设防烈度对框架—核心筒结构受力性能和材料用量的影响

为了考察设防烈度对钢筋混凝土框筒结构受力性能、材料用量的影响,在充分调研了目前我国100 m以上已建或在建超高层建筑的基础上,选择150~300 m范围内钢筋混凝土框架-核心筒办公类超高层作为代表性研究对象,建立了12个不同烈度、不同高度下的计算模型,详细分析了其结构的周期比、剪重比、刚重比、地震作用和风荷载影响等结构受力性能以及结构的用钢量、混凝土用量随设防烈度的变化情况.研究结果表明,对于济南恒大国际金融中心工程,随着设防烈度的提高,结构自振周期减小,扭转周期滞后于平动周期,扭转效应减小,而结构剪重比明显增加;低烈度地区结构受重力二阶效应的影响较大,整体稳定性成主要安全控制因素;地震作用的影响随设防烈度的增加而增大;6度区建筑超过200 m后,用钢量明显增加,而8度区用钢量随建筑高度呈线性增长;6度和7度区单位面积混凝土用量接近,而8度区混凝土用量增幅约为19%左右,所以设防烈度对结构工程材料用量影响显著.      

首都博物馆结构设计创新技术

首都博物馆新馆工程位于北京市西城区复兴门外大街南侧,为一多功能大型公共建筑,占地面积24800平方米,总建筑面积约61700平方米,为北京市重点工程,是新世纪北京市标志性建筑之一。其结构设计创新技术体现在以下几个方面：     

国家体育场主结构扭曲箱形构件设计研究

根据国家体育场屋盖结构的构型原则,扭曲箱形构件的轴线保持在同一平面内,可视为由一系列曲率半径不同的弧形曲线构成。扭曲箱形构件受力机理复杂,影响因素较多。在设计中经过大量的计算分析、试验研究与加工工艺研讨,提出设置横向加劲肋的方法,通过在扭曲箱形构件设置内部加劲肋的方式改善扭曲箱形构件的应力分布,有效约束弧形板件的面外变形,增强构件的整体刚度。通过调整板件厚度、加劲肋间距等措施,使实体模型达到与杆件模型强度等效和刚度等效;在确定加劲肋形状时兼顾焊接操作空间、节约材料等方面的因素。     

国家体育场大跨度屋盖结构风振系数研究

迄今为止,大跨度屋盖结构的风振系数均为上吸风引起的风振效应,对于某些情况是不安全的。针对国家体育场大跨度屋盖结构自重效应较大的特点,本文提出了大跨度屋盖下压风振系数的定义与合理的取值范围,提出了背景响应和共振响应的振型能量参与系数的计算方法和振型选取方法,利用振型叠加法分析了国家体育场屋盖结构的随机风振响应及风振系数,为国家体育场屋盖结构风振系数的确定提供了科学依据。     

济南遥墙机场T2航站楼超长结构温度及行波效应研究

济南遥墙机场T2航站楼主楼平面尺寸为702 m×619 m,大跨度钢屋盖平面尺寸为718 m×640 m,结构长度超过我国现行标准的规定，需要重点考虑温度作用与地震行波效应的影响。根据建筑造型、使用功能以及混凝土结构、钢结构的特点，将混凝土主体结构划分为6个区，对超长结构进行温度作用与行波效应分析。分析结果表明：钢结构施工阶段受气温和太阳辐射影响较大，根据工期对极端气温取值进行调整，可以显著减小正、负温差值；对于混凝土主体结构，施工阶段的负温差起控制作用；随着楼层高度增大，温度应力逐渐减小；温度作用对大跨度屋盖弦杆和水平撑杆影响较大，对腹杆影响较小；视波速受震源深度、震中距和土层剪切波速等因素的影响，当无法确定震中距与震源深度时，可以偏于保守地将中地壳岩层剪切波速的平均值(3.5 km/s)作为视波速；为了避免少数低应力构件造成的失真，采用涵盖95%构件的内力影响系数最大值表征行波效应的影响；在视波速激励下，首层框架柱与支承屋盖钢柱内力增幅约为10%,对行波效应较为敏感的构件主要分布在结构单元的角部和周边；行波效应对整体大跨屋盖结构影响较为显著，杆件内力增幅为15%～20%。     

某超高层结构连接节点的非线性有限元分析

某超高层采用框架-核心筒结构体系,在内筒与核心筒之间采用伸臂桁架连接。介绍了这种结构形式的特点,利用有限元软件LS-DYNA分析了在控制工况作用下伸臂桁架与混凝土核心筒连接节点的工作性能,考察了伸臂桁架对混凝土墙体的影响及节点的破坏形态。结果显示,在荷载标准组合作用下,混凝土剪力墙及节点满足设计要求;在最不利工况作用下,混凝土剪力墙满足承载力极限状态要求;采用铸钢节点后满足强节点的设计要求。     

地下室防水设计若干问题探讨

地下室防水设计涉及面广,与建筑使用功能密切相关,对结构的安全性与耐久性影响很大。在地下室防水设计时,应兼顾安全性与经济性。对地下室水浮力计算方法进行了回顾,分析了抗浮措施的适用性,并对地下室结构抗浮稳定性验算中存在的问题进行了讨论。深入探讨了混凝土结构刚性防水与卷材防水的特点,同时对自防水混凝土构件的最小厚度、裂缝宽度以及保护层厚度等需要注意的问题进行了讨论。分别采用无梁楼盖经验系数法与有限单元法对地下室防水底板进行内力分析,对其计算结果的差异进行了比较。针对超长地下室施工后浇带存在的问题,对跳仓法施工技术的关键环节进行了讨论。最后,对地下室结构的腐蚀机理与相应的防腐蚀措施要点进行了阐述。     

钢拉杆受力性能试验研究

为了考察钢拉杆在不同受力条件下的力学性能，对10根GLG650钢拉杆试件分别进行单调受拉和低周往复拉压试验，得到钢拉杆的荷载-位移曲线、屈服承载力、最大承载力、极限承载力以及相应的变形和破坏形态。试验及分析结果表明：钢拉杆屈服强化阶段，荷载-位移曲线接近于直线；在往复拉压作用下，长细比较小的钢拉杆荷载-位移曲线出现循环软化现象。受拉屈服后，随着钢拉杆轴向变形加大，反向受压时其侧向挠曲变形随之增大，杆件中部在压弯作用下进入屈服。钢拉杆的断后伸长率约为3.4%～6.8%，远小于钢材试样的破断伸长率。钢拉杆破断多发生在加载端或固定端，受压弯累计塑性损伤的影响，长细比较小时杆件中部破断的情况增多。根据受力特征点确定的钢拉杆荷载-位移滞回规则，可供在往复荷载作用下弹塑性计算分析时应用。     

北京2008奥运场馆“瘦身”行动

北京将按照节俭办奥运的方针筹办奥运会。优化奥运场馆的设计方案、调整布局 ,根据工程的进展不断对方案进行必要的改进 ,并采纳新技术、新材料 ,在保证工程质量的前提下尽可能降低造价。一场奥运场馆“瘦身”行动正在进行中……1国家体育场国家体育场建筑顶面呈鞍形 ,长轴为332 3m ,短轴为296 4m ,最高点高度为68 5m ,最低点高度为42 8m。修改初步设计时 ,在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下 ,对结构布置、构件截面形式、材料利用率等进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消 ,屋顶开口扩大 ,并通过钢结构的优化 ,大…     

国家体育场大跨度结构设计中的新技术

国家体育场大跨度结构是目前世界上跨度最大的体育建筑之一,造型非常独特,构件尺寸巨大,存在大量空间扭曲构件,很多方面均超过现有技术规范的涵盖范围,其设计、加工制作及安装的复杂性前所未有,具有极大的挑战性。在设计中大量采用新技术、新材料、新工艺,进行了许多研究工作与技术创新,填补了多项国内空白,很多成果达到国际先进水平。