西咸新区1A楼悬挑结构竖向地震分析及设计要点

西咸新区1A楼,由于建筑的独特造型,存在两处高位长悬挑结构,最大悬挑长度达到12.4m。采用竖向地震波对悬挑结构进行时程分析,对悬挑部位的竖向加速度分布和悬挑部分构件轴力的竖向地震效应等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计值。对悬挑部分进行中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全。     

设防烈度7度地区混凝土悬挑结构竖向地震作用计算分析及思考

现行主要建筑结构设计规范之间对混凝土悬挑结构竖向地震作用何时考虑、如何考虑的相关规定存在一定差异。通过规范条文及相关文献梳理,文章以实际工程案例为研究背景,对比分析不同悬挑长度下,悬挑构件竖向地震作用内力变化幅度。文章结合工程案例对比计算提出设防烈度7度0.15g地区,混凝土结构悬挑长度达4m及以上时应考虑竖向地震作用的观点,指出长悬挑结构采用竖向地震反应谱方法并补充时程分析法计算,且相应构件按抗震性能化加强设计,可保证悬挑结构具有良好的抗震性能,对混凝土悬挑结构的抗震设计具有借鉴意义。     

多方向梁与型钢混凝土梁柱连接节点的性能设计分析

某抗震设防烈度为8度的大底盘裙房多塔结构,塔楼位置不对称。商业东北角入口处,塔楼B的三层位置,有室外人行天桥,人行天桥落在长悬挑梁上,正交方向商业部分有长悬挑梁,斜交方向有商业部分的大跨度框架梁,此梁柱节点为型钢混凝土梁柱节点。采用的竖向振型分解反应谱法、简化竖向地震分析法和考虑竖向地震作用的时程分析方法对长悬挑构件进行地震作用分析。采用ABAQUS有限元分析软件对节点进行了中大震性能设计。分析结果表明:在小震作用下,节点域框架梁和悬挑梁的梁端剪力和弯矩在采用规范竖向振型分解反应谱法和竖向地震简化计算分析时,各截面内力结果差异不大,考虑竖向地震作用的时程分析法计算的底部剪力小于振型分解反应谱法;在中震和大震承载力不屈服性能目标设计下,悬挑梁梁端的剪力和弯矩同小震没有明显变化,但框架梁梁端的剪力和弯矩的显著增大;节点和构件均能满足设定的性能目标。     

成都来福士广场T5塔楼结构设计

成都来福士广场T5塔楼存在扭转不规则、悬挑、斜柱、竖向构件不连续等多项超限。针对T5塔楼结构的复杂性,结构设计时采取了多项加强措施:钢桁架悬挑转换、承受拉力的梁内设置型钢、转换部位楼板加厚,对重要构件提高了中震和大震作用下的性能目标,剪力墙底部加强部位取1~20层,加强部位柱和剪力墙的抗震等级都提高为一级,悬挑部位在设计时考虑竖向地震作用,对结构在小震、中震、大震作用下的抗震性能进行了计算分析。分析结果表明,T5塔楼结构抗震性能能够满足要求,结构总体可达到预设的抗震设计性能目标。     

中国华电大厦结构设计

中国华电大厦由办公楼和酒店两部分组成,结构体系比较复杂。设计中采取框架-剪力墙体系,重要部位为型钢混凝土构件,基本避免或有效控制了可能存在的错层、刚度突变等平面与竖向不规则的不利因素。着重介绍了主体结构方案和角部11.10m跨悬挑构件、连桥等几个关键部位的设计思路、设防原则、计算方法、构造措施。对复杂结构采用了两种软件进行对比分析,并进行了多遇地震下的弹性时程分析。     

深圳某网络科技大厦单边大悬挑结构地震动、风振动分析

深圳某网络科技大厦副楼为复杂超限单边大悬挑建筑,采用框架-核心筒体系,其屋面高度为47m,桁架单边悬挑长度达36.65m,桁架高度为15m。由于本项目悬挑长度很大,对竖向地震及风振动比较敏感,本文采用振型反应谱法和时程分析法进行了竖向地震作用的计算,研究了长悬挑结构部分竖向地震下振型质量参与系数与竖向振型数及竖向地震作用的关系。同时,基于风洞试验数据利用数值模拟,进行了楼盖风振时程分析。利用数值模拟,进行了人行荷载下楼板舒适度验算。     

南京地质博物馆结构设计

南京地质博物馆扩建工程是一个超限复杂的高层建筑,该工程同时具有平面、立面不规则特性,特别是跨度达49 m的裙房部分为复杂悬挑结构。工程采用钢桁架和钢筋混凝土框架剪力墙混合结构形式,详细介绍了该工程的结构概念设计及结构布置原则,结构静力、动力特性分析,竖向地震作用以及弹塑性分析等,介绍了如何运用性能化设计方法对不同结构部位和构件所作的加强。相关内容可为具有类似复杂结构的工程设计提供参考。     

邯郸文化艺术中心整体悬挑钢桁架设计

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整体悬挑钢桁架体系,具有悬挑尺度大、荷载重、空间造型复杂、传力路径不直接、竖向刚度分布不均匀等特点。针对结构特点,对重要构件提出了更高的性能目标。采用有限元软件ETABS和SAP2000建立空间模型,对悬挑钢结构进行了整体设计和各种补充分析,包括竖向地震效应分析、钢结构稳定分析、连续倒塌分析、重要剪力墙应力分析、楼板应力分析等。着重解决了大悬挑结构的安全性和结构冗余性,并提出相应的构造措施和节点做法。项目已投入使用,结构受力性能良好,结构体系安全可靠。     

超高层建筑竖向地震响应的特点与应对方法

计算了6个不同高度和不同结构体系的超高层建筑模型的竖向自振周期和竖向地震响应;分析了超高层建筑竖向构件和水平构件的竖向地震动响应特征。研究发现,超高层建筑水平自振周期远大于场地特征周期,而竖向自振周期则与场地特征周期接近,竖向振动响应得到放大。根据设计反应谱,对于各种抗震设防烈度,结构总竖向地震作用标准值FEvk都至少是结构总水平地震作用标准值FEk的2. 44倍。进而提出描述超高层建筑受到竖向地震全过程的4个概化模型,并指出规范简化算法的局限性。提出竖向地震作用对P-Δ效应与P-δ效应的放大主要体现在P值增大,使得"重力二阶效应"变成"重力与竖向地震响应共同作用下的二阶效应"。采用时程分析法研究了水平构件振动加速度响应,提出二次振动和竖向构件错动对水平构件振动响应有显著影响。分析了采用振型分解法计算超高层建筑竖向地震响应时质量参与系数偏低的原因,并指出当结构高度超过某一数值时,竖向地震作用下的结构第一阶振型会从竖向振动转变为水平摆动。     

钢结构高层建筑设计计算程序

中国建筑科学研究院结构所研制的高层建筑结构三维分析程序TAT,采用了杆系有限元原理、引入梁元、柱元、杆元和薄壁柱元,对高层建筑进行三维空间分析。根据现行的规范对高层建筑的设计要求,进行了水平地震作用效应,竖向地震作用效应,风力和竖向力作用下的结构内力分析,地震作用效应可采用CQC组合并考虑了一、二级抗震等级时的设计内力的调整。最后对钢结构构件进行截面的宽厚比、高厚比、长细比以及整体