武汉中心伸臂桁架-核心筒剪力墙节点抗震性能试验研究

结合武汉中心超高层结构设计,对伸臂桁架-核心筒剪力墙节点进行拟静力试验。节点按构造分为钢板外包式和钢板内嵌式两种,通过对两类试件进行低周往复试验,对节点的承载力、刚度、延性和耗能能力进行分析,结果表明,试验采用的两种不同构造形式的伸臂桁架-核心筒剪力墙节点均具有良好的承载能力、延性和耗能能力,抗震性能优越。同时,对两种节点构造从施工工艺、破坏模式及混凝土裂缝开展情况等方面进行对比,结果表明,外包钢板构造优于内嵌钢板构造,其施工更为便捷,稳定承载力更高,混凝土剪力墙裂缝较少。本文研究成果为武汉中心超高层建筑结构加强层设计提供重要依据,可为伸臂桁架-核心筒剪力墙节点在超高层建筑结构中的应用提供参考。     

我国超高层建筑结构发展与展望

随着改革开放40年国内经济快速发展以及城镇化进程的加速,我国高层建筑和超高层建筑呈现出雨后春笋般的发展,我国已成为全球超高层建筑发展的中心,在该领域总体上已达到国际先进水平。首先以时间为维度,概括回顾了我国高层建筑从20世纪二三十年代起源,七八十年代局部发展,到改革开放之后飞跃发展的历程。其次重点介绍21世纪以来近20年我国超高层建筑结构的新发展:不断攀升的建筑高度和综合建筑功能衍生出的结构效率、延性和可建性更佳的结构体系,所采用的抗风设计手段和各种减振措施,基于性能的抗震设计方法和消能减震技术的广泛应用。精确的计算分析手段和方法验证了超高层建筑结构设计的可行性,部分影响结构经济性的整体结构控制指标需要进一步探讨。大量的试验研究和专项技术研究为结构设计的创新提供了依据,同时也提升了其关键技术。最后,基于目前超高层建筑发展现状、存在的问题和面临的挑战,对今后超高层建筑结构的发展,包括若干重点技术的研发和突破等方面进行展望,也期待我国早日从超高层建筑的大国成为超高层建筑的强国。     

世博轴索膜结构方案演变与结构参数分析

上海世博轴索膜结构的设计经历了多种方案的比选。以世博轴特大型张拉索膜结构的设计过程为主线,采用非线性有限元方法对该项目各种方案的结构响应进行计算。结构选型提出了无谷索方案、有谷索方案、重锤方案以及内桅杆方案,对比分析了四种方案结构的受力和变形特征,研究了世博轴索膜结构的受力性能变化与方案演变过程,确定结构最终方案为内桅杆体系。并依据自重、弹性模量、泊松比以及支承等因素对结构性能的影响进行了参数分析,分析结果表明：结构体系是影响系统力学性能的主要因素,弹性模量、泊松比等材料属性对结构的整体性能的影响很小;当膜面跨度较大或使用较重的膜材时,建议在找形阶段应考虑自重的影响;为避免计算假定与实际情况脱节,对于柔性支撑体系建议采用整体模型进行分析。图14表7参3     

世博轴阳光谷钢结构设计与研究

世博轴及地下综合体工程为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。针对阳光谷体型尺度大、曲面空间复杂、悬挑跨度大、三角形网格组成的单层钢结构体系的特点,结构设计进行了多遇地震作用下的弹性分析、反应谱法罕遇地震作用分析、罕遇地震作用下结构的弹塑性时程分析。分析结果表明,阳光谷结构不仅在各种荷载组合工况下处于弹性工作状态,并且具有较好的抗震性能,达到了大震弹性的抗震能力;结构的控制荷载主要为风荷载;结构传力途径丰富,具有良好的承载能力。     

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。     

世茂深坑酒店总体结构设计

世茂深坑酒店主体建筑位于地质深坑内,依崖壁建造,为独特的两点支承结构体系。地上建筑2层,地下至水面建筑共14层。酒店主体结构采用钢框架-支撑结构体系,框架柱采用钢管混凝土柱。本文介绍了该工程的岩质边坡稳定性问题、地基基础设计、结构布置和结构分析计算,着重阐述了抗震性能目标确定、结构体系优化、关键构件安全储备等抗震超限设...     

天津津塔结构设计

天津津塔是一栋高336.9m的钢结构超高层建筑,主要抗侧力体系采用"钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系"组成。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系,充分利用薄钢板的拉力场效应,具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等优点。国内还没有类似工程的先例。基于大量的理论研究和试验研究相结合的研究成果,津塔结构设计解决了不同施工工况下钢板剪力墙设计,根据大震下柱脚拉压力设计双底板柱脚、钢管混凝土柱设计规范选择比较和弹塑性分析等技术难点。     

大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计

为了实现大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计目标,从结构体系布置的角度出发,对不同形式的大跨度钢结构,提出抗连续性倒塌设计的实用方法与措施：即对连续多榀平面桁架等平面结构体系,增设横向联系梁;对环向布置的结构体系,增设环形联系梁;对弦支预应力结构,拆分传力路径。关于抗连续性倒塌分析方法,根据不同的体系特点,说明了静力线性法、...     

高含钢率SRC柱轴压承载性能研究

通过对3根含钢率为24.3%的SRC柱的轴压试验,对高含钢率SRC柱构件的轴压承载性能进行了研究。分析了试件的荷载-位移关系曲线特征,揭示了高含钢率SRC柱以钢骨为主要受力部分,依次发生混凝土开裂和压溃、钢筋屈曲、钢骨弯曲失稳等破坏形态。利用有限元软件ABAQUS对试验过程进行了模拟。研究表明,高含钢率SRC柱具有钢构件的承载特性,钢骨塑性阶段的整体失稳导致极限后的承载力下降;工程设计可以采用塑性准则和叠加原理计算其极限承载力。     

东方艺术中心混凝土结构设计

东方艺术中心是一个包括多个音乐厅和剧场的大型复杂建筑,通过抗震缝分为五个结构单体,每个单体都是平面和竖向极不规则的框架剪力墙结构体系。本文从基础设计、上部结构布置、结构整体计算分析等三方面介绍了该工程的混凝土结构设计,总结了剧场建筑的结构设计要点。本结构设计的主要特点是:①基础抗压抗拔均采用预应力高强度混凝土管桩,通过节点构造措施保证了桩顶的受力合理,同时达到了经济高效的目的。②升降机械舞台的基坑侧壁利用地下连续墙按两墙合一设计;③由于使用功能的要求,剪力墙布置分散,在每个单体的顶部设置环形大板,能有效地提高结构整体刚度并协调各片剪力墙的顶点位移,起到控制结构变形的作用,更为钢结构屋盖的支座布置带来方便。