钢管混凝土框架-核心筒结构体系优化设计

在超高层建筑中,钢管混凝土框架-核心筒结构体系成为钢管混凝土结构和框筒结构合理结合的建筑主流结构体系形式.此结构体系是由钢管混凝土柱通过梁与核心筒结构组合形成整体受力体系,体系中最主要的两大部分为钢管混凝土柱和钢管混凝土宽扁梁部分.本文以实际工程为例,借助GSSAP对钢管混凝土框架-核心筒结构体系进行有限元计算和建筑结构分析,进行结构体系的优化设计,得出最优设计方案.     

巨型钢框撑—混凝土核心筒结构的性能分析

巨型钢框撑—钢筋混凝土核心筒结构是由巨型钢框架、巨型支撑、钢筋混凝土核心筒和伸臂桁架组成的一种具有多道抗震防线的新型超高层结构体系.为了研究这种新型结构体系的性能,首先建立了巨型钢框架—钢筋混凝土核心筒结构模型,在此基础上分析了不同形式的巨型支撑以及去除巨型梁下层次柱对结构模态、侧移及内力的影响.结果表明:设置巨型支撑...     

某框架-核心筒超高层外框布置及选型研究

某超高层建筑主体高度232m,属于超B级高层建筑,采用框架-核心筒结构.针对该工程特点和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)中结构抗震性能要求,本文对此工程的外框布置及选型进行研究,主要针对柱距、柱子形状进行方案弹性结果对比分析.综合考虑结构抗侧力性能与建筑效果要求,选择最优的小柱距、矩形柱方案.     

简论钢结构与高层建筑

高层和超高层建筑在结构设计中,除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC)、钢管混凝土结构(代号CFS)和全铜结构(代号S或SS).一般高层和超高层建筑当采用框一剪、框一筒结构体系较为经济而且安全.制作与安装时要统一测量仪器和钢尺量具;要定位轴线、标高和地脚螺栓;钢柱的制作与安装必须满足现行规范的验收标准采用MST组合梁,则既经济又安全.     

超高层核心筒液压爬模技术应用

框筒结构是超高层建筑最为常见的结构形式,液压爬模施工体系是核心筒钢筋混凝土结构施工最为有效的施工措施和技术手段,本文介绍液压爬模技术在建发国际大厦219m高钢筋混凝土筒体结构施工中成功应用情况。     

带刚臂的钢框架-混凝土核心筒结构的抗震性能分析

对带有刚臂的钢框架-混凝土核心筒超高层结构进行有限元计算分析,并对不同的结构布置和结构内力的突变进行比较分析,研究了刚臂的位置、数量、节点的连接方式改变时,其地震作用下结构地震反应的一般规律.结果表明,在地震作用下,设置一道刚臂的最佳位置在0.466倍房屋高度处;刚臂的数量尽量多设,不仅能减小侧向位移,而且能够减小刚臂处钢柱内力的突变;外围钢框架与核心筒之间采用刚性连接对于结构的抗震性能最有利.     

外框柱距改变对框架-核心筒结构抗震性能影响的研究

通过4种结构方案比较,研究了框架-核心筒结构外框柱距改变时,结构抗震性能的变化。计算结果表明,在结构混凝土用量基本不变的情况下,随着外框柱距的减小,框架-核心筒结构的侧向位移、层间位移角都在随之降低,相对于方案1,方案2～4结构顶点位移分别减小了5.48%、9.84%、13.37%,最大层间位移角分别减小了6.78%、11.80%、15.89%。总体来说,随着外框柱距的减小,结构的抗震性能略有提高。     

核心筒领先层数对超高层结构竖向变形影响的分析

针对超高层建筑在施工过程中两种不同材料产生的竖向变形累计带给结构附加应力这一问题,对结构进行施工模拟是很有必要的.本文通过有限元分析软件Midas gen将结构划分为22个施工阶段,利用子结构状态叠加法对施工过程进行了精确模拟.结合本结构受力特点,在模拟过程中综合考虑了材料特性、边界条件及施工荷载等因素,分析了核心筒不同领先层数对超高层结构竖向变形、两者竖向变形差及外框架柱内力分布产生的影响.结果表明：混凝土的收缩徐变约占结构总变形的40%.因此,混凝土收缩徐变效应产生的影响不可忽略.通过模拟可知,核心筒领先不同层数会对结构竖向变形和内力产生较大影响,同时得出核心筒领先外框架6层时,两者的竖向变形差最小,其值为23.48 mm.通过施工模拟得出最佳领先层数,有效减小核心筒与外框架之间的竖向变形差,从而减小附加应力,为类似工程提供一定施工技术参考.     

外框支框筒内核心筒高层结构模型在水平荷载下的弹性试验

介绍了1个13层的外框支框筒内核心筒高层结构模型在水平荷载作用下的试验结果.模型比例为1︰10,竖向刚度存有突变,模型结构形式比较复杂.通过施加9种不同工况的水平荷载完成了静力弹性试验.     

武汉绿地国际金融城主塔楼钢结构深化设计特点及方法

武汉绿地国际金融城主塔楼是武汉市超高层地标性建筑,主塔楼的建筑高度为606m。钢结构由外框12个巨型劲性柱、18个外框重力柱、带剪力墙钢骨的钢筋混凝土核心筒、环带桁架、楼层钢梁等结构。钢结构设计不同于一般建筑钢结构,钢结构制作安装难度大,因此对深化设计技术要比较高,采用美国天宝公司Tekla Structures软件建模出。该文主要介绍武汉绿地国际金融城主塔楼第三标段(40～70层)钢结构施工深化设计技术。其主要技术特点是"细节决定成败"。     

某超高层框架-核心筒结构时变效应分析与实测

建立某巨型支撑外框架-核心筒超高层结构的空间有限元模型,基于CEB-FIP(1990)模型计算混凝土收缩徐变效应,按实际工况考虑施工分层加载的影响,分析该结构在实际荷载作用下的竖向位移效应,并将计算结果与现场实测数据进行了对比分析.结果表明:收缩徐变效应对该结构的竖向变形影响较大,框架柱与核心筒的时变性能差异将产生较大的层间位移差;考虑收缩徐变的施工过程分析可以较准确地模拟超高层框架-核心筒结构的竖向位移状况.     

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.     

组合框架-核心筒结构地震反应初步规律研究

对外部由钢管混凝土柱和钢-混凝土组合梁组成的组合框架,内部为RC核心筒的305个组合框架-核心筒结构进行了弹性地震反应的参数分析,初步探讨了外框架梁、柱截面、核心筒厚度及楼层数变化对结构变形性能和外框架剪力的影响规律.研究了结构刚度特征值对最大层间位移角位置和外框架楼层最大剪力位置的影响规律.结果表明:对于该结构模型,...     

综述超高层建筑地下主体结构的设计

本文根据目前超高层建筑深基坑面积大、深度深的工程越来越多,墓坑临时支护结构与超高层建筑地下主体结构相结合已经成为软土质地区深基坑主要的发展方向之一.结合具体的工程实例,探讨超高层建筑地下主体结构与基坑支护结构相结合的设计与工程应用,包括利用地下主体结构型钢混凝土柱中的型钢钢骨作为临时竖向支撑立柱和底板范围内如何合理设置临时水平支撑等,并给出支撑轴力实测结果与计算分析结果,对主要的监测结果进行分析.     

深圳平安金融中心施工模拟研究

针对超高层建筑在传统模拟过程中未考虑施工过程和时变荷载效应的问题,本文以在建的中国第一高楼——深圳平安金融中心为工程背景,用Midas/Gen软件将结构分成了25个施工阶段进行了施工全过程模拟.研究了考虑收缩徐变作用下核心筒和巨柱的竖向累积变形规律及其变形差异.模拟结果表明,超高层建筑中混凝土收缩徐变引起的变形约占总变形的一半,其影响不能忽略;同时研究了结构的带状桁架、伸臂桁架、巨型斜撑和V型支撑等关键部位随施工阶段的应力变化规律.结果显示结构不同位置的杆件受力情况不同,桁架层的弦杆应力随施工阶段变化较小而腹杆应力随施工阶段变化较大,结构设计中可针对不同受力的构件设计不同截面.结构竣工后杆件所受应力均小于材料强度设计值.     

超高层建筑外脚手架方案设计及施工探讨

国内超高层建筑越来越多,而且大有越来越高的趋势,外脚手架的形式也是发展越来越丰富,本文针对特定工程就外脚手架的悬挑受力进行计算分析,供类似工程参考。     

高烈度地区多层钢结构住宅的计算分析

从建筑方面来说,在8度(0.2g)区做钢框架结构,施工速度快,也没有核心筒的限制,但造价偏高,抗侧移刚度小,采用框架--支撑体系可以增大结构的刚度,满足层间水平位移和总侧移刚度的要求.从结构方面来说,钢框架--核心筒体系受力更明确,现浇核心筒抗侧移刚度极强,卫生间的防水性能佳,可有效避免钢构件锈蚀.     

巨型框筒-钢子框架结构动力特性的参数影响分析

巨型框筒钢子框架结构是一种新型的结构体系,本文以1栋48层巨型框筒钢子框架结构为例,运用Midas软件建立三维空间有限元模型,并进行了模态分析,考查了该结构的自振特性;并改变该结构各构件刚度、质量等关键参数,采用弹性时程分析方法,研究了子结构、巨型框架、核心筒刚度的变化对结构动力特性的影响.研究表明巨型框筒钢子框架结构具有良好的抗震性能,并给出了参数影响规律.     

粘钢加固H形截面压弯钢柱受力性能试验研究

为研究粘贴钢板厚度和荷载偏心距对粘钢加固后的压弯钢柱受力性能的影响,对4个加固后的压弯钢柱以及1个作对比的未加固压弯钢柱进行静力试验,采用Q235B热轧中翼缘H形截面。加固方式为型钢翼缘外侧对称粘贴钢板并全长加固。柱两端采用圆柱铰以实现试件平面内偏心受压。分析了各试件柱中的位移变化、腹板的应变分布、翼缘与钢板之间应变关系、破坏模式以及极限承载力,并将承载力的试验分析值与理论计算值进行对比。结果表明:翼缘外粘钢板加固压弯柱能有效提高其平面外稳定承载力;加固后的压弯钢柱腹板截面塑性发展更明显;偏心距是影响加固后压弯钢柱稳定承载力的主要因素,较小的偏心距有利于钢板与型钢之间通过胶层黏结形成整体共同工作。     

混凝土收缩徐变的长期效应对混合体系竖向变形差的影响

对于钢框架-钢筋混凝土核心筒混合体系,混凝土的收缩和徐变将直接影响混凝土筒体的缩短并通过连系梁影响钢柱的缩短,从而影响柱筒竖向变形差.本文采用由时间因子控制的.同时考虑施工过程及混凝土收缩徐变效应的位移法递推方程研究了上述问题.分析表明,混凝土收缩徐变的长期效应非常显著,湿度的减小将加剧这种影响.考虑截至结构主体施工完毕3年的混凝土收缩徐变时,结构顶部筒体的累积缩短值将超过钢柱的累积缩短值;钢柱轴力的增加一般超过10%;结构顶部楼层筒体的轴力将变为拉力;部分钢梁弯矩将发生反向.