復(fù)雜超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新與實(shí)踐

復(fù)雜超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新與實(shí)踐

1、工程概況主樓46層，大屋面標(biāo)高209.9m；副樓20層，屋面標(biāo)高101.0m；主副樓在16~20層通過鋼結(jié)構(gòu)連接為一個整體，連接體跨度為42.5m，立面呈“h”型。由兩棟高度不同的塔體組成的大跨連體復(fù)雜高層建筑,總建筑面積為14.4萬m2。1、工程概況二~八層建筑平面圖1、工程概況九層建筑平面圖1、工程概況十~十五層建筑平面圖1、工程概況十六~二十層建筑平面圖1、工程概況二十九層建筑平面圖建筑剖面圖2、基礎(chǔ)與地下室設(shè)計基礎(chǔ)平面布置圖2、基礎(chǔ)與地下室設(shè)計2、基礎(chǔ)與地下室設(shè)計2、基礎(chǔ)與地下室設(shè)計地下室“隔水-排水”抗浮設(shè)計3、上部結(jié)構(gòu)體系本工程地下4層，地上分為主樓、副樓及裙樓，主樓和副樓在1~8層與裙樓連接為一個整體。該工程建筑抗震設(shè)防類別為乙類，抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度為0.05g，場地類別為II類。二~八層平面主樓、副樓均采用“圓鋼管混凝土柱+H型鋼梁或鋼桁架+鋼筋混凝土核心筒”混合結(jié)構(gòu)體系。上部結(jié)構(gòu)九層平面3、上部結(jié)構(gòu)體系十層平面3、上部結(jié)構(gòu)體系兩塔樓核心筒偏置一側(cè)，為減小扭轉(zhuǎn)，在主副樓南北兩側(cè)設(shè)置密柱，加強(qiáng)框架梁，形成較大剛度框架，提高結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)剛度。

副樓主樓十一~十五層平面3、上部結(jié)構(gòu)體系副樓連接體主樓3、上部結(jié)構(gòu)體系十六~二十一層平面二十二層~四十六層平面主樓3、上部結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)三維模型3、上部結(jié)構(gòu)體系3、上部劉結(jié)構(gòu)體騎系3、上部結(jié)雅構(gòu)體系3、上部主結(jié)構(gòu)體沉系4、大跨減閑震連接體竹設(shè)計主樓與副炎樓在16~20層通過晨鋼結(jié)構(gòu)懸連體相承連，采失用剛接轉(zhuǎn)方式，隊主副樓爺之間的虎相互約浪束作用蒼增大了較結(jié)構(gòu)自辟身的抗購扭扭轉(zhuǎn)梯。連接體澇采用“2榀主桁槐架+次桁架轉(zhuǎn)單換”的布折置方案絹。沿42.僚5m跨度方向旋的連接體暫外側(cè)邊設(shè)勾置兩榀主桁架，與主、顛副樓結(jié)構(gòu)搶剛接。4、大跨減長震連接體鳴設(shè)計在15層設(shè)置凳與主桁救架正交槳的四榀次死桁架，兩端與潛主鋼桁架惡剛接；主幻玉桁架弦桿愛及斜撐均董延伸至主釋、副樓盡送端或與筒提體相連。4、大跨減似震連接體抱設(shè)計4、大跨哥減震連替接體設(shè)澇計4、大跨減態(tài)震連接體效設(shè)計5、典型節(jié)勒點(diǎn)設(shè)計5、典型節(jié)兼點(diǎn)設(shè)計5、典型頑節(jié)點(diǎn)設(shè)疫計5、典型討節(jié)點(diǎn)設(shè)弟計城市大波客廳屋驗(yàn)蓋滑動洗支座構(gòu)矮造6、單層雙湯向索網(wǎng)玻醋璃幕墻6、單層雙瘡向索網(wǎng)玻變璃幕墻主體結(jié)構(gòu)行抗震性能勇目標(biāo)7、混合繳減震設(shè)娘計7、混合減臘震設(shè)計兩棟塔億樓核心險筒嚴(yán)重喬偏置，扭轉(zhuǎn)較齒嚴(yán)重；兩棟塔桌樓高度奶、質(zhì)量狠相差很料大，且悠連接體燥與高塔況的一端亦端部（急而非中互部）相甩連，屬嚴(yán)重不速對稱連上體高層；連接體跨糟度大，達(dá)42.強(qiáng)5m，共有卡五層，結(jié)構(gòu)質(zhì)綢量大。主體結(jié)雷構(gòu)特點(diǎn)詞及減震絲式措施主體結(jié)鉛構(gòu)的特澡點(diǎn)導(dǎo)致下結(jié)構(gòu)扭水轉(zhuǎn)耦連超振動較籍復(fù)雜。煉為減小主及控制乳主體結(jié)余構(gòu)的扭啄轉(zhuǎn)，除羨在塔樓吵長向兩艘端加密盡框架柱粗外，還撥設(shè)置了鏈一批非線性粘陽滯阻尼器。7、混合泊減震設(shè)梨計主體結(jié)凱構(gòu)特點(diǎn)亂及減震洲措施阻尼器的設(shè)計參數(shù)見下表。阻尼器相對速度與阻尼力關(guān)系通過計算得到粘滯阻尼器在大震下對結(jié)構(gòu)的附加阻尼比在4%左右。粘滯阻護(hù)尼器連戴接節(jié)點(diǎn)7、混合羊減震設(shè)貫計阻尼器若布置示恢意圖7、混合減普震設(shè)計通過計奧算分析蹤蝶發(fā)現(xiàn)，器連接體凱主桁架鑒的平面內(nèi)炎剛度對整體期結(jié)構(gòu)的哪動力特膀性有顯警著影響總。將主慨桁架中沃間跨作物為調(diào)整孟段，對奶該段范搶圍不設(shè)丹支撐或共設(shè)支撐件，以及身采用不轉(zhuǎn)同剛度唇支撐的傅情況進(jìn)能行彈性盤分析。7、混合減超震設(shè)計連接體中段不設(shè)支撐時整體扭轉(zhuǎn)相對較小，而設(shè)置較強(qiáng)支撐時整體的扭轉(zhuǎn)會相對較大。故可通過減小連接體中段的剛度來控制整體的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。同時在葡中、大發(fā)震計算勵分析表膨明下，搜若連體摔結(jié)構(gòu)在崇中部能爬上下錯趨動，將笑顯著減西小主體蝕結(jié)構(gòu)的懲扭轉(zhuǎn)。7、混合伍減震設(shè)態(tài)計為實(shí)現(xiàn)上答述目的，蹦連接體主里桁架中間醉跨腹桿采糾用屈曲約股束支撐（BRB），BRB在正常使膀用及小震池下不屈服叮，以保證會正常使用唉階段的結(jié)畢構(gòu)剛度，寒在中、大橡震作用下槳，BRB屈服耗虜能，連王接體在建中部可計上下錯販動，以擁減小主少體結(jié)構(gòu)匹扭轉(zhuǎn)，兆并耗能哄保護(hù)連反體構(gòu)件航。BRB設(shè)計參數(shù)寬及布置位仍置。7、混合減印震設(shè)計屈曲約賞束支撐監(jiān)連接節(jié)勝點(diǎn)7、混合減液震設(shè)計屈曲約束算支撐布置諷示意圖7、混合減停震設(shè)計7、混合越減震設(shè)攻計某屈曲約洗束支撐桿砌件和與其補(bǔ)相鄰的柱潤以及連體傘桁架某根貿(mào)斜撐的耗械能滯回曲盯線對比如摩下圖所示纖，BRB的耗能堂能力遠(yuǎn)君遠(yuǎn)高于程其他構(gòu)晶件。屈曲約束支撐與其他桿件耗能對比非線性棚粘滯阻稍尼器（速度華相關(guān)型僵阻尼器披）與屈曲約蚊束支撐BRB（位移醋相關(guān)性痰阻尼器疑）混合隱應(yīng)用，繡形成混合減震惕體系，以實(shí)廚現(xiàn)減小折及控制腸主體結(jié)紹構(gòu)在中刊、大震侵作用下潮扭轉(zhuǎn)的老目的。7、混合減尸震設(shè)計混合減震備體系的構(gòu)拾成整體結(jié)友構(gòu)計算幕分析結(jié)閘果采用ANS板YS進(jìn)行動力彈塑痕性分析，對加阻尼漲器和不加阻依尼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)拋行了對比鋼，以了解獻(xiàn)阻尼器對咐結(jié)構(gòu)減震暗效果。在肥罕遇地震病激勵下的尊對比如下寫圖表所示盾。7、混合減踢震設(shè)計設(shè)置阻尼鎖器之后結(jié)構(gòu)的地日震反應(yīng)明蝕顯降低，召其中，加利阻尼器后診結(jié)構(gòu)Y方向最大斥加速度反枝應(yīng)降低了36.4押%；結(jié)構(gòu)模最大位輛移減小竊了11.顛9%；層間囑位移角爽減小了址約10%。各層位移封包絡(luò)圖層間位移仿角包絡(luò)圖7、混合敢減震設(shè)吳計重點(diǎn)部刪位結(jié)構(gòu)槐計算分植析結(jié)果對于連體桁架才鋼結(jié)構(gòu)，進(jìn)行霸了設(shè)置BRB和不設(shè)置BRB的對比分急析。不設(shè)欣置BRB時，兩榀佛鋼結(jié)構(gòu)主砍桁架有少斷部分桿件駕發(fā)生屈服倚，其余大繩部分桿件冷尚處于彈姜性。在連接家體中部撥設(shè)置BRB后，BRB首先發(fā)生析屈服，進(jìn)濫入塑性狀北態(tài)，其附馬近的桿件來應(yīng)力有一掏定的降低訊。7、混合貌減震設(shè)艷計連體主解桁架典聯(lián)型時刻獨(dú)應(yīng)力云糖圖結(jié)構(gòu)模型稿振動臺試恒驗(yàn)本次模型耀試驗(yàn)的模傷擬重點(diǎn)在歐保證結(jié)構(gòu)皇剛度相似石，并兼顧弊強(qiáng)度相似棋?？紤]振駱動臺的承盆載能力、浙結(jié)構(gòu)重量住等因素，翁確定模型漫與原型的墨相似關(guān)系拖見下表。原結(jié)構(gòu)梨設(shè)計的臘阻尼器薪在單層藥間布置簽，但由腸于阻尼饞器最小槳加工尺蜓寸的限助制，無沫法在縮算尺模型雜的單層墾間安裝斥阻尼器橫，因此晚采取了葵跨層布忽置的方和法。?？茏C阻尼福的相似溫比關(guān)系歸。7、混合伏減震設(shè)諸計試驗(yàn)按午照小震墾、中震牛、大震高的順序乖加載。巷輸入的臂地震波型同彈塑激性動力廳分析用敲地震波卡，分別治進(jìn)行X向、Y向的單向李輸入，再掀進(jìn)行X+Y雙向輸入錄。每個工膽況又分為狠安裝阻尼伯器（有控稱）和不安答裝阻尼器赤（無控）跡兩種情況耽。阻尼器布孔置側(cè)立面鹿示意圖制作完成編后的型試添驗(yàn)?zāi)?、混合柳減震設(shè)親計結(jié)構(gòu)模芳型振動陰臺試驗(yàn)在小震渴和中震嶄下，結(jié)丟構(gòu)未發(fā)炊現(xiàn)開裂邀破壞現(xiàn)挖象，可澡認(rèn)為結(jié)沫構(gòu)仍處醋于彈性輕狀態(tài)。趣在大震告后出現(xiàn)狹裂縫，戶主要出溉現(xiàn)在主謀樓筒體嘩連梁端羅部，層雜數(shù)集中哭在25~39層之間賭，可見局上部結(jié)織構(gòu)比較征薄弱,但整體掠結(jié)構(gòu)仍溉保持良董好的整叫體性。較之不安粒裝阻尼器踢，安裝阻糧尼器后結(jié)瀉構(gòu)柱應(yīng)變宿減小10.鏈6%~13.山6%，底部剪焦力墻應(yīng)變吉減小14.彼6%~16.8相%，主樓炎水平位計移最大瞞值減小11.3蛙%，副樓水賓平位移最據(jù)大值減小8%。7、混合減扛震設(shè)計8、樓板姿應(yīng)力分督析9、結(jié)論本工程塔沈樓核心筒奪嚴(yán)重偏置煉，剛心與滋質(zhì)心偏差煉較大；兩喘棟塔樓高軌度與質(zhì)量倆差異較大閃等特點(diǎn)導(dǎo)課致結(jié)構(gòu)振傅動非常復(fù)課雜，扭轉(zhuǎn)戲振動較大輪。為此本糞工程選用資了延性較罰好的圓鋼評管混凝土雨柱，并在駁長向兩端逃加密柱距蹄以減小扭碰轉(zhuǎn)；同時絨設(shè)置了非線性站粘滯阻摘尼器和屈曲約束匙支撐（BRB），通過混合減易震控制結(jié)掘構(gòu)扭轉(zhuǎn)木振動。在連體主效桁架中部算斜腹桿采捆用屈曲約束永支撐（BRB）可以既可扔保證正常婦使用下的遵剛度，便涌于整體提蜓升，又可竟使在中、嫩大震下連線體中部上割、下錯動蕩耗能，減站小主體結(jié)蠶構(gòu)的扭轉(zhuǎn)理，并保護(hù)抖連接體其負(fù)他構(gòu)件，先起到“保叔險絲”的嘉作用。9、結(jié)論動力彈塑魚性時程分都析結(jié)果及躲振動臺?；毙蛯Ρ仍嚺を?yàn)表明，混合減震可以發(fā)之揮其耗盒能減震軍作用，唐在降低昂結(jié)構(gòu)位廣移、改舍善構(gòu)件潔受力狀旁況、提凡高結(jié)構(gòu)鐮整體抗詳震性能榜以及降適低非結(jié)榨構(gòu)構(gòu)件首的地震沒反應(yīng)等太方面都陵可發(fā)揮截有效作請用，減臨震效果辜明顯。合肥濱祖湖時代譜廣場56工程概砍況1.結(jié)構(gòu)球設(shè)停計57辦公樓把層建筑汗及結(jié)構(gòu)要布置圖1.結(jié)構(gòu)億設(shè)洪計58酒店層女建筑及伯結(jié)構(gòu)布侄置圖1.結(jié)構(gòu)挽設(shè)感計59空中花臉園層建快筑及結(jié)榜構(gòu)布置歉圖1.結(jié)構(gòu)捷設(shè)計60上部結(jié)構(gòu)擁的解決方鴿案1.結(jié)構(gòu)碧設(shè)短計611.結(jié)構(gòu)禁設(shè)腐計62采用一想般框架—核心筒，煮下部有較升多樓層扭脊轉(zhuǎn)位移比貧超過1.4。采用巨密型框架+框架-核心筒后途，結(jié)構(gòu)的橫各層扭轉(zhuǎn)乏位移比均矩滿足規(guī)范連要求。采用巨型和框架+框架-核心筒后懼，結(jié)構(gòu)未費(fèi)出現(xiàn)兩責(zé)肢的局劫部振型楊。1.結(jié)構(gòu)率設(shè)王計631.結(jié)構(gòu)采設(shè)口計641.結(jié)構(gòu)涌設(shè)計樓面梁支勞承于“連臘梁”設(shè)計651.結(jié)構(gòu)競設(shè)計地震作用始及參數(shù)選蛾用661.結(jié)構(gòu)腹設(shè)醫(yī)計地震波選窗用及時程寧分析671.結(jié)構(gòu)耕設(shè)頁計④2層中風(fēng)化嘆砂質(zhì)泥巖凡：fa=8暈00kP嘉a，壓縮注性微小鈴。④1層強(qiáng)風(fēng)離化砂質(zhì)筋泥巖：fak=到380k偶Pa，Es=2援0.0M奏Pa；③層粉土雜夾粉質(zhì)粘仿土：fak=丹300k為Pa，Es=生15.襯0MP澇a；土層分布681.結(jié)構(gòu)博設(shè)限計C1棟樁基布滔置樁長41米，最大萌樁身直徑3.7米，最似大擴(kuò)底酷直徑5.3米。69結(jié)構(gòu)超嘆限內(nèi)容1.結(jié)構(gòu)今設(shè)胖計70結(jié)構(gòu)抗震邀性能目標(biāo)2.抗震性能孕化分析——性能目亦標(biāo)71有效質(zhì)鵲量系數(shù)肅及基底員地震作陰用效應(yīng)2.抗震性桌能化分如析——靜力彈湖性分析72周期與腐振型2.抗震性櫻能化分靜析——靜力彈歲性分析73結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)裁位移比2.抗震性能鴉化分析——靜力彈允性分析74框架及剪灣力墻的剪潮力分擔(dān)百類分比2.抗震性兩能化分涉析——靜力彈性襲分析75層間位移烤角比較2.抗震性能候化分析——靜力彈性吹分析76剪重比輔統(tǒng)計2.抗震性能鳴化分析——靜力彈性燈分析77層剪力濟(jì)比較2.抗震性創(chuàng)能化分察析——彈性時程脆分析78層間位移脫角比較2.抗震性能臭化分析——彈性時程剃分析79樓梯性確能目標(biāo)2.抗震性能挑化分析——等效彈熊性分析疲（中/大震不屈貿(mào)服設(shè)計）80中震作材用下受騰拉墻肢散驗(yàn)算2.抗震性道能化分趣析——等效彈陷性分析爆（中/大震不傅屈服設(shè)閱計）81大震作用芳下墻肢截撕面驗(yàn)算2.抗震性能織化分析——等效彈瞧性分析皆（中/大震不屈則