多层RC斜交网格-剪力墙体系设计及形式扩展研究

宁波国华金融大厦项目的裙楼主屋面高度22.55m,为多层RC斜交网格-剪力墙结构体系。主体结构由内框、外框的RC斜柱构件和两侧设置的Y向剪力墙(提高其抗侧刚度)所组成,楼面支撑系统为梁板结构。首先研究了该裙楼的结构体系及特点、RC斜交节点的设计及配筋构造;接着对该结构体系整体指标的控制、结构主要抗震构造措施进行分析;最后对不同立面形式的斜交体系抗侧性能进行了比较。结果表明,RC斜交网格-剪力墙体系相比传统RC框架-剪力墙体系的抗侧刚度要大,对应斜柱框架承担的剪力和倾覆力矩也相对较大;而通过加密斜柱网格,可进一步加大结构的抗侧刚度。     

基于垂直城市设计理念的平台型超高层结构体系研究

基于垂直城市设计理念,提出了一种新型超高层结构体系,即平台型超高层结构体系。该体系沿高度方向采用巨型结构搭建若干层结构平台,在各结构平台上建造各种不同使用功能及结构体系的建筑,而巨型结构平台由竖向筒体+桁架平台+斜撑组成。该体系的布置及受力特点基本符合极限高层建筑体系的概念,具有抗侧移效率高、适应各种城市功能建筑、实现垂直城市的建造的特点。对某400m高、575m高两栋在建超高层项目,分别采用2种平台型结构体系和巨柱框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,进行了各体系的抗侧移效率及其他力学指标、建造成本等多方面、多角度的对比。结果表明,钢筋混凝土竖向筒体+钢桁架平台+斜撑的平台型结构体系是最优选择。     

钢框架-预制混凝土抗侧力墙装配式结构体系

介绍了新型装配式钢结构住宅结构体系的基本构成、连接方式和构造关系;同时归纳和评述了该结构体系的特点,包括预制装配化程度高、墙体可更换、墙体轴力小、布置灵活、抗侧力体系与维护一体化等;阐述了该结构体系的设计理念、设计步骤,并对6层和18层该结构体系房屋进行设计实例分析;最后讨论了该结构体系在应用过程中存在的主要问题和相应对策.研究结果表明:这种新型结构体系符合建筑产业化的进程,具有广阔的应用前景.     

钢框架-防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙装配式结构体系抗震性能分析

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙(简称开斜槽钢板墙)是一种新提出的抗侧力构件,相比于普通钢板剪力墙,具有多个可调参数、耗能稳定且延性好的优点,并可作为装配式单元,通过组装单元的方式形成装配式剪力墙结构,进一步形成不同的装配式抗侧力体系。本文介绍了钢框架-开斜槽钢板墙装配式结构体系,包括开斜槽钢板墙设计方法,装配式剪力墙结构以及结构体系设计方法,并以20层办公大楼为例进行设计,对结构在小震和大震下的抗震性能进行分析。计算结果表明,开斜槽钢板墙可提供较大的抗侧刚度,能充分发挥耗能作用,保护主体结构安全,符合双重抗侧力体系的原则,该结构体系具有优越的抗震性能。     

组合抗侧体系在大高宽比和长宽比超高层钢结构建筑中的应用与试验研究

大高宽比和长宽比高层建筑具有抗侧力效率低、结构扭转振动控制难度大以及风振舒适度控制难度大等典型特点，选择高效的抗侧力体系方案，并控制抗侧力构件在各级超越概率地震作用下的合理屈服机制是该类建筑设计需考虑的关键问题。以南京市某超高层钢结构建筑为工程背景，经多方案比选研究，采用钢框架-钢支撑-钢板墙组合抗侧结构体系，对组合抗侧结构体系进行了分析和性能研究，并对该体系中的大高宽比钢管混凝土端柱-钢板剪力墙消能减震子结构进行了试验研究。研究表明：通过合理布置抗侧力构件，组合抗侧体系可以满足大高宽比、大长宽比条件下结构的刚度和扭转控制要求，满足结构预定的抗震性能目标并可实现结构抗震防线的有序可控退化。钢板墙结构总体表现出较高的承载能力和充足的延性，实现了钢板剪力墙结构“优先屈服”和“高耗能”的设计理念。     

高层框架-核心筒及衍生结构体系主要抗侧组件分析

为更加深入和系统地了解高层建筑中应用最广的框架-核心筒结构,基于构件的受力特点,首次提出了抗侧组件的概念,指出核心筒、腹板框架和翼缘框架为该种结构体系的三个主要抗侧组件。基于6栋普通框架-核心筒结构及衍生结构体系的高层塔楼,计算了主要抗侧组件所承担的倾覆力矩比例来衡量其抗侧能力,详尽剖析了抗侧组件的工作原理。通过量化各抗侧组件的抗侧效能,使框架-核心筒结构的抗侧体系设计更加明晰。结果表明:在普通框架-核心筒、筒中筒、带环桁架的框架-核心筒结构中,核心筒为关键抗侧组件;单独带巨撑或伸臂的框架-核心筒结构中,关键抗侧组件分别是腹板框架和翼缘框架。     

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。     

CFT框架-RC剪力墙结构基于一致倒塌风险的抗震设计研究

我国CFT框架-RC剪力墙结构通常按照双重抗侧力体系进行设计。与一般RC框架相比,在相同竖向承载力条件下的截面尺寸和抗弯刚度较小,按双重抗侧力体系设计将影响结构的经济性能和建筑功能。因此,文章根据我国规范设计了典型的CFT框架-RC剪力墙双重抗侧力体系结构模型,采用一致倒塌风险的抗震设计方法中对单重抗侧力体系设计的要求,设计了相应的CFT框架-RC剪力墙单重抗侧力体系结构模型,并对比分析了单重和双重抗侧力体系在不同水准地震作用下的结构响应和罕遇地震结构倒塌概率和抗地震倒塌安全储备。结果表明,与双重抗侧力体系相比,单重抗侧力体系结构的地震响应和大震倒塌概率相近,均满足“大震不倒”抗震要求,而单重抗侧力体系的结构抗地震倒塌安全储备较大,且用钢量较少。     

基于纤维模型的钢框架-混凝土抗侧力墙板装配式结构抗震性能分析

为研究钢框架-预制混凝土抗侧力墙板装配式结构体系(SPW体系)的抗震性能,对2榀钢框架-预制混凝土抗侧力墙板结构足尺试件进行拟静力荷载作用下的试验研究。试验结果表明:该结构体系为一种典型的双重抗侧力体系,加载过程呈现出明显的两阶段性,抗侧力墙板为结构体系的第一道防线,钢框架为结构的第二道防线;基于纤维单元,利用CANNY软件建立SPW体系的有限元模型,在验证模型正确性的基础上,分析了框架柱刚度、框架梁刚度、墙体高宽比和墙体内置型钢含钢率等因素对SPW体系墙抗震性能的影响,分析结果表明:结构体系的塑性耗能性能主要是由抗侧力墙和框架梁端的耗能决定的;随着墙体高宽比的减小,结构的耗能性能和延性变差。增大墙体内置型钢含钢率有助于提高结构的耗能性能。     

重力-抗侧力可分钢框架体系受力性能分析

为研究重力-抗侧力可分钢框架体系的受力性能,以某个实际工程为建筑方案,利用ETABS和PKPM软件建立了15层的重力-抗侧力可分钢框架体系和刚接钢框架体系的结构模型,在地震作用下对2种体系进行弹性和弹塑性分析。经过对比分析后得到了以下结论:在用钢量基本相同的情况下,重力-抗侧力可分钢框架体系的抗侧刚度和结构性能与刚接钢框架体系的抗侧刚度和结构性能相近;重力-抗侧力可分钢框架体系的抗弯框架受力充分,塑性铰较少,能够更好地耗散地震能量;重力-抗侧力可分钢框架体系内侧梁柱的截面较小,能够有效解决钢结构建筑露梁露柱的问题;重力-抗侧力可分钢框架体系与刚接钢框架体系相比拥有大量的铰接节点,能够降低施工难度,大大缩短建设周期,具有更好的经济效益和社会效益。     

津湾广场9#楼超限高层结构抗震性能设计

津湾广场9#楼建筑总高度299m,为框架-核心筒结构,属超限高层建筑。介绍了工程的特点和结构设计情况,针对结构高度超限和竖向抗侧力构件不连续,采用了基于性能的抗震设计;并对结构进行多模型、多软件及弹性和弹塑性分析以及局部的补充验算,在宏观上把握结构薄弱部位,有针对性地采取加强措施。计算结果表明,结构的工作状态和性能均能达到设计的预期性能目标和规范要求。     

天津津塔结构设计

天津津塔是一栋高336.9m的钢结构超高层建筑,主要抗侧力体系采用"钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系"组成。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系,充分利用薄钢板的拉力场效应,具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等优点。国内还没有类似工程的先例。基于大量的理论研究和试验研究相结合的研究成果,津塔结构设计解决了不同施工工况下钢板剪力墙设计,根据大震下柱脚拉压力设计双底板柱脚、钢管混凝土柱设计规范选择比较和弹塑性分析等技术难点。     

某超限高层结构设计分析及加强措施

本工程为高层住宅楼,结构高度为48.60m,剪力墙结构,是具有平面凹凸不规则、扭转不规则、侧向刚度不规则、局部不规则和塔楼偏置等不规则项的超限高层建筑。设计分析时采用YJK软件进行小震弹性分析、弹性时程分析和楼板应力分析计算,采用Midas Gen软件进行了小震下计算复核,采用PUSH程序进行大震作用下的静力弹塑性分析。计算结果表明,采取相应加强措施后结构设计指标均满足规范要求,能达到预定的抗震性能目标,结构具有良好的抗震性能。     

某超限高层结构设计的研究

本文介绍泉州润柏大都会1#楼的超限抗震设计,包括结构体系布置、整体结构的弹性计算分析、侧向刚度的计算、底部加强区的竖向构件中震弹性与中震不屈服计算、罕遇地震下弹塑性静力推覆分析、转换梁局部受力分析,重点介绍了针对本工程特点与难点所进行的补充计算以及由此产生的结构调整和采取的抗震加强措施。     

某超高层建筑结构设计几个概念性问题的分析

框架-核心筒结构是目前我国超高层建筑结构设计的主要结构体系,结构抗侧力体系、刚重比、水平位移限值是结构概念设计的重要内容,文中通过确定结构方案并进行结构弹性计算分析,对超高层结构设计若干问题进行讨论并提出处理方法。     

竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系抗震性能研究

为提高传统钢结构体系在住宅产业化应用中的标准化程度、装配化效率以及安全性能,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系,并对其抗震性能进行了分析与评价.以某高层住宅楼工程为结构方案原型,基于多遇地震作用下弹性层间位移角相同的控制标准,分别按传统组合框架-剪力墙结构体系和按竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架...     

信息产业部万寿路机关办公楼钢结构设计

信息产业部万寿路机关办公楼为一栋18层的较高标准的综合办公楼,地上采用钢框架 偏心支撑结构体系,地下采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。重点介绍偏心支撑框架结构设计及转换钢桁架按中震不屈服设计的情况。多个结构设计软件的比较分析及静力弹塑性补充计算表明,工程各项计算指标均符合规范要求。     

高层建筑层间隔震技术的应用探讨

层间隔震是隔震技术的新发展,它将隔震层设置在建筑物某层柱子和楼板之间进行结构的地震反应控制。本文以位于地震高烈度区的某高层办公楼建筑为例,为了提高其抗震性能而对其采用了层间隔震技术。设计结果表明,隔震层上部结构层间剪力相对于非隔震结构降低了45%以上,且罕遇地震作用下的最大弹塑性位移角约为1/300,抗震设计水准提高到...     

深圳某高层钢结构住宅结构设计

深圳某钢结构住宅项目为高度92.1m的高层建筑,采用钢管混凝土框架-核心筒结构体系,局部采用钢板剪力墙。介绍该工程的主要特点和结构分析的有关内容,包括结构布置、抗震设计等。采用SATWE进行多遇地震作用和风荷载作用下结构的计算分析,采用PUSHEPDA进行罕遇地震下的静力弹塑性推覆(Pushover)分析。计算结果表明,该结构满足规范的各项要求,并采取了一些构造加强措施,可供同类工程参考。     

北京新机场航站楼大跨度钢结构主楼C1区静力和抗震性能试验研究

北京新机场航站楼大跨度钢结构的最大结构单元长度504m,最大跨度125m,属于超限高层建筑结构。选取北京新机场航站楼屋盖钢结构C1区结构单元制作1∶10缩尺模型进行静力和拟静力试验,研究C形柱体系与上部屋盖结构组成的整体结构的静力和抗震性能。研究结果表明：在竖向荷载作用下,结构响应的试验值与有限元模拟值吻合较好;在水平往复荷载作用下,C形柱的破坏形式为局部杆件的屈曲和断裂,在破坏发生后C形柱的承载能力没有显著下降,变形没有显著增大,整体稳定性能良好;C1区整体结构的耗能能力比较稳定,进入弹塑性工作阶段后结构刚度衰减较快;C1区整体结构的破坏模式为广义的梁端出现塑性铰,满足“强柱弱梁”的结构设计要求;C1区整体结构可以承受超过9度罕遇地震作用,结构具有较高的安全储备,抗震性能良好。