邯郸文化艺术中心基于性能的抗震设计

邯郸文化艺术中心包括博物馆、大剧院、城规馆和图书馆,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构与钢结构的混合结构。博物馆和图书馆利用多层结构高度形成巨型悬挑钢桁架,将部分楼层整体悬挑。外围钢桁架为空间曲面,结构形式复杂。大剧院上方的椭球形顶盖采用双向正交钢管桁架体系形成双层网壳结构。壳体平面尺寸为108m×85m,高度为22.5m。结构内部空旷,楼板开洞较大,楼板标高复杂,造成楼板不连续。结构刚度分布不均匀。巨型悬挑钢桁架和转换结构造成抗侧力构件竖向不连续。整体结构属于复杂超限工程。针对结构特点,采用基于性能的设计方法,对重点部位制定了性能目标。采取了加厚楼板、设置楼板暗撑、加强墙体约束等抗震加强措施。采用多种程序分析了结构在不同地震水准作用下的弹性或弹塑性响应。补充了楼板应力分析、重要剪力墙应力分析、钢结构稳定分析、防止连续倒塌分析、壳体单独模型分析等。结果表明,结构能够实现设计性能目标,具有良好的抗震性能。     

某音乐厅结构抗震设计与研究

某音乐厅主楼框架存在偏心布置、楼板局部不连续、斜柱等不规则情况;音乐厅功能区为带钢桁架屋面的单跨框架;大跨钢结构屋盖表皮依附在主楼上,结构设计较为复杂。针对主楼结构进行了小震弹性时程分析及大震静力弹塑性分析,结果表明结构具有较好的抗震性能,结构各项指标均符合国家相关规范要求。针对楼板应力、斜柱承载力、功能区屋面桁架及大跨度钢屋盖的设计进行了分析研究,结果表明楼板、斜柱、屋面钢桁架和大跨钢屋盖设计安全可靠,满足抗震性能化设计要求。     

深圳龙岗三馆项目结构分析与设计

深圳龙岗三馆项目是龙岗中心城最具科技人文内涵的标志性建筑,该工程存在大跨大悬挑钢桁架、斜柱支撑转换梁、大跨钢筋混凝土箱型楼板、外框斜柱不连续、结构外框清水混凝土等特点。采用带少量剪力墙的框架结构体系,利用2种不同的计算程序对结构整体进行对比分析,对外框斜柱的强度及稳定性进行设计和验算,对大跨转换钢桁架及弧形悬挑钢桁架的变形及强度进行分析和设计,分析了钢筋混凝土箱型楼板的受力性能,对型钢混凝土斜柱下到地下室转直柱的设计,采取了分担水平力的加强措施,并可为相关工程设计提供参考。     

某中学行政楼大跨度连体结构设计

某中学行政楼为双塔大跨度连体结构,双塔采用框架—剪力墙结构,连体部分采用钢桁架。文中介绍了连体结构设计特点、计算分析和设计准则及采取的相关措施。分析了连接体部分设计特点,连接体楼板在温度、地震作用下应力情况和舒适度情况,以及连体的施工顺序对楼板的受力影响,根据分析结果对连接体楼板采取加强措施。对连接体桁架采取抗震性能设计和抗连续倒塌设计,保证结构的关键构件的安全度。对今后的连体结构设计提供了一定的借鉴意义。     

西宁市市民中心体育文化馆结构设计

西宁市市民中心体育文化馆采用框架剪力墙结构体系,建筑平面形状和立面形状均较为复杂,结构存在楼板不连续、大跨度大悬挑梁以及短柱和穿层柱等诸多不利影响,通过合理的计算方式和加强措施保证结构设计的安全合理性。屋顶大跨度区域采用钢桁架和实腹钢梁方案,屋顶形状为圆弧曲面,通过设置滑动支座减少屋顶对下部结构的影响。     

湖北省图书馆新馆悬挑转换桁架结构设计

湖北省图书馆新馆为框架结构,局部设置少量支撑及剪力墙,属于平面、竖向均不规则的结构。结合概念设计和计算分析,对新馆工程上托7层悬挑转换桁架的结构布置进行了设计方案比选;分析比较了不同楼板假定对桁架弦杆的受力和配筋影响。结果表明:传力越直接,结构布置越合理;对于平面不规则或考虑温度荷载工况的结构,刚性楼板假定会产生较大误差。桁架节点复杂,设计中提出了有别于常规做法的适用节点构造。     

不同类型钢-混凝土组合剪力墙超高层结构抗震性能对比

采用结构分析软件Perform-3D对分别带有内置钢板混凝土组合剪力墙、内藏钢桁架混凝土组合剪力墙以及传统的型钢混凝土剪力墙的框架-核心筒结构进行静力和动力弹塑性分析,研究了三种剪力墙对整体结构的动力特性、位移反应和地震损伤的影响。研究表明,带有三种组合剪力墙的结构整体抗震性能优劣顺序依次为内置钢板混凝土组合剪力墙结构、内藏钢桁架混凝土组合剪力墙结构、型钢混凝土组合剪力墙结构。     

某框架剪力墙-钢桁架混合结构设计与分析

某高层综合楼建筑采用框架剪力墙-钢桁架混合结构。该工程存在楼板不连续、构件间断及局部不规则等问题。在结构的设计过程中,分别采用SATWE、Midas和PUSHEPDA软件对结构进行弹性反应谱分析、多遇地震作用下弹性时程分析和静力弹塑性分析,并对结构的关键部位采取了构造加强措施。结果表明,结构的抗震性能良好,各项指标均满足规范要求和C级抗震性能目标。     

报告厅结构分析与概念设计

以苏州工业园区职业技术学院报告厅为例,总结出对于体形复杂、内部空旷、跨度大的结构采用框架-剪力墙和楼板采用水平桁架是一个较好的解决方案。     

某超限工程结构分析与设计

工程为框架-剪力墙结构,存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断、高位转换等多项超限。介绍了针对超限采取的计算和构造措施,采用了PMSAP和MIDAS两种不同力学模型的空间分析程序进行多遇地震、设防地震和罕遇地震下的对比计算分析;详细分析了转换钢桁架在各种情况下的分析结果:弹性动力时程分析、竖向荷载作用下承载力验算、抗连续倒塌分析,并用ABAQUS软件对钢桁架节点进行有限元分析。     

海控国际广场避难层结构综合施工技术

海控国际广场A座总建筑高度249.7m,在6,17,32,51层分别设置了避难层和设备转换层,其中17,32,51层为伸臂桁架结构避难层,层高5.5m,共设置8榀外伸臂桁架和4榀核心筒内置桁架,与外框钢结构环状桁架形成加强层。合理的施工流程设计与精确的钢结构安装以及钢筋工程、混凝土工程、模板工程、钢结构工程的施工交叉与配合是保证伸臂桁架避难层施工质量的关键。重点介绍伸臂桁架避难层各项工序的施工重点与交叉配合,保证了工程质量和总体进度,取得了预期经济效益和社会效益。     

广东省博物馆新馆节点设计及新技术运用

广东省博物馆新馆采用了钢管混凝土预应力桁架对挑悬挂结构体系,节点构造复杂。通过对关键节点的合理设计,较好地解决了钢结构与混凝土、钢结构与预应力之间的关系,并进行了节点有限元分析及节点试验的检验。工程中的主要节点在满足结构受力的前提下,同时兼顾了造价及施工方面的要求。另外,通过内置钢管混凝土剪力墙、钢管混凝土桁架、钢结构预应力、减振措施及内置加气混凝土砌块钢筋混凝土楼板等新技术的运用,在控制用钢量的同时极大地提高了结构安全性。     

中国动漫博物馆钢结构抗震设计与分析

在结构设计中,抗震设计是必不可少的环节。以中国动漫博物馆为例,一层采用钢网格筒钢框架支撑(钢板剪力墙)结构,二层及以上采用钢框架支撑(钢板剪力墙)+跨层桁架结构,运用现行结构抗震理论和有限元模型,进行了动力时程和静力弹塑性分析。分析表明:该结构整体抗侧刚度较好,具有较好的抗震性能。     

中山古镇灯都商厦体形复杂超高层结构设计关键技术

中山古镇灯都商厦呈传统油灯状,其体形凹凸变化十分突出,采用单一的结构体系很难满足抗侧刚度的全楼均匀性,给结构设计造成了非常大的挑战.为此,结合工程本身的外形变化特性,结构设计上采取了多种结构体系相结合的方法,根据不同平面尺寸对整体刚度的影响以及各种体系对抗侧刚度的贡献,交替采用了多种结构体系,以保证体形复杂的结构在抗侧...     

东南国际航运中心总部大厦B座索幕墙结构体系设计研究

东南国际航运中心总部大厦B座中庭幕墙立面尺寸约为25.0m×71.1m。幕墙立面以7层楼板为界,7层楼板标高以下垂直于地面,7层楼板标高以上向外倾斜,立面玻璃每层向室外偏移760mm。针对类似高大幕墙,分析常见支撑结构体系的优缺点,并在此基础上提出张弦梁与鱼腹式索桁架组合支撑体系。该中庭幕墙竖向承重体系为张弦梁结构,水平向抗侧结构为自平衡鱼腹式索桁架,张弦梁与鱼腹式索桁架通过竖向龙骨连为一体,以限制竖向承载结构和水平向抗侧结构绕自身中心轴旋转。张弦梁与鱼腹式索桁架组合支撑体系设计时存在的重点和难点是:稳定结构体系的建立、合理背索索力的确定、背索转折处鱼腹式索桁架加强措施和幕墙支撑体系与主体结构的连接方式。力学性能分析结果及工程实践表明:该体系具有较好的结构刚度,索力自平衡,且建筑效果简洁、通透。     

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼结构设计

深圳冠泽金融中心超高层办公塔楼采用带腰桁架的巨柱框架-核心筒结构体系,针对此稀柱网混合结构体系的结构设计、抗震性能要点进行了归纳总结;提出此类结构体系为了满足规范设计、抗震性能目标C,建议采取如下加强措施:增设带适宜刚度腰桁架的加强层以增强外框架刚度;加强层楼板采用钢梁+钢水平撑+钢筋桁架楼承板以可靠传递加强层外框架与核心筒间的剪力;设置约束型构造钢梁,与墙肢内型钢柱形成墙内约束型钢边框以提高底部、加强层核心筒的延性与整体性;多遇地震作用下,此体系核心筒需承担100%地震剪力。     

组合框架梁中两种内置预应力钢桁架的对比分析

针对绥芬河青云市场套(扩)建改造工程"施工阶段自承重楼盖体系"内置预应力钢桁架-混凝土组合框架梁中角钢桁架弦杆尺寸较大,端部预应力筋不便张锚等问题,提出采用内置灌浆圆钢管桁架替代内置角钢桁架的设想,对两种内置钢桁架进行比较分析认为,当圆钢管弦杆壁厚与角钢弦杆壁厚相同时,灌浆圆钢管桁架的弦杆直径小于角钢桁架弦杆边长,桁架占用外套柱的空间小,同时桁架下弦杆钢管可作为按直线布置预应力筋的孔道,方便预应力筋布筋和张锚。并指出今后应继续开展的相关研究工作。     

钢筋桁架模板在世博会主题馆中的设计和应用

世博会主题馆东侧展厅楼面采用了钢筋桁架模板现浇混凝土楼板。介绍了钢筋桁架模板的特点,说明其设计和施工方法。钢筋桁架模板结合了压型钢板和传统现浇混凝土楼板的优点,值得在多高层钢结构中推广应用。     

北京展览馆综合楼展示中心结构抗震概念设计

展示中心采用了框墙-空间钢桁架这种新型的混合结构体系。本文着重从概念设计的角度出发，对这类复杂空间结构如何在现行抗震规范基本思想的指导下建立结构体系进行了阐述，归纳了这类复杂空间结构的计算要点，并对影响结构抗震性能的剪力墙厚度及开洞的确定、钢桁架的选型、钢桁架平面外振动的影响、大空间楼盖的选型、屋盖支撑系统的布置等关键问题进行了分析。     

钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

采用型钢桁架代替钢筋配置在剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙（以下简称“桁架剪力墙”）,该剪力墙兼具钢结构延性好和混凝土结构受剪承载力高的优点,且能够克服钢结构耐腐蚀、耐火性能较差的缺点,其通过钢桁架替代钢筋更有利于装配化施工。对4个剪跨比为1.65的钢桁架剪力墙进行拟静力试验,通过试验得到的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等,研究了不同轴压比（0.21和0.26）和不同抗剪键（短钢筋抗剪、短钢筋和栓钉共同抗剪）对剪力墙抗震性能的影响。采用有限元软件ABAQUS对钢桁架剪力墙进行参数分析,进一步考察了轴压比（0.2、0.3和0.4）、桁架竖杆含钢率（1.43％、2.09％和2.71％）和腹杆含钢率（1.37％、2.02％和2.64％）对其受剪性能的影响,并提出剪力墙受剪承载力计算公式。研究结果表明：当轴压比大于0.3时,随着轴压比的提升,剪力墙的受剪承载力有下降的趋势;钢桁架设置抗剪键对于剪力墙的受剪承载力影响不大,但能提高剪力墙的刚度和耗能能力;钢桁架竖杆含钢率对剪力墙受剪承载力有较大提升作用,而桁架腹杆含钢率对剪力墙受剪承载力的提升作用较小。计算钢桁架-混凝土剪力墙的受剪承载力时,可不考虑腹杆受压时平面外的失稳问题。