建筑结构

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结构概念设计

  • 结构的坚固性及钢筋混凝土房屋防连续倒塌设计概念

    胡庆昌;

    考虑意外事件不致引发房屋非比例破坏,结构不仅应具有足够的承载力、延性,还应有一定的坚固性。对结构的破坏形式和结构的坚固性表现形式作了介绍,对其要求进行了探讨,并从结构体系、构件的受力性能等方面提出了钢筋混凝土房屋防连续倒塌的若干设计概念。

    2008年01期 No.289 1-2+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 39K]
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  • 一些结构设计概念的建议

    程懋堃;

    就结构设计中的一些概念问题进行了讨论,内容包括:基础持力层为基岩时抗震要求可适当放松,结构抗侧刚度应适当增加,强风低烈度的区域应加强抗风设计并适当放松抗震要求,框剪结构的柱底弯矩可不放大,框支结构的一些问题,不应以已建成结构作为设计成功的范例,柱轴压比的限值是否过于严格,以及应当抵制的一些不合理的构造要求。这些讨论可作为结构设计人员参考。

    2008年01期 No.289 3-5+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 70K]
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2008奥运场馆工程

  • 北京2008年奥运会国家体育馆主体结构设计

    冯阳;覃阳;甘明;柯长华;陈金科;

    对大跨度超大空间体育场馆抗震体系设计提出了新的布局和思路,将型钢混凝土框架-钢支撑和钢筋混凝土框架剪力墙混合结构体系运用到国家体育馆工程中,并就这种新结构布局的特点和产生的问题进行分析。比较了不同钢支撑布置方式对型钢混凝土框架与钢支撑体系周期、变形及内力的影响,对型钢混凝土梁、柱节点区因钢支撑的斜交产生的三向交叉复杂节点进行分析,提出解决方案并给出了结构关键节点的构造。

    2008年01期 No.289 6-11+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]
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  • 北京2008年奥运会国家体育馆屋顶结构设计

    覃阳;朱忠义;柯长华;秦凯;王毅;

    北京2008年奥运会国家体育馆位于北京奥运中心区,是奥运中心区三大场馆(国家体育场、国家游泳馆和国家体育馆)中由中国设计单位独立完成的体育建筑。体育馆分为比赛馆和热身馆两部分,比赛馆区域屋顶跨度为114m×114m,采用了双向张弦空间网格结构,是目前世界上最大的双向张弦结构。主要介绍了体育馆的结构体系、设计标准、预应力控制、钢索更换以及防火计算等有关内容,另外还简要介绍了与设计有关的施工过程计算和试验研究。

    2008年01期 No.289 12-15+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 204K]
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  • 首都国际机场T3号航站楼结构设计

    王春华;王国庆;朱忠义;柯长华;周钢;陈清;

    北京首都国际机场T3航站楼是北京2008年奥运会的重点工程,南北总长约3 000m,东西宽750m,包括T3A,T3B航站楼和T3C国际候机厅,总建筑面积约100万m2。航站楼主体为钢筋混凝土框架结构,屋顶为曲面钢网架结构,支承屋顶悬臂结构的是锥形和梭形钢管柱。主要介绍在超大规模结构设计中遇到的关键技术问题,包括超长结构的混凝土收缩和温度变形、多点多维地震波输入分析、结构转换、超大面积屋顶的温度内力、新型节点的设计等问题。在试桩的基础上,桩基础采用桩底和桩侧后压浆技术提高承载力40%~50%。结构体系中大量采用清水混凝土技术。对超长混凝土结构设计从设计和施工两方面采取措施,分缝处采取了异形型钢混凝土柱。航站楼的主体钢网壳周边大量采用变截面圆形钢柱,给出了其在大震下的弹塑性分析结果和节点构造措施。

    2008年01期 No.289 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]
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  • 首都国际机场T3航站楼地面交通中心结构设计

    束伟农;周思红;朱忠义;高建民;

    首都机场T3航站楼交通中心(GTC)平面为椭圆形,长宽近似为550m×350m,属于超大面积的建筑。根据工程的特点和遇到的问题,系统地介绍了工程的结构设计情况。重点介绍了超长结构的设计原则、计算方法、构造措施等方面的内容,并结合屋顶拱形钢结构的特点,介绍了屋顶钢结构的设计。

    2008年01期 No.289 25-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
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  • 首都国际机场T3航站楼交通中心钢结构体系稳定分析

    朱忠义;柯长华;秦凯;王毅;束伟农;

    以首都国际机场交通运输中心(GTC)大跨箱型钢拱结构为工程背景,以单拱、组拱和整体屋盖钢拱结构为研究对象,采用非线性有限元法分析结构失稳问题。在多种不利荷载组合作用下,研究对应于GTC钢结构体系的理想结构整体稳定性能并得出结构特征屈曲系数的基础上,考虑几何非线性、材料非线性,按最不利原则施加初始几何缺陷,计算结构的非线性稳定屈曲系数,获得相应的折减系数,并讨论了双重非线性对结构整体稳定的影响。同时,数值分析了主拱拱脚处腹板的局部稳定问题,结果说明,在拱脚处需合理设置加劲肋板来避免腹板局部失稳。

    2008年01期 No.289 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 110K]
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  • 振动控制在奥林匹克会议中心工程中的应用研究

    韩巍;彭凌云;张徐;柯长华;

    北京奥林匹克会议中心是2008年北京奥运会的一项重要的基础设施,长期展示厅位于奥林匹克会议中心的东侧,分为北侧和南侧两个展厅。由于长期展示厅为单跨框架,且结构层高和平面布置分布不均匀,按常规设计方法进行抗震设计将导致结构构件截面过大,影响使用功能,增加造价,同时其抗震性能也难以令人满意。在长期展示厅的设计过程中,通过仔细研究和合理设计,通过结构振动控制技术改变结构的动力特性来消弱结构的动力响应,大幅度增强了结构抗震性能,同时提高了性价比。

    2008年01期 No.289 34-36+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 99K]
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  • 国家奥林匹克体育中心体育场改扩建工程结构设计

    覃阳;刘立杰;高鹏飞;耿晋;宗海;

    国家奥体匹克体育中心体育场为一改扩建项目,始建于1989年,原为1990年亚运会主体育场,现为了满足2008年北京第29届奥运会现代五项比赛的各项要求而进行改扩建,改建后体育场的建筑面积和建筑高度均发生了很大变化。原结构体系采用钢筋混凝土框架,加固结构体系研究中,结合各种改造加固手段的可行性及经济性,采用PMSAP,SAP2000,ANSYS三种软件对比分析了钢筋混凝土框架及框架-剪力墙、钢筋混凝土框架-钢支撑及框架-耗能钢支撑四种结构体系,最终确定了钢筋混凝土框架-耗能钢支撑的结构体系。通过利用耗能器的减震作用,有效降低了结构的加固难度和加固量,增强了结构的整体抗侧刚度,这是一种经济、有效的新型加固方法。屋面采用型钢-拉索钢罩篷,预应力索的使用有效控制了屋面竖向变形,使外挑型钢梁强度可以充分发挥,达到强度和刚度双控的优化设计。

    2008年01期 No.289 37-42+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 奥体体育场加固改造工程消能减震分析与设计

    李文峰;苗启松;覃阳;刘立杰;

    针对消能技术在奥林匹克体育中心体育场加固改造工程中的应用。讨论了消能减震结构的分析及设计方法和设计思路、液体粘滞阻尼器的参数选择、布置方式、消能结构构件设计方法等问题。根据不同加固方案的对比分析,在抗震加固工程中采用消能减震装置可明显减小地震力,并减小新加支撑附加给既有结构的地震力。消能减震设计宜根据建筑功能要求、结构变形形式布置消能装置。

    2008年01期 No.289 43-45+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 99K]
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  • 首都体育馆比赛馆结构抗震加固研究与设计

    杨勇;陈彬磊;李文峰;苗启松;

    首都体育馆比赛馆作为2008年奥运会排球比赛场地之一,工程竣工至今已40年。加固改造主要内容有:在整体抗震加固方面,将原有框架结构改造为框架-剪力墙结构,结合使用具有较大初始刚度的软钢阻尼器,彻底改善了结构的水平抗震能力并实现减震耗能的目的。在构件加固方面,采用大直径挖孔桩和条形承台加固基础,以满足剪力墙基础受力要求;采用增大截面或粘钢方法加固梁柱抗震承载力不足的构件;增加支座裙套防止支座在地震时发生塌落,对大跨屋架支座进行了抗震加固。经多方案比选,最大限度地节省了投资。

    2008年01期 No.289 46-49+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 142K]
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  • 北京工人体育馆抗震加固

    盛平;柯长华;徐福江;李志东;王铁锋;苗启松;黄嘉;朱忠义;

    根据使用要求和鉴定结果,对北京工人体育馆进行抗震加固。通过多种方案比选,确定了整体加固方案。对柱采用增大截面方法加固,对梁、板等采用镀锌钢丝绳网片-聚合物砂浆方法加固。加固后,结构抗震性能得到了改善。分析和试验结果表明,在屋盖稳定索上直接悬挂吊重,对原结构影响较小,方案简单、满足安全可靠要求。

    2008年01期 No.289 50-53+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 北京工人体育场加固设计综述

    李建国;王轶;王立新;

    2008年奥运会要求对建于1959年的北京工人体育场进行抗震加固改造。介绍了工人体育场的结构特点和抗震缺陷。综合考虑加固效果、节约资金以及方便施工等因素,最后采用了增设阻尼器、粘贴碳纤维、体外预应力等多种加固方法,着重完善结构体系,提高整体抗震能力,取得了良好的效果。为今后既有体育场建筑的整体结构加固设计提供了借鉴。

    2008年01期 No.289 54-57+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 122K]
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  • 北京芦城自行车馆结构设计

    范强;朱忠义;王毅;秦凯;常坚伟;李云;

    北京芦城自行车馆平面近似椭圆形,屋盖形状为双曲面。屋盖及屋盖支承为整体钢结构,看台、附属用房采用混凝土结构。对混凝土抗裂采用新型纤维混凝土,取得了很好的抗裂效果。对空腹刚架的平面内稳定做了较为细致的分析,给出了空腹刚架弦杆及节间计算长度的计算方法,比较了不同的钢结构下部支撑刚度对钢结构构件内力和位移的影响,得出环向桁架的刚度是影响环向支承结构刚度的决定因素,空间支承钢柱的刚度对环向支承结构的刚度影响非常小,基本可以忽略。考虑了上部膜结构参与工作对计算结果的影响,进行了结构验算,保证了结构安全可靠。

    2008年01期 No.289 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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  • 国家奥林匹克体育中心综合训练馆工程结构设计

    刘立杰;覃阳;耿晋;高鹏飞;周凯;

    国家奥林匹克体育中心综合训练馆是为了满足国家柔道队、摔跤队、网球队备战2008年奥运会的需要而建设的,由附属用房和训练场馆两部分组成。训练场馆由三个大跨双层、高大空间结构组成,属大跨空间结构。结构体系确定时,对混凝土结构、钢-混凝土混合结构和钢结构体系进行了详细的分析对比,结合楼面结构布置研究,最终采用了较为合理的钢框架-V型钢支撑结构体系。屋面设计中,结合建筑功能要求,采用了新颖的预应力索桁架双曲屋面结构体系。采用PMSAP和ANSYS软件进行了计算分析。

    2008年01期 No.289 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 163K]
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  • 国家体育总局举重篮球训练馆30m跨预应力大梁设计与施工

    覃阳;宗海;

    结合在2004至2005年所设计的国家体育总局训练局的举重篮球训练馆跨度30m的预应力大梁设计实践,重点总结了应用现有结构计算手段完成大跨度预应力梁结构方案设计的经验,结合施工中遇到的问题提出了合理设计预应力张拉顺序,改变截面形式来控制梁的裂缝和挠度的解决办法。对完工后工程进行现场实测,数据为今后相关工程的设计实践提供指导。

    2008年01期 No.289 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 95K]
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  • 大跨度钢结构楼盖竖向振动舒适度的研究

    朱鸣;张志强;柯长华;张徐;李爱群;

    以某工程60m跨度钢结构楼盖为背景,对大跨度钢结构楼盖舒适度的校核与改善做了研究。在楼盖中采用了多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统,对楼盖减振前后在各种不利工况作用下的动力响应采用SAP2000进行了计算分析。为了验证减振效果,对楼盖的实际动力特性及楼盖在安装阻尼器前后的响应作了现场测试,试验结果与理论计算基本一致。实践表明,多点TMD-粘滞流体阻尼器消能减振系统对于大跨度楼盖竖向振动舒适度的改善具有一定效果,可以在类似大跨楼盖结构中推广。

    2008年01期 No.289 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
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高层结构设计研究

  • 金地中心钢筋混凝土窗格框架-核心筒结构设计、试验与施工

    赵毅强;柯长华;程懋堃;

    金地中心采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。其中塔楼A地面以上约150m高,超过B级高度。在西、北立面采用了新型的钢筋混凝土窗格框架。窗格框架由主框架及次框架柱组成,次框架仅提供侧向刚度但同时只承受很少的重力荷载。另外,楼板边缘与窗格框架脱开,楼面连接梁在窗格框架主框架柱处形成"脖颈"。给出了Push-over在内的全面抗震分析及有针对性的抗震模型试验结果,并提出了相应的设计方法以及一种有效方便的后浇节点施工工艺。

    2008年01期 No.289 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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  • 青岛万邦中心1~#楼超高层结构体系设计研究

    杨勇;陈彬磊;李文峰;李伟政;张勇;李志东;刘向阳;

    青岛万邦中心1#大厦,高度232.4m,采用钢-混凝土混合结构,整体体系为斜撑框架-核心筒结构。介绍了工程的特点和结构分析情况,重点分析了斜撑框架体系的受力特点。根据其受力特点总结了斜撑框架结构的抗震性能,并提出相关的抗震措施。最后给出了工程中具有代表性的复杂节点形式,为类似工程参考。

    2008年01期 No.289 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 207K]
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  • 中国华电大厦结构设计

    范波;张胜;于东晖;魏宇;王耀榕;张莉;鲁国昌;

    中国华电大厦由办公楼和酒店两部分组成,结构体系比较复杂。设计中采取框架-剪力墙体系,重要部位为型钢混凝土构件,基本避免或有效控制了可能存在的错层、刚度突变等平面与竖向不规则的不利因素。着重介绍了主体结构方案和角部11.10m跨悬挑构件、连桥等几个关键部位的设计思路、设防原则、计算方法、构造措施。对复杂结构采用了两种软件进行对比分析,并进行了多遇地震下的弹性时程分析。

    2008年01期 No.289 88-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 92K]
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  • 北京东方文化艺术中心结构设计

    陈继英;

    北京东方文化艺术中心工程为大型公共建筑,结构存在平面不规则、竖向不规则、大底盘多塔楼、局部转换层等诸多不利因素,属于复杂高层建筑结构。工程设计过程中,从结构概念设计出发,分析结构的抗震薄弱部位及其薄弱程度,区别对待,综合考虑,使用多种程序进行计算研究,采取有针对性的抗震加强措施和细部构造处理,达到提高结构延性、保证结构抗震安全的目的。

    2008年01期 No.289 92-95+110页 [查看摘要][在线阅读][下载 131K]
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  • 凯晨广场多塔连体结构设计研究

    张春浓;徐斌;

    凯晨广场为三塔连体结构,设计中从概念入手,对一般三塔连体结构的振型参与系数进行理论分析,了解连体部位在地震作用下的反应规律,合理选择连体与主体部分的连接方式。通过提高连体与主体连接部位抗震等级,采取特殊构造措施等方法,加强连体部位与主体结构的连接。最后通过静力弹塑性分析,研究了结构在罕遇地震下结构的性能。结果表明,通过采用适度的加强措施,在其他构件均已出现塑性铰的情况下,连接部位依然可以保持弹性。

    2008年01期 No.289 96-100+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
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  • 大跨高比大跨度钢筋混凝土楼面梁设计与试验

    赵毅强;柯长华;程懋堃;钱稼茹;赵作周;黄小坤;刘为民;佟晓鸥;刘征;

    北京金地中心工程塔楼A,B为满足建筑净高要求,采用了跨度为12.245m和10.225m,两端为简支的钢筋混凝土楼面次梁,跨高比分别达到20.4和22.7。介绍了该大跨高比且大跨度楼面次梁的设计。为研究该楼面梁的刚度及开裂性能,进行了足尺构件试验,按有关规范进行了计算。结果表明,该楼面梁的裂缝宽度及挠度均小于规范限值。根据试验结果,对设计和施工提出了有针对性的建议。该工程主体结构已完成施工,未发现其楼面次梁有显著可见的裂缝。

    2008年01期 No.289 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 61K]
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空间结构

  • 单层网壳结构弹塑性稳定性和优化设计研究

    薛慧立;甘明;柯长华;石永久;

    以民航博物馆不规则连续单层网壳结构为例,对单层网壳考虑弹塑性稳定性和优化设计进行探讨。比较了各荷载工况作用下的几何非线性极限承载力、弹塑性非线性极限承载力与荷载标准值之比和线弹性外力势能的分布规律,初步探讨了在诸多荷载组合工况中选择单层网壳结构弹塑性稳定极限承载力控制工况的方法。探讨单层网壳考虑弹塑性稳定优化设计的实用简化方法,提出了杆件截面优化的应力比缩减分层法,使复杂的优化设计问题简单化。

    2008年01期 No.289 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 139K]
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  • 新中国国际展览中心预应力立体管桁架屋盖结构设计

    卫东;柯长华;王志刚;李文峰;

    新中国国际展览中心工程属2008奥运配套工程。一期工程为8个主展馆,各展馆平面均为71m×172m的矩形,分别由10榀倒三角形预应力立体管桁架构成屋盖体系,桁架跨度为70.2m。桁架下弦为方钢管,其余杆件均为圆钢管,预应力索穿于下弦杆内,支座采用铸钢单向铰支座。结合具体结构设计,进行了屋盖结构静力性能分析、单榀桁架出平面稳定验算、屋盖中震弹性验算、结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形验算,并进行了单榀桁架断索及单榀桁架失效等极端工况下屋盖体系的抗连续倒塌验算。研究结果表明,结构各项性能均满足规范要求,并具有良好的静、动力受力性能。

    2008年01期 No.289 111-113+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 93K]
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  • 济南唐冶新区体育中心屋盖桁架结构设计与分析

    朱杰;徐龙河;吴小鹏;马冬豹;陈林;朱兴刚;

    济南唐冶新区体育中心主体结构采用混凝土结构,屋盖和墙面支撑体系采用钢结构。对屋盖桁架结构设计中风荷载的取值、屋盖结构的强度、刚度和稳定性分析、主要构件的计算等方面做了深入的工作。对大直径钢管汇交处的节点进行了设计,提出相关连接方式。对结构分缝提出了在连接板开椭圆孔的构造方法,可为此类桁架结构的设计与优化提供参考。

    2008年01期 No.289 114-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 133K]
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  • 一种新型预应力索拱结构设计及工程应用

    盛平;柯长华;甄伟;徐福江;

    结合工程实例,研究了索拱结构选型和有限元分析的方法,分析了支座刚度、高跨比、拱身截面、索截面等各项参数对其受力性能的影响。研究了预应力索拱结构平面外和平面内的稳定性能。结合工程实例介绍了索拱结构的工程应用,并给出了设计建议。

    2008年01期 No.289 117-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 70K]
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  • 一种张弦型钢屋盖结构的分析与设计

    何西令;甘明;张胜;

    某援外工程屋盖新型网架结构跨度近70m。由于建筑艺术要求,屋盖结构的高度被限制在1.5m,需要一种新型网架的形式。针对其结构特点编制了相应的优化、设计程序并研制了一种新型节点。这种新型空间结构的竖向刚度的增加,大大减少了结构的位移。分析了这种结构的特征、结构动力特性和荷载状态下的力学反应。介绍了新节点的构造特点。

    2008年01期 No.289 121-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 78K]
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  • 财富中心大堂单层索网的设计及预应力控制技术

    盛平;甄伟;

    单层索网幕墙具有通透的建筑效果,同时设计过程较为复杂,对周边支承结构也提出了较高的要求。结合财富中心单层索网幕墙结构设计,研究了具有较柔边框的双向受力索网幕墙体系的设计和倒拆法施工方案。对结构模型的选取、荷载工况的组合和单层索网的预应力张拉设计进行了深入研究。预应力施工张拉方案分别按索内力设计值的50%,80%,100%进行,设计方法是方便有效的。

    2008年01期 No.289 124-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 66K]
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