某带穿层柱框筒结构的抗震性能分析

文章以合肥某带穿层柱超限高层框架-核心筒结构为例,通过对该结构进行多遇地震下的弹性计算和罕遇地震下的弹塑性整体分析,检验其结构布置合理性和结构的抗震性能,找出抗震薄弱构件。结果表明,结构设计成功解决了结构超限问题,达到了预定的性能目标。     

带加强层的某超限高层结构优化分析

某超限高层项目总高度164.0m,地上49层,采用混凝土框架-核心筒结构。文章针对核心筒Y向高宽比略大的特点,运用分析程序Midas Building建立有限元模型并布置了4种不同数量的加强层以分析其作用效果;主要进行了4种方案结构模型的自由振动、多遇地震下的反应谱以及罕遇地震下的动力弹塑性时程分析,所得结果可为同类工程提供参考。     

试论带转换层型钢混凝土框架-核心筒混合结构关键设计

混合结构是我国高层建筑中首选结构体系之一,本文阐述了高层框架-核心筒混合结构的定义,并重点对框架-核心筒混合结构的关键设计方法进行了探讨,认为混凝土核心筒、剪力墙的延性、墙体内设置型钢、钢板剪力墙等是带转换层型钢混凝土框架-核心筒混合结构设计中的关键.     

带偏心支撑钢框架-混凝土核心筒结构抗震性能研究

在高层钢框架-混凝土核心筒结构的外钢框架部分加设多列式并连偏心支撑、多列帽腰连偏心支撑,采用结构分析与设计的通用有限元分析软件对未设支撑、设置偏心支撑、改变偏心支撑的位置和数量的高层钢框架-混凝土核心筒结构的地震反应特性进行了分析.利用振型分解反应谱法对该结构的自振周期、结构侧移、层间位移角、倾覆力矩比、各层总剪力、各层总弯矩、钢框架承担的剪力及剪力调整系数等指标进行了研究.根据分析结果提出了高层钢框架-混凝土核心筒结构抗震设计的偏心支撑分布方式和帽腰支撑设置的原则,为实际工程设计提供了理论参考.     

框架-核心筒结构消能减震优化布置方法

框架-核心筒结构多为弯剪型或剪弯型结构,常用的反映层间变形的参数层间位移角或有害位移角不能很准确地反映结构局部变形特征.本文将常见的框架-核心筒结构形式划分为不同的平面区格,引入广义剪切变形,探讨不同区格广义剪切变形的变化规律及相互关系.本文提出了一种区格广义剪切变形简便计算方法,据此讨论了框架-核心筒结构优化布置金属消能器的问题.最后以实际工程为例,应用反应谱法和非线性时程分析法,分析了金属消能器布置在不同区格的减震方案对结构的减震效果,得到了金属消能器布置在核心筒与框架柱之间区格的方案的效果优于将其布置在外围框架柱之间区格的方案.因此,可为高层框架-核心筒结构消能减震设计提供一定的借鉴.     

某框架-核心筒超限高层基于抗震性能的设计分析

文进行了某框架-核心筒超限高层基于抗震性能的设计分析。多遇地震下,进行反应谱分析与弹性时程分析;设防烈度地震下,进行中震弹性与中震不屈服复核;罕遇地震下,进行静力弹塑性分析(Pushover Analysis),评估结构的抗震性能,发现结构潜在的破坏机制,针对性地加强薄弱部位,改善结构抗震性能。该工程通过三个水准地震作用分析,基本实现了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标。     

浅谈型钢混凝土框架—混凝土核心筒设计

框架—核心筒结构,利用建筑功能的需要在内部组成实体筒作为主要抗侧力构件,在内筒外布置大柱距的框架,具有一定的可利用空间,由于平面的规则性与内部核心筒的稳定性抗侧力作用的空间有效性,其力学性功能优于一般的框架剪力墙结构。是常用的高层结构体系之一。     

框架-核心筒结构中框架承担最小剪力比例限制的合理性

我国规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10％,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议。为探讨其合理性,设计了五个钢筋混凝土框架-核心筒结构,主要的变化参数为框架刚度、框架强度、连梁的形式。利用PERFORM-3D软件进行了弹性反应谱分析和小震、中震和大震下的动力时程分析,考察了各个结构的响应规律。分析表明：当框架部分按刚度计算承担的剪力最大值小于基底总剪力的10％时,增大框架刚度的做法不经济,结构的抗震性能反而更差;增大框架强度的做法减小了框架梁的损伤,改善了结构的抗震性能,但没有形成有效的“强柱弱梁”机制;采用宽连梁和可更换连梁都可以使核心筒自身具有双重抗震体系特征,连梁耗能能力的提高有效地保护了墙肢和外框架,结构的抗震性能得到了显著改善。     

框架-核心筒超限高层结构的抗震性能评估

以结构整体地震响应、材料应变、主要受力构件变形作为抗震性能评估指标,从结构整体和局部的地震响应层面上,综合考察结构的抗震性能.以某体型不规则、高度超限的框架-核心筒超高层结构为研究对象,利用Perform3D非线性软件对该结构进行非线性动力时程分析.分析结果表明:结构整体变形满足规范要求;各主要受力构件变形性能处于基本完好状态,仅位于结构平面缩进处的剪力墙和框架梁发生较大弹塑性变形,但其平均变形仍处于基本完好状态.基于结构整体与局部构件抗震性能评估可知,该框架-核心筒超高层结构满足抗震性能指标要求.     

中国石油西北大厦结构设计探讨

通过工程计算实例，指出核心筒偏置的框架-核心筒结构的双塔在新版结构规范下的计算结果。     

框架-核心筒结构框架承担最小剪力比例限制的合理性

规范《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定框架-核心筒结构中框架部分按刚度计算承担的楼层地震剪力最大值不宜小于基底总剪力的10%,而实际工程受建筑布置等因素的限制有时难以满足,工程界对此颇有争议.为探讨其合理性,设计了5个钢筋混凝土框架-核心筒结构,主要的变化参数为框架刚度、框架强度和连梁的形式.利用PERFORM-3D软件进行了弹性反应谱分析和小震、中震和大震下的动力时程分析,考察了各个结构的响应规律.分析表明:当框架部分按刚度计算承担的剪力最大值小于基底总剪力的10%时,增大框架刚度的做法不经济,结构的抗震性能反而更差;增大框架强度的做法减小了框架梁的损伤,改善了结构的抗震性能,但没有形成有效的"强柱弱梁"机制;采用宽连梁和可更换连梁都可以使核心筒自身具有双重抗震体系特征,连梁耗能能力的提高有效地保护了墙肢和外框架,结构的抗震性能得到了显著改善.     

高层建筑筒体偏置情况下的结构布置

高层建筑结构布置时,通常将楼、电梯间等竖井位置满布剪力墙,围合成主要的抗侧力构件-核心筒,形成核心筒居中的框架-核心筒结构体系.维科中央商务大厦由于体型及使用功能的要求,将核心筒偏置于建筑物的一侧.通过合理布置框架和剪力墙,使结构的周期比、位移比、框架柱地震倾覆力矩百分比均满足规范要求.     

型钢混凝土柱框架-核心筒结构抗震性能研究

为了研究型钢混凝土柱框架-核心筒结构体系的抗震性能,建立了钢筋混凝土柱框架-核心筒结构模型以及两种型钢混凝土柱框架-核心筒结构模型,对三个模型进行了模态分析、多遇地震下的反应谱分析和罕遇地震下的弹塑性时程分析.结果表明,采用型钢混凝土柱的结构,结构的自振周期、侧向位移更小;罕遇地震下,型钢筋混凝土柱框架-核心筒结构减缓了框架柱的屈服破坏进程,减轻了框架部分柱的屈服破坏程度,地震承载能力更强、抗震性能更好.     

高烈度区近断层RC框架-核心筒高层结构隔震设计关键参数取值

以2栋设防烈度为8.5度、近断层且具有不同高度的钢筋混凝土框架核心筒高层隔震工程案例为原型,考虑不同隔震设计方案(核心筒下沉隔震方案和整体±0隔震方案)的影响.基于精细有限元模型,研究了屈重比对该类结构减震系数和隔震层位移的影响规律,并以此为基础对近场影响系数的取值开展了初步研究.结果表明,减震系数和隔震沟尺寸要求分别决定了RC框架-核心筒高层隔震结构屈重比的上限值和下限值,适用于该类结构的合理屈重比的取值范围为2%~3%;近场和远场地震动作用下的结构响应分布特征一致,但近场下的结构响应明显强于远场下的结构响应;当断层距小于5 km时,近场影响系数可适当放宽至1.25.     

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,...     

带两道加强层变截面框架-核心筒的振动特性

假定核心筒的弯曲刚度与外排柱的轴向刚度在加强层处遵循相同的变化规律,忽略剪切变形与转动惯量的影响,同时认为加强层与外排柱铰接、与核心筒刚接,核心筒承担弯矩,外排柱内仅有轴力作用而不承受弯矩.在此基础上,运用结构动力学关于分布参数体系的振动理论,考虑核心筒和外排柱变刚度以及加强层弯曲变形的影响,对带有两道水平加强层的高层框架-核心筒结构进行了动力分析,编制了计算机算法程序.根据核心筒与外排柱刚度之比、核心筒与水平加强层刚度之比、核心筒和外排柱沿高度变化的刚度之比的不同取值,得出了该体系前3阶自振频率与加强层位置的关系,为合理设计加强层提供了参考.     

带两道加强层变截面框-核心筒的振动特性

假定核心筒的弯曲刚度与外排柱的轴向刚度在加强层处遵循相同的变化规律,忽略剪切变形与转动惯量的影响,同时认为加强层与外排柱铰接、与核心筒刚接,核心筒承担弯矩,外排柱内仅有轴力作用而不承受弯矩．在此基础上,运用结构动力学关于分布参数体系的振动理论,考虑核心筒和外排柱变刚度以及加强层弯曲变形的影响,对带有两道水平加强层的高层框架-核心筒结构进行了动力分析,编制了计算机算法程序．根据核心筒与外排柱刚度之比、核心筒与水平加强层刚度之比、核心筒和外排柱沿高度变化的刚度之比的不同取值,得出了该体系前3阶自振频率与加强层位置的关系,为合理设计加强层提供了参考．     

高位转换超限高层结构整体模型振动台试验研究

上海某带高位转换超限高层结构高53层,结构高度250 m.该超限高层采用型钢混凝土框架钢筋混凝土筒体结构体系.根据我国<<高层建筑混凝土结构技术规程>>(JGJ3-2002),该建筑总高超过了型钢混凝土框架钢筋混凝土筒体最大高度190 m限值,属于高度超限的B级高层建筑;同时存在加强层及竖向主要受力构件高位转换层,属于B级复杂高层建筑.为研究它在地震作用下的抗震性能,进行了缩尺(1/30)模型的振动台试验.试验结果表明,该结构体系合理,具有较大的水平刚度,在地震作用下位移反应和扭转效应比较小,满足规范抗震设防要求.     

某框架-核心筒结构摩擦耗能的减震研究

对某框架-核心筒结构进行耗能减震设计,通过ETABS软件的计算结果,分析对比了没有加设摩擦耗能支撑的普通结构和两种加设耗能支撑的减震结构在地震作用下的层间位移角及结构对地震能量的耗散能力。结果表明,布置了摩擦耗能支撑的框架-核心筒结构,能更有效地控制地震作用对结构的影响,且耗能支撑布置在框架-核心筒间比加在外框架间对增加结构的刚度和耗散地震能量更有效。     

某超限高层的结构分析设计

通过对某超限高层的结构分析设计,给出超限高层的一般结构分析设计过程,根据平面不规则超限还是竖向不规则超限给出相应的结构构造措施.超限高层一般需进行弹性时程分析以揭示结构是否有薄弱层.其分析设计过程可供其他超限高层的结构设计作参考.