苏州中南中心地下室结构设计研究

苏州中南中心是采用巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系的超高层建筑,原方案(建筑高度729m,地下5层)的桩基和地下连续墙已施工完毕,现调整为建筑高度499.15m、地下6层的方案.该工程具有周边环境复杂、顺逆结合施工、需充分利用原有已施工桩基和地下连续墙等特点.首先介绍了该工程地下室设计难点及其处理方法.其次,对层数较...     

法门寺合十舍利塔结构弹性时程分析及试验验证

法门寺合十舍利塔,建筑高度147 m,呈双手合十造型,为竖向特别不规则结构.鉴于其结构体系及结构布置的复杂及体型超限,为确保该建筑结构的抗震安全性和适用性,本文利用SAP2000程序对该结构进行了动力特性和弹性时程分析.为了检验结构弹性时程分析的可靠性,将理论分析结果与其振动台试验结果进行了对比,并在此基础上,对该结构进行了抗震性能评价.     

海控国际广场超高空屋顶空间网架施工技术

海控国际广场项目建筑高度249.7m,其结构标高213.700～ 249.700m为拱形空间异形网架结构.该部分结构体系复杂,单拱最大跨度36.2m,最大高度36m,且处于超高空施工,受环境条件影响大,决定采用无胎架支撑安装方法.通过对施工过程的模拟分析,证明该方法可行,并将施工监测数据与施工模拟结构进行对比分析,及时反馈,保证施工安全性.对比实施方案证明无胎架施工减少了施工措施投入,施工更加经济、快捷.     

法门寺合十合利塔结构弹性时程分析及试验验证

法门寺合十舍利塔,建筑高度147m,呈双手合十造型,为竖向特别不规则结构。鉴于其结构体系及结构布置的复杂及体型超限,为确保该建筑结构的抗震安全性和适用性,本文利用SAP2000程序对该结构进行了动力特性和弹性时程分析。为了检验结构弹性时程分析的可靠性,将理论分析结果与其振动台试验结果进行了对比,并在此基础上,对该结构进行了抗震性能评价。     

回字形环山地建筑结构设计

中央美院青岛创业中心项目为角部重叠的回字形山地建筑,采用了框架-剪力墙结构体系.主体建筑结构总高度为54m,坐落在三个台地上,每两个相邻台地高差10m左右.掉层处采用"掉层脱开式且有拉梁"的方式进行结构布置.结合山地建筑结构的基本概念和受力特点,介绍了本项目的结构处理方式和设计难点,采用PKPM,MIDAS Building,SAUSAGE软件对结构进行了弹性反应谱法分析、弹性时程分析、动力弹塑性时程分析和抗震性能设计,同时针对各种不利因素采取了相应的加强措施,确保了结构安全.     

某大高宽比超高层结构设计

日立电梯(中国)有限公司大石厂区新建试验塔建筑高度273. 8m,属超B级高度的超限结构,采用筒体结构。建筑平面为22. 6m×22m的十字形,高宽比12. 4,主要受风荷载控制。通过概念设计并经过风洞试验验证,在建筑中上部设置风穴层并采取调整建筑平面尺寸、外形等措施,有效减小风荷载作用下的结构响应。按照设定的性能目标,对结构进行弹性计算、中震验算,并采用PERFORM-3D软件进行了罕遇地震作用下的弹塑性动力时程分析,根据分析结果,采取了有针对性的加强措施。     

某立面收进超高层结构振动台模型试验设计

同济大学土木工程防灾国家重点实验室对上海某立面收进超高层建筑进行了整体结构模型模拟地震振动台试验.该超高层建筑共58层,结构高度244.8 m,采用型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构体系并设有斜柱和加强层,结构在141.9 m处有较大的立面收进.主要介绍了该结构模型振动台试验设计过程,包括模型材料的选取、模型相似关系的确定、模型简化与设计、试验方案的确定以及试验前的各项准备工作,并对其中存在的问题进行了讨论,所提供的高层建筑模型振动台试验设计思路和过程也可以为今后相关的试验工作提供一定的参考作用.     

丽泽SOHO结构模型振动台试验研究

丽泽SOHO总建筑面积达17.28万m2,结构高度为191.5m,由反对称复杂双塔及跨度9m～38m弧形钢连廊共同组成,形成世界最高的中庭之一.本文进行了缩尺比例为1∶25整体结构模型的振动台试验,研究了该模型结构在地震作用下的响应特点,评价了其整体抗震性能,并对结构薄弱部位提出设计改进建议.试验结果表明:层间位移、扭...     

首旅大厦结构设计

首旅大厦是集首旅总部办公及5A级高档写字楼、3星级饭店为一体的综合性建筑,建筑平面、立面较为复杂,结构体系为型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒,结构总高度114.49m。本文主要介绍首旅大厦上部结构、地基基础设计要点,一方面介绍超限结构设计的主要问题和解决方法,以及抗震性能化设计;另一方面介绍核心筒和外围框架柱之间,以及高层建筑与相邻裙房之间沉降差异的控制等问题。     

世界首创超高层“非对称三塔连体”结构顺利完成振动台试验

<正>由华东设计总院原创超高层复杂连体结构——南京金鹰天地广场模拟地震振动台试验,日前在建筑安全与环境国家重点实验室顺利完成,为下一步全面推进项目建设奠定了坚实基础。南京市金鹰天地广场集高端百货、五星级酒店、智能化办公、娱乐健身及高尚公寓为一体,总建筑面积超过90万m2,由3栋高度均达到300 m的超高层建筑在200 m左右的高空连接而成,连体高度超过40 m,连体最大跨度70 m,是目前在建的高度最高、连体跨度最大的"非对称     

上海中心大厦抗震性能分析和振动台试验研究

上海中心大厦塔楼高632m,该结构为巨型框架-核心筒-外伸臂结构体系,钢 混凝土混合结构。应用ABAQUS软件对该结构进行了7度多遇、基本和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,得到各水准地震作用下结构动力特性和位移反应,分析了结构的地震损伤破坏过程及损伤分布情况。同时,为进一步评价其抗震性能,进行了1/50比例的整体模型振动台试验,研究其地震破坏机理及抗震薄弱部位。弹塑性时程分析和振动台试验结果表明：该结构能够满足预先设定的抗震性能目标,且有较高的安全储备。     

8度区异形柱框架-剪力墙结构的振动台试验研究

为了对比异形柱框架-剪力墙结构与框架结构在抗震性能、破坏机理等方面的异同,探讨其在高烈度地震区的适用性,根据相同的背景情况设计制作了一个1/8比例的10层异形柱框架-剪力墙模型,进行了振动台试验。根据设计计算的结果和振动台试验中出现的现象及其分析,研究了计算方法的适用性、结构的总体抗震性能和破坏机制。指出该体系具有易于满足位移要求、在大震中以梁铰机制为主、抗倒塌能力强等特点;同时通过与框架结构破坏现象的对比,说明了这种体系可以有效地解决节点承载力问题,在高烈度区应用异形柱结构时应优先采用。     

子结构隔震的巨型框架结构地震反应分析与振动台试验研究

为考察基于子结构隔震的巨型框架结构的实际振动控制效果,对一巨型框架结构和采用子结构隔震的巨型框架结构进行数值分析和振动台试验。介绍了巨型框架结构原型,采用有限元方法对巨型框架结构和采用子结构隔震的巨型框架结构进行分析,研究子结构隔震技术对外部主框架和内部子框架的地震反应控制效果。介绍了缩尺模型结构及其试验方案,对其进行了模拟地震的振动台试验,测量和分析了主框架和子框架的地震反应。有限元分析和振动台试验结果表明：子框架隔震后,巨型框架结构的基本周期得到延长,但隔震结构前6阶振型的振动都是以子框架振动为主,而非隔震结构前6阶振型的振动都是以主框架的振动为主。子框架隔震后,主框架和子框架的地震反应都显著减小,位置较低的子框架2的地震反应及其隔震效果一般要比上部子框架3的大。隔震子框架的变形主要集中在隔震层上,但隔震层变形小于主、子框架间的隔震缝宽度。     

8度区异形柱框架结构的振动台试验研究

为深入研究异形柱框架结构的抗震性能,探讨其在高烈度地震区的适用性,以8度区Ⅲ类场地为背景,综合考虑实际工程情况和模型试验的可行性等因素,设计了一个6层的异形柱框架结构为原型。按照加速度相似系数等于1和"用人工质量模拟的弹塑性模型"的要求,采用微粒混凝土制作了1/6比例的试验模型,进行了振动台试验,研究了设计计算方法的适用性、结构的总体抗震性能和破坏机制。根据设计计算的结果、试验中观察到的现象以及对试验结果的分析,在指出该种体系具有易于满足位移要求、在大震中以梁铰机制为主等优点的同时,也指出了其在高烈度区应用的重点问题是节点承载力。     

重庆高科太阳座大厦模型结构振动台试验研究

重庆高科太阳座大厦是一幢建筑外立面扭转,结构平面、竖向不规则超限的复杂超高层建筑结构,采用了钢管（型钢）混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。外立面扭转导致外框架中竖向构件不连续,形成受力复杂的空间斜柱,进而造成结构各层平面形状、布置不断变化,以及结构扭转不规则。通过1∶25缩尺模型振动台试验,对模型结构在6度多遇、设防和罕遇地震作用下的加速度、位移等动力响应以及结构的损伤破坏情况进行观测,评价该结构体系的整体抗震性能。研究结果表明：通过增大竖向构件截面方式提高结构层高较大的楼层刚度引起了结构局部刚度突变、应力集中,致使薄弱部位转移;结构顶部塔楼的收进导致鞭梢效应明显,急剧增大了楼层变形;CFST柱-SRC梁框架的SRC梁端和节点周围加强环梁,以及RC核心筒连梁为主要损伤部位;模型在6度罕遇地震作用下能保证“大震不倒”,该结构体系具有良好的抗震性能,能够满足预设抗震性能目标。     

Study on seismic behaviour of a new hybrid structure with shaking table test and numerical analysis

This paper presents a study on a hybrid high‐rise structure that has two structural systems: the main one is a mega‐frame consisted of mega‐columns, strengthened floors and the outrigger truss on the top; the secondary one consists of typical floors between the strengthened floors. Because of the complexity and innovation of the structural system, a detailed study, including shaking table test and numerical analysis, is needed to research the seismic property of the hybrid structure. First, a 1/50 shaking table model was tested by the State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering of Tongji University to obtain the frequencies of the free‐vibration modes and dynamic property of the model. Second, this paper used 3D finite element analysis software, named MIDAS, to build the numerical models. Two kinds of models were made to simulate the shaking table model and the prototype structure, respectively, and then a comparison between the analytical and experimental results was presented in this paper to verify the numerical models. In addition, the seismic behaviour of the prototype was analysed by the MIDAS. Finally, the structural system of the new hybrid structure was verified to be valid and applicable. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

天津高银117大厦结构体系设计研究

天津高银117大厦建筑高度597m,共117层,是中国在建的屋顶高度最高的建筑物,结构高宽比达到约9.5,均大大超过现行规范限值。为满足结构抗震与抗风的技术要求,结构采用含有巨型组合柱、巨型支撑及转换桁架组成的外框架以及含有组合钢板剪力墙的钢筋混凝土核心筒形成的巨型框架钢-混凝土混合结构体系。塔楼的结构高度、高宽比、巨型柱截面尺寸等均创造了中国现有建筑物的工程记录。结合新抗震规范的部分要求,作为在高震区设计建造的超高层建筑,在反应谱选取、整体刚度控制、材料与构件选型、性能化设计、巨型柱设计、防倒塌及稳健性分析、弹塑性动力时程分析等方面均体现了许多新的特点和设计要求。     

带叠层桁架转换层高层建筑结构整体模型振动台试验研究

上海裕年国际商务大厦为带巨型叠层桁架转换层的高层建筑结构,属于复杂高层建筑结构。预应力混凝土叠层转换桁架的跨度和其所承受的竖向荷载均很大,是整个结构设计和施工的技术关键。为了研究该结构的整体抗震性能,进行了一个1:25 缩尺模型的振动台试验,研究了模型结构的动力特性,以El Centro波、Pasadena波和Shw2002波为输入地震波,分别按设防烈度7度多遇、基本、罕遇、超罕遇以及8度罕遇、超罕遇地震作用进行试验,研究了模型结构在各阶段地震作用下的加速度、位移和应变反应,以及结构的破坏形式和破坏机理。试验结果表明,模型结构能满足7度抗震设防的“小震不坏”和“大震不倒”的设计要求,8度超罕遇地震作用下结构仍不倒塌,结构具有良好的抗震性能。在7度多遇、基本以及罕遇地震作用下,预应力混凝土叠层转换桁架基本处于弹性状态。图15表4参7     

三层足尺分层装配支撑钢框架结构的振动台试验研究

为探究分层装配支撑钢框架体系在真实地震动力作用下的响应与性能,以某3层足尺房屋钢框架结构为研究对象,输入不同水准下的3条地震波进行振动台试验,分析了结构动力分步损伤行为、主（余）震层间变形、残余位移响应及其柔性支撑的可修复性。研究结果表明,结构满足我国规范对于抗震安全性的要求。在罕遇地震作用下,结构损伤集中于柔性支撑而主框架基本保持弹性,表现出损伤控制的特征,且震后基本无残余位移。未对支撑进行修复的结构在余震作用下的位移响应有所放大,但对支撑进行简易修复之后,结构抗震性能基本完全恢复。在超大地震作用下,主框架作为第二道抗震防线发展局部塑性变形,但震后残余位移仍然很小。柔性支撑初始是否张紧对结构初始刚度和层间位移分布有较大影响。支撑在动力作用下的突然张紧对结构产生了冲击效应,而支撑的延性可有效缓解此效应的影响。研究总体表明分层装配支撑钢框架体系应用于低多层建筑时具有优良的抗震性能与震后可恢复性。     

Shaking table model test and FE analysis of a reinforced concrete mega‐frame structure with tuned mass dampers

To study the damage characteristics and to evaluate the overall seismic performance of reinforced concrete mega‐frame structures, a shaking table test of a 1/25 scaled model with a rooftop tuned mass damper (TMD) is performed. The maximum deformation and acceleration responses are measured. The dynamic behavior and the damping effect with and without TMD are compared. The results indicate that the mega‐frame structure has excellent seismic performance and the TMD device has a significant vibration reduction effect. A finite element (FE) model simulating the scaled model is also developed, and the numerical and experimental results are compared to provide a better understanding of the overall structural behavior in particular those related to the dynamic characteristics and damping effect. Upon verification of the FE model, other important structural behavior can also be predicted by the FE analysis. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.