天津富力中心公寓塔楼超限高层结构设计

天津富力中心是小白楼地区门户性地标建筑,地下4层,地上双塔,高约200m。其中公寓塔楼地上54层,采用带钢斜撑的框架-核芯筒结构体系,X向主要由剪力墙筒体作为抗侧力体系,Y向由钢斜撑框架与剪力墙筒体共同形成抗侧力体系,钢斜撑框架由矩形钢管混凝土柱、矩形钢管斜撑、H型钢-混凝土梁组成;作为超限高层,X、Y两个方向采取了不同的抗侧力结构型式,并采用了长宽比超过2的矩形钢管混凝土柱,对结构体系和结构构件的设计进行详尽介绍。     

柔底Y形巨柱斜撑高位转换中的钢结构无胎架施工技术

在建筑功能设计时,为了满足楼层底部使用大空间和通行道路的需要,高位转换结构体系的应用越来越多,而此类结构体系往往采用复杂的大型钢结构,具有构件质量较大、空间定位复杂、施工难度大等特点。为此,结合西宁市某工程实践,提出了针对柔底Y形巨柱斜撑高位转换体系的无胎架施工技术,很好地解决了此类复杂空间结构的施工难题,为类似工程积累了经验。     

矩形钢管混凝土在华敏帝豪大厦中的应用研究

华敏帝豪大厦塔楼结构方案在综合考虑结构抗震性能、建筑功能及经济性后,外围框架柱和转换斜撑采用矩形钢管混凝土构件。介绍了矩形钢管混凝土结构的计算、构造和节点,着重阐述了钢管混凝土斜撑转换构件的设计和构造,并用有限元程序ANSYS对重要节点进行分析。工程实践表明,矩形钢管混凝土结构承载力高、抗震性能好,可显著减小柱断面,与钢框架梁连接方便。最后介绍了矩形钢管混凝土施工中的重要问题。     

上海港汇广场办公楼转换梁施工技术

上海港汇广场T2办公楼地上7层为转换层,层高8.6m,设4000mm×2500mm(高×宽)转换梁,混凝土强度为C40,自重达250kN/m,为确保施工安全,采用型钢框架(以2［32b作主钢梁,其上横向搁置［14a@400mm次钢梁)作为梁底支撑,并先浇筑7层柱混凝土,在柱上预作高低2道混凝土牛腿,分别支撑型钢框架和其下部的钢管斜撑(钢管斜撑与型钢框架主钢梁及牛腿上的预埋件焊接),由牛腿将荷载传递到结构柱上。办公楼西南角的曲线形转换梁,采用钢筋混凝土T形圆弧梁作支撑,并在结构柱下部作1道牛腿加钢管斜撑。圆弧梁混凝土与结构柱同时浇筑。     

广州广商中心超高层偏置筒体复杂钢结构设计

广州广商中心塔楼的冠顶高度为375m,塔楼按偏置筒体布置,采用钢管混凝土巨柱外框、巨型钢斜撑、带状钢桁架和偏心支撑钢框架的复杂钢结构体系,建成后将成为中国最高的钢结构超高层。塔楼结构体系的主要特点包括:中部4根柱在第7层倾斜转换到地面层、周边普通柱由两道带状桁架转换、外围抗弯框架和巨撑不在同一平面、楼板不连续等。结构中存在多项超限或者抗震不利的特征,设计过程中采用了基于性能的抗震设计思想。通过提高转换部位构件的性能目标、多轮风洞测试、优化节点设计、非线性施工模拟等措施,使整个结构体系高效而优化。另外,风致舒适度、施工可行性等方面的优化具有明显的综合经济效益,成功降低了结构总造价。     

华敏帝豪大厦结构设计

华敏帝豪大厦采用了带加强层的框架-核心筒混合结构体系,外围框架柱分别采用了矩形钢管混凝土柱和型钢混凝土柱。系统地介绍了该工程结构体系的特点、抗震性能化设计原则和方法、整体弹性计算结果、罕遇地震作用下的静力弹塑性分析结果以及地基基础的设计。着重阐述了设计中的一些关键问题,包括带暗支撑及型钢的核心筒剪力墙、外围钢管混凝土和型钢混凝土框架、钢管混凝土斜撑转换、加强桁架的设计。     

长沙某商业综合体结构设计

长沙某商业综合体建筑结构体型较为复杂,存在转换柱、斜柱、楼板大开洞、大跨度、大悬挑、跨地铁连廊、结构超长、多梁交汇等设计难点.转换柱根据结构的跨度及荷载需求采用型钢梁和混凝土支撑两种方式,倾斜角15°以内的斜柱采用普通钢筋混凝土柱,15°～30°的斜柱采用型钢混凝土柱;大跨度及大悬挑结构采用型钢梁及预应力梁,东西商跨地铁连廊、过街连廊、采光顶分别采用钢桁架、大跨钢梁、单层网壳处理.在部分楼梯间位置增设了混凝土斜撑,控制结构的周期比不大于0.9.采用YJK软件分析了楼板舒适度及温度应力,对多梁交汇节点增设环梁或改用钢管混凝土柱与短钢梁连接确保复杂节点混凝土浇筑质量;对结构进行了大震弹塑性时程分析,结果表明大震作用下结构处于基本完好的状态.     

斜柱网格体系内部混凝土浇灌实体模型及检测试验研究

钢管混凝土斜柱体系内部浇灌混凝土的密实度质量是保证整体结构承载性能的重要因素。以X形平面斜柱节点、K形空间斜柱节点为例，建立钢管混凝土斜柱的足尺试验模型，通过超声CT技术检测其内部浇灌混凝土的密实度，以获得合理有效的浇灌工艺并应用于工程；进而针对斜柱网格体系的混凝土密实度检测布置进行了研究。结果表明：试验模型钢板较厚时，采用CT成像检测可获得精确结果；试验模型浇灌工艺满足密实度要求时，实际施工应采用相同工艺以保证质量；对于混凝土密实度不足之处，可采用钻孔压浆法补强，而后补焊封回；钢管混凝土斜柱内部混凝土密实度检测布置包括斜柱构件检测数量、横截面检测位置两方面。     

带耗能腋撑型钢混凝土梁转换结构抗震性能研究

为解决转换结构抗震性能差的问题,提出带耗能腋撑钢管混凝土柱-型钢混凝土梁新型转换结构形式。对一榀1∶4普通型钢混凝土框架转换结构和带耗能腋撑型钢混凝土框架转换结构进行拟静力试验。从试件破坏形态、荷载-位移曲线、塑性铰发展、应变发展和耗能能力等方面研究带耗能腋撑型钢混凝土转换结构的抗震性能。试验结果表明:耗能腋撑有效控制了节点区梁、柱端塑性铰的发展,使塑性铰向转换梁加腋处转移;腋撑附加轴力对转换梁下部纵筋应变影响较大,对钢管柱应变影响较小;带耗能腋撑型钢混凝土转换结构较普通型钢混凝土转换结构的梁端开裂荷载提高了60%、承载力提高了6.2%、延性系数提高了57.24%、等效黏滞系数提高了10.7%,表现出良好的耗能能力,提高了结构的抗震性能。     

建滔总部大厦结构设计

建滔总部大厦为结构高度220m的混合结构,混凝土核心筒完全偏置于塔楼的东侧,以形成开阔的办公空间.为实现室内大空间与立面通透性的建筑效果,办公区采用中间无柱、在东西两侧以小吊柱吊挂组合楼盖的竖向传力体系.小吊柱悬挂于设置在避难层的巨型桁架,只有角部4根矩形钢管混凝土巨柱与南北两侧的巨型斜撑落地,形成巨型支撑框架-偏置核...     

招商银行深圳分行大厦主塔楼结构抗震性能化设计

招商银行深圳分行大厦主塔楼结构高度为160.2m,外框架存在两次斜柱转换,高位转换以下采用钢管混凝土柱、钢梁框架+钢筋混凝土核心筒,高位转换以上采用钢筋混凝土柱+钢筋混凝土梁+钢筋混凝土核心筒结构体系。采用SATWE,MIDAS/Building软件对结构进行了整体计算和弹性时程分析,采用ABAQUS软件对结构进行了大震弹塑性分析;采用ANSYS软件对斜柱转换进行了节点分析,对底部跃层柱进行了屈曲分析。计算结果表明,结构各项指标均满足规范相关要求,最后通过概念设计对关键和重要构件作了适当加强,在构造措施方面亦作了相应处理,整体结构满足小震不坏,中震下主要构件不屈服、震后可以修复,大震不倒塌的抗震设防目标。     

珠海万菱环球中心主塔楼超限高层结构设计

珠海万菱环球中心主塔楼建筑高度340. 6m,采用带加强层+高位转换层的钢管混凝土柱框架-钢管混凝土核心筒结构体系。本工程具有地处沿海强风地区、大高宽比、高位转换、钢管混凝土剪力墙等特点。结构设计过程中对工程进行了小震弹性分析、稳定性分析、钢管剪力墙轴压比分析、风荷载分析、高位转换层分析、层间受剪承载力分析、大震动力弹塑性分析等,并采用基于性能的设计方法进行结构抗震设计,可实现预设的C级抗震性能目标。     

超高强结构钢在中信大厦超高层建筑中的应用研究

超高强度钢筋(HRB500,HRB600)以及超高强度钢材(Q420,Q460,Q690)在实际工程中大规模应用的案例较少.以中信大厦超高层建筑为算例,分析了采用超高强度钢筋和超高强度钢材等强度替换钢管混凝土巨柱-斜撑-钢板混凝土剪力墙筒中筒结构体系中的钢材时对结构整体性能的影响.对比了筏板、桩基础、钢管混凝土巨柱、斜撑、钢板混凝土剪力墙中钢材的用量变化.经分析,采用超高强度钢筋和超高强度钢材,可使结构在满足规范抗震性能要求前提下,大幅减少用钢量.因规范中钢构件宽厚比限值对超高强钢构件厚度影响较大,对比了中国、美国、欧洲规范中相应规定,结果表明,整体来说各国规范中的宽厚比限值处于相同量级.美国规范根据延性等级要求调整了宽厚比要求的方法,为超高强钢替换材料时采用更为宽松的宽厚比限值提供了参考和依据.     

高层建筑外框巨柱施工中可拼装钢连桥的开发

某高层建筑采用核心筒-外框筒体系,核心筒由包含钢板剪力墙的混凝土剪力墙构成,外框筒由巨柱、重力柱、大斜撑、转换桁架构成。鉴于外框筒的巨柱施工到一定阶段,单根巨柱在高空中分叉为两根,开发了一种用于外框巨柱施工的可拼装钢连桥,以方便施工人员在分叉巨柱焊接过程中进行操作。通过合理的构造设计,钢连桥能够实现快速拼装和增加桥体长度。用有限元软件计算校核钢连桥的应力和变形,以满足强度和刚度要求。     

贵阳国际金融中心1号楼超限高层结构设计

贵阳国际金融中心1号楼为高度375.1m的超限高层建筑,采用带高位转换的钢管混凝土柱框架-钢筋混凝土核心筒结构体系。在结构方案优选、核心筒剪力墙的轴压比限值、剪力墙内置钢管、结构整体稳定性、57层高位转换等方面均具有独到之处。通过结构稳定、转换层等一系列详细分析以及构造加强措施,可达到预期的C级性能目标要求。     

装配式混凝土结构体系研究及探讨

为解决装配式混凝土结构竖向构件连接质量不易保证、成本偏高等问题,提出了一种新型的装配式混凝土结构体系,并阐述了该结构体系的总体思路及其结构构件预制、梁柱节点连接及装配施工做法.该结构体系采用"半装配"施工方法,柱预制件采用钢管空腔柱,剪力墙预制件采用钢管空腔柱与斜撑的组合,梁预制件采用凹槽梁,梁预制件的钢筋可通过预留洞口伸入柱预制件空腔;现场将各预制构件装配完成后,再在预制构件的空腔及凹槽中现浇混凝土.这种做法可同时发挥现浇式及装配式结构的优点,相对于目前的装配式混凝土结构,不仅施工方便、竖向构件连接可靠,而且可减小预制构件的重量,降低运输及吊装成本.     

津湾广场9号楼超限高层结构巨柱节点区域非线性分析

津湾广场9号楼超限高层结构采用钢筋混凝土核心筒-矩形钢管混凝土柱钢框架抗侧力结构体系。结构底部布置钢-混凝土组合巨柱,同时在第8层设置转换桁架,转换桁架与巨柱交汇处的节点区域受力复杂,因此对该节点区域进行受力分析是保证结构安全的关键。采用ABAQUS软件建立巨柱节点区域的有限元模型,基于损伤塑性本构模型,考虑材料非线性,对其进行非线性数值分析。分析结果表明,荷载作用下巨柱节点区域处于弹性状态,局部混凝土损伤发展不明显;巨柱节点区域受力满足抗震性能设计目标的要求。     

杭州世茂智慧之门结构设计问题探讨

结合杭州世茂智慧之门建筑设计的特殊要求,分别对4种结构方案进行了比选,对各方案的优、缺点以及经济性进行了详细的比较。比选结果表明,带斜撑巨柱外框+环带桁架+核心筒方案是最优的结构方案。此外,介绍了带单向斜撑巨柱外框的设计要点,主要包括:1)施工顺序和混凝土收缩徐变长期变形影响;2)斜撑在转折处的水平力传递。利用有限元软件ETABS探讨了施工顺序和混凝土收缩与徐变等因素对带斜撑外框核心筒结构方案的楼面平整度和结构构件内力的影响。巨型斜撑在转折处会在楼板处产生很大的水平推力,通过加强楼板来解决此水平推力的传递是带单向斜撑框架设计的重点。     

中节能之江华座大跨转换结构设计北大核心CSCD

中节能之江华座项目是体型复杂的超大跨转换结构,转换跨度约84~100m,且转换楼层数量多,荷载大。采用钢管混凝土框架-剪力墙结构体系,并利用拱形斜柱进行转换。对该工程的结构体系进行了阐述,针对超限情况提出了抗震性能目标及抗震措施。由于结构体型复杂且超长,楼盖为重要的抗震构件,对楼盖受力进行分析,根据分析结果采取了相应的加强措施。转换斜柱在结构底部形成了很大的水平推力,水平推力的平衡是本结构体系设计的关键,通过在地下室顶板、底板设置钢拉梁,并施加预应力来平衡斜柱水平力。     

某带Y形斜撑转换的超高层结构设计

由于建筑功能的要求,在沈阳中汇广场SOHO塔楼的5层楼面处需对较多外框架柱进行结构转换,根据其特殊的平面布置情况,最终采用Y形斜撑转换形式。详细分析了Y形斜撑的受力特点,给出了其适用条件及设计要点。结构整体计算分析结果表明,该塔楼采用Y形斜撑转换能满足规范要求和预先设定的抗震性能目标;同时对转换构件进行了中震和大震作用下的有限元应力分析,并根据分析结果提出了可行的设计加强措施。