某异型多塔连体高层结构巨震下抗震性能与极限承载力研究

某异型多塔连体高层结构,采用带悬挑体的钢结构支撑筒连体结构,由三个钢结构支撑筒体及悬挑(连体)部分组成,三个钢结构支撑筒体在不同高度两两刚性相连,且存在多处大跨度悬挑,结构落地面积小。针对这类结构的抗震性能、稳定极限承载力,开展专项研究。选择7组地震波,进行7度罕遇地震下的动力弹塑性分析和性能评价;在此基础上,增大地震作用水平至8度、9度罕遇地震,进行结构的抗震性能验证,并与7度罕遇地震下分析结果进行比较,考察结构整体承载力与刚度退化的过程。同时采用静力非线性分析的方法,在考虑几何非线性和材料非线性的基础上,对结构进行水平荷载作用下的极限承载力分析。结果表明:地震作用下结构破坏顺序符合设计预期,具有抵御9度罕遇地震的能力。     

浙江影视后期制作中心超限高层结构设计

浙江影视后期制作中心综合大楼主楼采用框架-核心筒结构体系,建筑高度218m;为超B级高度的超限高层建筑,在6层通过钢结构采光顶与大型演播厅组团相连。采用基于性能的抗震设计方法,针对不同的超限情况采取了相应的技术措施。应用SATWE、MIDAS等程序对结构进行多遇地震作用下的计算,各项计算指标均满足规范要求。对结构进行了弹性动力时程分析补充计算和罕遇地震作用下静力弹塑性分析,计算表明结构能够抵抗大震水准的地震作用及钢结构采光顶滑动支座的设计满足罕遇地震作用下的位移要求。     

北京电视中心主楼巨型框架-支撑钢结构静力弹塑性地震反应分析

北京电视中心为超高层乙类建筑,采用了巨型框架-支撑钢结构体系。介绍了在方案设计阶段对结构体系的调整与优化。利用通用有限元程序MIDAS/Gen对结构在罕遇地震作用下的性态进行了静力弹塑性分析(Pushover分析),介绍了分析模型、分析方法和分析结果。分析结果表明,结构在小震及设防烈度地震作用下基本处于弹性状态,在罕遇地震作用下主结构能够保持较好的工作状态。     

上海电影博物馆主楼超限高层结构设计

上海电影博物馆主楼采用框架-剪力墙结构，在5层通过钢结构连廊与电影艺术研究所相连。该工程为平面和竖向均特别不规则的超限高层建筑，从概念设计着手，合理布置竖向抗侧构件，针对不同的超限情况采取了相应的技术措施。采用SAT-WE、PMSAP程序对结构进行多遇地震作用下的计算，各项计算指标均满足规范要求。对结构进行了弹性动力时程分析补充计算和罕遇地震作用下静力弹塑性分析，计算表明，结构能够抵抗大震水准的地震作用，钢结构连廊滑动支座的设计满足连廊罕遇地震作用下的位移要求。     

大跨度钢-混凝土混合结构协同工作性能分析

以宁夏宁东新城体育馆工程为背景,建立了仅单独考虑上部钢结构和下部钢筋混凝土结构单体模型及考虑上下部混合结构协同作用的整体模型。通过对各模型结构的静力分析、模态分析、多遇地震反应谱分析及罕遇地震弹塑性时程分析,探讨考虑协同作用与否对各单体模型工作性能的影响。结果表明:对于上部钢结构,应考虑下部钢筋混凝土结构的放大作用,否则会使结构偏于不安全;对于下部钢筋混凝土结构,考虑上部钢结构作用后,在静载和多遇地震作用下,结构的位移及内力有一定程度的减小,但在罕遇地震作用下,结构的地震响应和塑性损伤有明显的增大,设计时应予以考虑。     

海原博物馆上下部结构协同工作性能研究

为探讨大跨空间结构中采用上部钢结构.下部混凝土结构组合体系的钢一混凝土结构的共同工作模式,以拟建工程海原博物馆为算例,分别建立仅上部钢结构模型和钢一混凝土结构整体模型,并分别对两模型进行了静力分析、小震作用弹性分析、大震作用动力弹塑性时程分析.此外,在罕遇地震下,还探讨了混凝土结构的弹塑性性质对整体结构的影响.结果表明...     

某超高层办公楼结构抗震可恢复性能设计

以一栋超高层办公楼为例,介绍了工程结构的抗震性能目标及耗能装置耗能目标,将可恢复功能防震结构的概念从理论应用到实际工程中。在传统抗震结构布置的基础上,根据结构受力特点布置了BRB、软钢连梁、伸臂阻尼及阻尼墙等耗能装置,并进行了多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震、极罕遇地震作用下的弹塑性分析。多遇地震作用下的弹性分析结果表明,结构主要指标均满足规范要求;罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明,可更换构件及黏滞阻尼构件充分耗能,能够有效地控制结构的残余层间位移角及结构的损伤,结构整体具有良好的震后可恢复性能;极罕遇地震作用下的弹塑性分析结果表明,结构可达到“不倒”的性能目标。     

田湾核电站5、6号机组常规岛主厂房结构抗震性能分析

本文在已有研究的基础上,运用SAP2000、ANSYS软件对常规岛主厂房进行弹性分析和罕遇地震作用下的弹塑性变形分析(Pushover分析),分析结构周期、振型和层间位移角特点,绘制能力谱-需求谱曲线,得到了在不同地震作用下核电站常规岛主厂房从弹性阶段到弹塑性阶段的较为完整的结构动力响应。结果表明:多遇地震作用下结构抗震性能良好,结构的周期和振型以及弹性阶段层间位移角满足规范要求;罕遇地震作用下需求谱、能力谱两线相交所得性能点出现较早且处于能力谱的弹性范围内,结构抗震性能满足规范要求。本文分析过程对核电站常规岛主厂房等重大建筑工程的抗震性能分析具有一定的参考和实用价值。     

世博轴索膜顶棚和阳光谷钢结构设计简介(英文)

世博轴及地下综合体工程是 2010 年上海世博会园区标志性建筑,其屋顶体系由索膜顶棚结构和阳光谷钢结构组成.分别介绍了索膜顶棚结构和阳光谷钢结构各自结构特点.对索膜结构,阐述了设计中膜材的安全系数取值、风荷载取值、膜面应力位移分析、防连续倒塌分析及地震作用的考虑等内容.文章还介绍了阳光谷钢结构的整体受力、变形特点、节点设计特点,详细分析了单杆稳定强度失效后对结构整体稳定性的影响.得出了作为大跨度柔性张拉结构的索膜顶棚和大跨度单层网壳结构的阳光谷均满足设计要求的结论.     

高耸钢塔在强震后的现场检测和抗震计算分析

绵阳电视塔高200m,全钢结构,建于1989年,2008年遭受了汶川地震。本文对绵阳电视塔进行了灾后现场检测和有限元计算分析。检测结果表明,震后绵阳电视塔塔身垂直度和塔楼平整度较好,在地震作用下主要受力构件处于弹性范围内,说明该结构具有良好的抗震性能。设计时绵阳地区的抗震设防烈度为6度,基本风压为0.35kN/m~2,计算结果表明,该结构抗风起控制作用,按风振起控制作用的抗风设计后,该结构可抵御8度罕遇地震。灾后分别采用振型分解反应谱法和时程分析法对绵阳电视塔在汶川地震中的响应进行了有限元分析,结果发现,两种方法所得结果基本吻合,表明可采用振型分解反应谱法对高耸钢结构在罕遇地震作用下的响应进行定性分析,找出结构内力分布规律及结构薄弱环节;但由于振型分解反应谱法所得结果略小,为了更加可靠地了解高耸钢结构的抗震性能,罕遇地震下仍应进行时程分析。     

世博轴大跨度索膜结构设计与研究

世博轴及地下综合体工程是2010年上海世博会园区标志性建筑之一,其顶棚结构由阳光谷钢结构和索膜结构组成。索膜顶棚采用了连续张拉式柔性结构体系,具有大跨度、大位移、几何非线性特征较强等特点。通过研究膜材安全系数的取值、风致响应、膜面位移控制的取值方法等问题,明确了膜结构的设计原则。通过多个程序的计算分析,研究了膜材的长、短期荷载组合下的应力、变形。膜面最大应力满足设计要求,最大位移不影响建筑使用。通过结构在小风下的膜面位移分析、局部倒塌分析,论证了结构的舒适性、安全性。     

世博轴阳光谷整体稳定性分析研究

2010年上海世博轴屋面体系由索膜结构和6个阳光谷钢结构组成,其中阳光谷为自由曲面单层网壳结构。由于阳光谷体量大、杆件截面尺寸小,具有网壳结构的典型特征,所以其稳定性是设计中关心的关键问题之一。本文对第一号阳光谷进行了整体稳定性分析研究。通过调整不同参数,研究了几何非线性、材料弹塑性及初始几何缺陷对结构整体稳定性的影响。分析结果表明,不同条件下结构的稳定承载力均满足国家相关规范要求;加载至第一个临界荷载时部分构件已经进入塑性,表明结构的失稳破坏后于强度破坏。本文采用的方法和研究内容可为类似工程的分析与设计提供参考。     

世博轴单层异形钢结构网壳节点制作工艺的研究

世博轴共有6个大小不一的阳光谷,高度约为41.5m,最大底部直径约20m,最大顶部直径约90m,结构为由三角形网格组成的单层网架体系.阳光谷节点由多杆箱形构件直接交汇而成,其中部分采用实心铸钢节点,节点总数10348个,呈空间三维异形形态,几乎无一相同.着重介绍阳光谷钢结构异形复杂节点制作工艺技术的研究开发,可供今后同...     

多功能机器人在钢结构加工中的应用

江阴同济钢结构有限公司与天津大学联合研制的TriVariant-B系列机器人为5轴联动,可实现任意空间复杂曲线、曲面运动。本文重点介绍该系列机器人在2010年世博会阳光谷钢结构节点试验中的应用以及它的钢管相贯线切割打坡口功能。     

上海世博会世博轴阳光谷钢结构施工关键技术

世博轴阳光谷是由矩形截面杆件构成的单层网壳结构,此种结构无论构件的制作还是安装难度都非常大,因此在施工过程中应用了多种特殊机械设备和施工技术。介绍了阳光谷施工过程中应用的关键技术。     

世博轴阳光谷矩形钢管单层网格实体造型研究

世博轴阳光谷单层网格的节点数量大,杆件空间角度不同,各杆件在节点处存在高差与错边,导致各节点相似却不相同的特点。人工进行深化设计极易出错且很难校核和发现错误。本文以世博轴阳光谷建设为依托,针对复杂空间结构玻璃幕墙的连接构造和矩形管单层网格实体造型问题进行了研究。以“节点相邻面法线合矢量”为原则提出了矩形截面钢管在自由空间曲面上的合理定位方法,并将该方法通过计算机程序实现三维实体模型的自动生成与测评功能,提高了设计效率、规避了出图错误。在此基础上,对简化模型和精细模型进行了对比分析,总结各自的适用范围。最后,对幕墙玻璃的裁剪进行了几何分析,并编制自动裁剪程序。     

世博轴阳光谷钢结构节点试验研究及有限元分析

世博轴阳光谷单层网格结构采用了一种全新的节点形式,其主要设计思路是矩形钢管杆件仅上下翼缘板及两根内力最大杆件的腹板与节点核心区焊接。根据不同的加工工艺,节点核心区有以加劲板连接的两块端板和实心圆柱体两种构造形式。为直观了解节点的受力性能、破坏机理和承载能力,保证连接节点的安全可靠,并验证通过不同工艺加工的节点能够满足设计要求,选取3个阳光谷中的10个典型节点进行了足尺试验研究。试验结果表明,所采用的节点形式具有足够的安全储备,可以满足“强节点弱杆件”的设计要求;节点核心区为实心圆柱体的构造形式,应力水平较     

适意地通行 中国2010年上海世博会世博轴及地下综合体工程

文章对2010年上海世博会世博轴及地下综合体工程的功能,及因功能产生的建筑形式和技术特别是对超大张拉索膜结构和钢结构阳光谷、江水源和地源热泵等绿色节能技术做了简要介绍。     

世博会世博中心结构设计

世博中心是2010年上海世博会永久场馆之一,根据建筑特点抗侧力体系选用钢框架支撑结构体系。采用基于性能的消能减振抗震设计方法,在结构关键部位设置防屈曲耗能支撑（简称BRB）,从而提高结构的抗震性能,降低主体结构的用钢量。结构计算结果表明：合理的结构布置可以解决结构平面超长、大空间多、质量分布不均匀等设计难题。结构设计进行了框架柱的计算长度确定、施工阶段模拟、楼面活荷载不利布置等专项分析。结构设计与绿色建筑理念相结合,既满足可持续发展和低碳建筑要求,也符合“城市,让生活更美好”上海世博会的主题。     

人性化商务环境的塑造——世博会地区会展商务区A片区城市设计

世博会地区会展及其商务区的开发建设渐渐拉开了序幕。A片区从简单的商务区转变成为"世博绿谷",从单一的商务功能区转变为充满魅力的24小时活力城区,更好演绎了"城市让生活更美好"的世博理念,也将成为上海后世博发展和城市建设的的典范。