高位转换消能减震结构振动台试验研究

某超限高层建筑采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构,存在高位转换层,其楼板平面开洞尺寸过大,造成楼板平面刚度不连续。弹性分析时,楼层竖向构件最大水平位移与楼层水平位移平均值之比为1.31,属结构扭转不规则,为此结构设计采用了软钢阻尼器来提供附加刚度及阻尼。为研究该高层建筑结构抗震性能,进行了1∶20缩尺模型的振动台试验,获得了模型结构的动力特性及在地震作用下的动力反应,分析了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明,该结构满足现行建筑抗震设计规范的抗震设防要求;阻尼器减小了结构的扭转反应,对加速度反应起到了一定的减小作用;转换层上刚度变化较大,应逐步减缓刚度变化,改善相邻楼层的延性;出屋面层的鞭梢效应严重,应重视出屋面层的抗震设计。     

无锡奥凯商业广场A塔楼抗震设计

A塔楼采用钢筋混凝土框架—核心筒结构,存在扭转不规则、楼板局部不连续和穿层柱,属于超限高层建筑。针对不同部位结构构件的重要性,采用了相应的抗震性能目标。采用SATWE和MIDAS两种软件进行小震弹性反应谱分析,并对结构进行了弹性时程分析和Pushover分析。     

月亮湾广场超限高层结构设计

月亮湾广场为超限高层建筑,采用框架-剪力墙结构体系.结构存在扭转和凹凸不规则、楼板不连续、楼板错层、竖向体型收进、竖向构件不连续、局部穿层柱和斜柱等不规则项.通过结构布置、小震反应谱和弹性时程分析、大震弹塑性时程分析以及重点部位的抗震性能化设计,对结构进行分析和研究,保证结构的安全性和经济性.     

楼板刚、弹性计算假定对梁式转换高层建筑地震作用效应的影响

论述了楼板刚弹性计算假定对梁式转换结构地震反应的影响。提出楼层地震剪力在抗侧力构件中的分配除按楼盖的刚性、柔性和弹性三种情况考虑以外,还存在另一种分配方式,即转换层上邻近楼层框支剪力墙分配的地震剪力受转换层下部结构落地剪力墙设置的间距和楼板面内变形的影响。建议进行复杂高层建筑结构内力与位移计算时,楼板宜按弹性考虑。     

汉中某复杂高层大跨连体结构设计

某复杂高层建筑,位于陕西省汉中市(7度区),存在扭转不规则、楼板不连续、竖向构件收进、连体等不规则情况。大跨连体采用型钢混凝土转换桁架。对结构关键构件提出了抗震性能设计目标,并针对结构的不规则项,提出了相应的加强措施。对整体结构进行振型分解反应谱计算分析、弹性时程分析和静力弹塑性分析。并对转换桁架进行专项分析,包括转换桁架内力和变形分析、转换桁架上下弦楼板应力分析、支撑转换桁架的框架柱抗震性能分析和楼盖振动舒适度分析。分析结果表明,采取的加强措施能够确保结构安全可靠,并满足规范要求。     

上海国际设计中心超限高层结构抗震分析

超限高层建筑在地震作用下结构反应复杂,计算分析和结构设计缺乏相应规范作参考.上海国际设计中心是其中一典型实例,表现在平面规则性超限(楼板不连续)和立面规则性超限(不等高双塔连体结构).文中运用SAP2000有限元分析软件构建出此结构的力学模型,采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法对此结构进行了地震反应计算,并针对相关抗震性能指标做出了对比分析.分析的结果表明连体对结构的侧向刚度、扭转状况均产生了影响,而竖向刚度较小的连体楼板在竖向地震作用下反应较大.     

广西某高层综合楼结构受力分析与加强措施

为了确保不规则超限高层建筑结构的抗震安全性能,对广西某新建综合楼进行了结构受力分析与相应的加强措施。综合楼采用钢筋混凝土框架剪力墙结构体系,结构存在扭转不规则、楼板不连续、塔楼偏置、穿层柱等不规则问题,属于特别不规则超限高层建筑。利用YJK、Midas等软件对主体结构进行了反应谱、弹性时程、楼板应力、弹塑性时程和裙房大跨度梁受力等分析,结构各项指标的计算结果均满足受力以及规范要求,确保了结构具有良好的抗震性能。     

楼板计算模型对悬挑转换桁架受力性能的影响

选取五种楼板计算模型分析了楼板计算模型对结构地震力分配和悬挑转换桁架内力的影响,计算了转换层楼板的应力状态。分析表明,楼板采用刚性、弹性模型会显著影响地震力在抗侧力构件中的分配。建议在悬挑转换桁架的分析中楼板采用弹性板或弹性膜计算模型。悬挑转换桁架中楼板受拉区域应设置楼板配筋加强区。     

广州南站某商住楼高位转换组合结构抗震设计

广州南站某商住楼为超B级高度的组合结构高层建筑,并存在扭转不规则、平面凹凸不规则、楼板不连续、竖向构件间断、承载力突变、跃层柱、高位转换等多项不规则及超限情况。采用框支剪力墙结构体系,框支柱、底部剪力墙、转换梁采用型钢组合构件。介绍了结构的超限设计,包括反应谱弹性计算、弹性时程分析、静力推覆分析、弹塑性时程分析等内容,重点介绍了高位转换对结构的影响及外伸结构之间连接板的不同布置引起的连接板应力变化。分析结果表明,内置型钢后,框支柱、底部剪力墙、转换梁的承载力及延性大大提高,工程虽存在多项不规则及超限情况,但通过细化剪力墙及转换层结构布置、细致的分析及必要的抗震构造措施,能实现结构设计所设定的C级抗震性能目标。     

广州琶洲PZB1401地块项目结构设计

广州琶洲PZB1401地块项目为体型特别不规则的复杂高层建筑,存在扭转不规则、楼板局部不连续、竖向抗侧力构件不连续、塔楼偏置的情况,设计中采用了基于性能的抗震设计方法,根据结构的重要性提出不同的性能目标。进行小震弹性分析、弹性时程分析、中震弹性分析以及大震弹塑性分析,确保结构整体和各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标。对于转换桁架、悬挑桁架、裙楼斜撑和斜柱以及薄弱楼板连接等重要构件,通过多种构造措施及计算分析,确保结构安全可行。     

高层建筑结构的扭转反应控制及工程实例

结构在地震中的扭转反应控制是高层建筑抗震设计中的一个重要内容。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)主要通过考虑偶然偏心和控制周期比、位移比来控制结构的扭转反应。控制扭转的技术措施主要分两类:一是调整质量中心和刚度中心的偏心;二是增大结构的抗扭刚度或者适当减小结构的抗侧刚度。根据理论分析及实际工程经验,得出如下结论:抗震设计时宜取考虑偶然偏心和考虑双向地震两者中不利结果进行设计;宜控制结构的前两个振型以两正交主轴方向上的平动振型为主;对于平面狭长的框架结构,加大两边榀的框架梁比加大边榀的柱在提高结构的抗扭刚度上能起到更好的效果;剪力墙结构可以通过加大外圈连梁高度,角窗部位增设暗梁来提高结构的抗扭刚度。     

水平地震作用下错位转换高层建筑结构的Pushover分析

采用Etabs对一错位转换高层结构进行了水平地震作用下的静力弹塑性(Pushover)分析.分析了侧推过程中的塑性铰出铰情况、结构位移变化情况、剪力在各竖向构件之间的传递情况、基底剪力-顶点位移曲线,在比较结构的能力曲线和需求谱基础上,对其抗震能力进行了初步的分析.研究分析表明,错位转换层的存在会使结构临界破坏状态出现较大的扭转反应;上部转换层下的框支柱和其上部墙体可能为结构最不利受力构件.     

对称双塔楼建筑的风荷载分布特征

本文针对双塔楼建筑风场的相互干扰作用,通过风洞试验研究塔楼的风压分布,将风压沿截面进行积分求出沿结构柱网方向的合力,然后反算出沿柱网方向的整体体型系数,实现了把风洞试验结果换算为工程设计软件直接可用的数据。本文还讨论了风对高层建筑的扭矩作用,采用扭矩放大系数来考虑风致扭矩。针对某对称双塔结构的风压分布特征获得用于指导一般性对称双塔结构设计的风压和体型系数分布规律。     

转换梁位置对高层建筑结构抗震影响的分析

对带梁式转换层的高层建筑结构进行整体分析,利用SATwE结构分析软件对不同楼层位置转换梁进行动力分析与比较。分析表明,当转换层位于较高位置时,在水平地震作用下,楼层的层间位移在转换层附近发生突变,对结构的抗震性能具有不利影响。     

高层建筑结构的扭转反应控制

高层建筑结构扭转反应控制是设计中的关键问题,但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中还没有这方面的具体规定。因此,有必要对《高层建筑混凝土结构技术规程》中控制结构地震扭转效应的主要方法进行解说和讨论:限制结构在考虑偶然偏心的水平地震作用下,每个楼层的最大位移和最大层间位移与该层平均位移和平均层间位移的比值(位移比)以及结构以扭转为主的第一振型周期Tt与以平动为主的第一振型周期Tl之比值(周期比);分析位移比、周期比和偏心率之间的关系,并说明计算偶然偏心影响和控制位移比、周期比的必要性和可行性,以及在单塔楼工程设计中的应用;对于多塔楼高层建筑结构,提出了控制扭转效应的设计建议:对上部无刚性连接的多塔楼结构,宜将各塔楼及裙房由裙房顶板处切开分别计算各自周期比;对上部有刚性连接的多塔楼结构,应采用整体结构模型计算并验算整体扭转和平动的周期比。     

Wind-induced loading and dynamic responses of a row of tall buildings under strong interference

This paper studies wind-induced interference effects on a row of five square-plan tall buildings arranged in close proximity. Mean and fluctuating wind loads are measured on each building member and wind-induced dynamic responses of the building are estimated with the high-frequency force-balance technique. The modifications of building responses from interference over a practical range of reduced velocities are represented by an envelope interference factor. Wind tunnel experiments and response analysis are carried out under all possible angles of wind incidence, at four different building separation distances, and for two arrangement patterns of buildings in the row, that is the parallel and diamond patterns. It is found that building interference leads to amplified dynamic responses in many cases but reduction in responses also occurs at some wind incidence. For a building row of the parallel pattern, five distinct wind incidence sectors of different levels and mechanisms of interference effect can be identified. The largest values of envelope interference factors can reach 2.4 for the torsional responses. When the row of tall buildings is arranged in the diamond pattern, increase in wind excitation occurs at many wind angles due to a “wind catchment” effect. The interference factors have larger peak values, reaching 2.1 in the sway directions and above 4 in torsion. However, all large amplifications of building responses do not occur in the situations of peak resonant dynamic responses of the single isolated building. Thus, the design values of peak dynamic responses of a tall building are not significantly magnified when placed in a row.     

地震作用下不对称高层建筑平移-扭转耦联振动的控制研究

本文分析了不对称高层建筑平移—扭转耦连振动的动力特性及其地震作用下的动力反应，根据结构控制的基本理论提出了不对称高层建筑LTTMD控制的计算理论及计算方法，编制了相应的计算机程序。并用实例分析了一个20层不对称高层建筑；其结果表明，施加LTTMD控制机构后，结构的水平及扭转地震反应均显著降低。     

高层建筑预应力板式转换结构研究综述

高层建筑预应力板式转换结构是预应力结构与板式转换结构的复合结构形式.本文介绍了该结构在我国的研究概况,提出了预应力板式转换结构的研究思路,分析了研究过程中会出现的若干问题,总结了预应力板式转换结构需要研究的内容,论述了研究工作的重要意义.     

高层建筑结构在地震作用下的扭转振动效应

研究了高层建筑结构在震作用下扭转与平移振动的平移振动的耦连反应及其近似计算,分析了影响扭转振动效应动力增大的主要因素,并提出考虑扭转振动效应的抗震设计建议。     

超高层建筑结构抗风性能研究

针对按规范公式计算得到的超高层建筑结构风致振动不尽合理的问题,以西安环球贸易中心超高层建筑为工程背景,首先通过风洞试验测得各楼层的风荷载,再利用ANSYS参数化设计语言编制了能够精确求解超高层建筑风振系数及等效静风荷载的程序,进而对超高层建筑的抗风性能进行研究。结果表明:当风向角接近90°时,结构中部出现了极值位移风振系数,且其迎风面顺风向的变形和内力都达到了最大值,横风向的变形和内力则最小;当风向角为20°~70°时,位移风振系数随着楼层的增高而增加,其峰值出现在顶层;随着风向角的变化,结构扭转加速度峰值在各区间都是先减小后增大,特别是风向角呈45°左右时,结构扭转变形和基底扭矩达到了最大值;提出的将风洞试验与有限元分析相结合的新方法可为同类工程的抗风设计提供参考。