荷载作用下结构的水平变形较大、扭转效应明显、墙肢拉应力较大等方面。以高度250 m大偏心核心筒结构为例，对比了钢结构体系与混合结构体系下结构的受力性能与经济效益。采用数值分析方法，从结构和构件两个层次研究了核心筒不同偏置程度、不同结构高度下的结构受力性能，在整体结构层面总结了竖向荷载下结构水平变形、结构扭转指标等随偏置程度及结构高度等因素的变化规律，在构件层面总结了偏置程度对剪力墙受力性能的影响。研究结果表明，采用预伸长框架柱的方式可控制竖向荷载作用下结构水平变形，通过调整剪力墙厚度或设置支撑等方式可控制结构扭转，通过增设型钢或预应力的方式可达到有效控制墙肢拉应力的目的。     

对高层建筑结构楼板设计的探讨

通常认为楼板仅仅是承担竖向荷载的结构,但在高层、超高层建筑中,特别是在抗震设防地区、强风压地区,楼板还承担着聚集、传递、分配水平荷载的重任,因此对楼板的设计要求也发生了质的变化,文章通过分析楼板在高层建筑结构中的作用、受力特性,细述楼板的＂计算设计＂、＂概念设计＂和＂构造措施＂,以＂楼板协调各抗侧力构件（结构）共同工作＂为主线索,提出楼板设计的一些新思路。     

对高层建筑结构楼板设计的探讨

通常认为楼板仅仅是承担竖向荷载的结构,但在高层、超高层建筑中,特别是在抗震设防地区、强风压地区,楼板还承担着聚集、传递、分配水平荷载的重任,因此对楼板的设计要求也发生了质的变化,文章通过分析楼板在高层建筑结构中的作用、受力特性,细述楼板的＂计算设计＂、＂概念设计＂和＂构造措施＂,以＂楼板协调各抗侧力构件（结构）共同工作＂为主线索,提出楼板设计的一些新思路。     

作为结构的建筑表层:结构与建筑一体化的设计策略

从"作为结构的建筑表层"这一视角入手,根据构成建筑表层的结构的受力机制,通过对承受竖向荷载、承受水平荷载、同时承受竖向及水平荷载的结构形式,归纳出竖向形态、水平形态、竖向水平形态以及空间形态4类设计手法。再结合当代日本建筑实践中对于这4类手法在设计上的运用,具体阐释结构与建筑设计一体化的策略。     

带高位大悬挑的高层建筑水平位移分析

目前结构规范中对于竖向荷载作用下结构水平位移计算和控制没有明确要求,常规高层建筑无需考虑竖向荷载对水平位移的影响,但对于带高位大悬挑的建筑来说,悬挑部位竖向荷载对结构水平位移影响较大。以某项目为例,对带高位大悬挑的框架-核心筒超高层结构的水平位移进行了分析研究,主要分析了带高位大悬挑的高层建筑的水平位移特征、楼板刚度对水平位移的影响、核心筒与框架之间的变形协调等,这些都与常规高层建筑有明显不同。在分析研究的基础上,提出了对带高位大悬挑的框架-核心筒超高层结构控制水平位移和层间位移角的方法,总结归纳了带高位大悬挑的高层建筑在进行设计时的一些要点及相应的建议。     

模拟巨型框架施工过程分析

巨型框架是适应高层建筑发展而出现的一种新型结构体系，由主次两级结构组成，是未来高层及超高层建筑结构体系发展和应用的主要方向之一。目前，国内的高层建筑巨型框架结构设计软件在进行竖向荷载作用效应分析时，大部分都是采用一次加载的方式，没有考虑施工过程的影响，将各层的竖向荷载一次施加到全结构的计算模型上去，将会造成结构的竖向位移偏大和构件内力的失真。     

钢筋混凝土柱实腹屋面钢梁结构体系设计中的几个问题探讨

钢筋混凝土柱人字形实腹钢梁结构体系中竖向构件采用钢筋混凝土构件,屋面梁采用实腹钢梁.根据材料性能和结构的受力特性,通过实例计算,分析竖向荷载、水平荷载(风荷载)、屋面坡度、柱子刚度对梁内力、柱内力、柱顶水平位移、结构项部竖向位移、斜梁相对位移的影响,给出了风荷载、屋面坡度和柱截面的合理取值.     

深圳平安金融中心重力荷载作用下长期变形分析与控制

以深圳平安金融中心为工程背景,对其进行重力荷载作用下的长期变形分析。考虑混凝土收缩徐变以及竖向构件含钢率的影响,按设计标高逐层找平、逐层找正施工模拟,研究超高层建筑重力荷载下长期变形规律,分析不均匀的竖向变形对结构安全的影响。进一步提出在施工中给竖向构件适当预留长度以补偿预计的竖向构件变形的设计思路,实现在设定阶段(如建筑投入使用1年)竖向构件达到设计标高,实现楼面平整,以满足建筑正常使用要求,并对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了分析。研究表明,通过对超高层重力荷载作用下的变形分析与控制,可以掌握结构的长期变形规律,得到构件附加内力,控制楼面标高。     

深圳平安金融中心重力荷载作用下长期变形分析与控制

以深圳平安金融中心为工程背景,对其进行重力荷载作用下的长期变形分析。考虑混凝土收缩徐变以及竖向构件含钢率的影响,按设计标高逐层找平、逐层找正施工模拟,研究超高层建筑重力荷载下长期变形规律,分析不均匀的竖向变形对结构安全的影响。进一步提出在施工中给竖向构件适当预留长度以补偿预计的竖向构件变形的设计思路,实现在设定阶段（如建筑投入使用1年）竖向构件达到设计标高,实现楼面平整,以满足建筑正常使用要求,并对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了分析。研究表明,通过对超高层重力荷载作用下的变形分析与控制,可以掌握结构的长期变形规律,得到构件附加内力,控制楼面标高。     

高层建筑结构设计及计算要点探讨

本文针对高层建筑结构设计的设计要点及工作步骤,结构体系选型与布置,水平荷载作用下,结构构件的受力性能,计算要点及构造措施作一些探讨。     

强风压作用下福州平潭某高层住宅上部结构设计研究

强风压作用下,高层建筑的层间位移角通常很难满足规范要求,风振舒适度较差,竖向构件和连梁分别容易发生偏心受拉和超筋现象。通过选取沿海地区基本风压较大且对风荷载起控制作用的某高层住宅,运用盈建科建筑结构计算软件进行风荷载弹性分析,计算结构层间位移角和顶点最大加速度,检查竖向构件偏心受拉情况和连梁超筋情况。计算结果表明:在多遇地震和风荷载作用下,结构层间位移角和位移比等主要控制指标均能够满足规范要求;结构顶点最大加速度0219m/s~2,风振舒适度达到"不能忍受"的程度;对偏心受拉竖向构件设置型钢,对超筋连梁设置钢板,能够解决竖向构件偏心受拉和连梁超筋问题。