- 束伟农;朱忠义;秦凯;张琳;梁宸宇;周忠发;王哲;王毅;
北京新机场屋顶及支承系统采用钢结构,航站楼屋顶钢结构分为6个区,分别为中央大厅和5个指廊区域,大厅部分屋顶支承结构由C形柱、支承筒、北侧幕墙支承框架、钢管柱和其他幕墙柱组成,指廊由钢管柱和幕墙柱支承,屋顶为自由曲面,结构形式为网架和桁架,屋面围护系统为带装饰板的直立锁边金属屋面,外墙围护系统为玻璃幕墙。介绍了北京新机场航站楼屋顶钢结构的结构体系,对其中最为复杂的结构单元中央大厅屋顶支承结构(C形柱)的承载能力做了详细的分析研究,并对中央大厅整体屋顶钢结构的非线性稳定承载能力做了细致的研究,同时对屋顶钢结构支承结构的整体竖向承载能力和水平承载能力分别进行了分析,总结了多个角度下水平承载能力大小,为确定支承结构的抗震性能提供了依据。
2017年18期 v.47;No.462 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K] [引用频次：9 ] |[下载次数：783 ] - 束伟农;朱忠义;张琳;王哲;祁跃;秦凯;梁宸宇;邓旭洋;
北京新机场航站楼主体结构为框架结构,屋盖及支承系统采用钢结构。中央大厅核心区南北长395m,东西方向宽518m,单层建筑面积约18万m~2,尺度巨大,建筑功能和屋顶钢结构支承条件复杂,温度效应明显,因此设计采用了层间隔震技术。隔震层由铅芯橡胶隔震支座、普通橡胶隔震支座、弹性滑板支座和阻尼器组合而成。重点探讨了隔震空间钢结构构件承载力的验算方法,并与规范方法进行对比,同时研究隔震与非隔震结构的温度效应,分析结果表明隔震后结构温度效应显著降低。
2017年18期 v.47;No.462 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K] [引用频次：37 ] |[下载次数：731 ] - 朱忠义;王哲;束伟农;秦凯;周忠发;张琳;
北京新机场航站楼屋顶及其支承屋顶的结构均为钢结构,屋顶钢结构分为6个区域,包括中央大厅主楼及5条指廊。中央大厅主楼设置6组C形柱,形成直径180m的中央大厅空间,在跨度较大的北中央大厅加设2组C形柱减小结构跨度,C形柱采用格构柱的结构形式;指廊区由钢柱和外幕墙柱形成稳定结构体系。采用有限元分析方法,研究了航站楼C形柱的抗连续倒塌性能、航站楼整体结构的抗连续倒塌性能、C形柱失效影响范围以及指廊结构的抗连续倒塌性能。结果表明,C形柱抗连续倒塌性能良好,局部柱失效后其他柱柱底反力变化值可以为下部混凝土支承结构提供极限承载力设计依据;整体结构抗连续倒塌性能及失效影响范围分析可以为C形柱的性能目标提供制定依据;在1根主支承柱失效时,指廊钢结构不会发生连续倒塌。
2017年18期 v.47;No.462 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K] [引用频次：18 ] |[下载次数：566 ] - 庞岩峰;周思红;束伟农;张世忠;耿伟;李华峰;
北京新机场航站区主要包括航站楼及综合换乘中心、综合服务中心三个建筑单元。综合服务中心由停车楼、酒店、办公楼组成,其中酒店采用钢筋混凝土框架结构体系及屈曲约束支撑。由于结构存在扭转不规则、楼板不连续、构件间断及局部不规则等超限项,为保证结构安全,对其进行小震承载力验算,并对关键构件进行性能化设计。为掌握屈曲约束支撑在大震作用下的耗能机制,运用ABAQUS软件进行动力弹塑性分析。结果表明:在8度三向大震作用下,所有屈曲约束支撑均屈服,且大部分滞回曲线的形状较饱满,发挥了良好的耗能作用。在大震作用下,酒店结构的弹塑性反应和破坏机制符合结构抗震概念设计要求,也满足规范"大震不倒"的抗震性能目标。
2017年18期 v.47;No.462 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 581K] [引用频次：2 ] |[下载次数：265 ] - 方云飞;王媛;卢萍珍;杨爻;宋闪闪;
北京新机场航站区由航站楼中心区、指廊、登机桥、综合服务中心和高架桥等建筑组成,各建筑区域的结构特点、基础形式、基底标高、地质条件等差异较大,设计复杂程度高,施工难度大。通过勘察过程跟踪、勘察成果分析、基桩承载力计算大数据统计、试验桩工程、数值分析等,针对各建筑区域荷载和岩土工程条件,采取不同桩径、桩长的桩基设计方案,并根据变形协调计算成果和施工相互影响分析,进行桩基平面布置设计。工程检验桩数据的分析验证了桩基设计是合理的。
2017年18期 v.47;No.462 21-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 518K] [引用频次：3 ] |[下载次数：254 ]
- 王毅;
合肥南站属于特大型交通枢纽,主站房屋盖平面投影为矩形,采用双向正交正放大跨桁架结构体系。结构杆件采用圆钢管,节点主要采用焊接球节点和相贯节点,部分节点采用铸钢件。详细介绍了主站房屋顶钢结构的结构体系,同时针对工程特点,对结构平面支撑体系、立体与平面桁架之间的转换体系以及结构角部区域桁架布置体系的优化内容进行了介绍;并介绍了钢结构设计控制指标及用于结构分析的荷载及荷载组合。采用MIDAS/Gen软件对结构建立三维整体模型,结合自主编制的结构校核程序进行了结构分析;对关键节点也采用MIDAS/Gen软件进行了有限元分析。结果表明,整个结构设计满足规范要求。
2017年18期 v.47;No.462 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 541K] [引用频次：3 ] |[下载次数：303 ] - 张琳;朱忠义;王哲;袁林华;王毅;吴耀辉;朱鸣;李洪求;
哈尔滨万达滑雪场平面尺寸长487m,跨度从150m渐变到90m,建成后将成为世界上最大的室内滑雪场。滑雪场东侧钢结构为重载(恒荷载11.5k N/m~2)、大跨(最大跨度123m)、高层(最高点114.5m)结构,超限判定为特殊类型的高层建筑,且严重扭转不规则,是本项目结构设计的重点和难点,最终采用了巨型框架的结构体系。滑雪场中西部钢结构为横向桁架、纵向框架的结构体系,介绍了该结构体系在设计过程中考虑的几个主要问题及采取的措施,通过调整构件的布置、采用拓扑优化的办法解决了支承体系的问题;采用非线性时程辅助分析,通过提高构件的稳定性及主框架刚度的办法,提高了结构抵抗连续倒塌的能力。
2017年18期 v.47;No.462 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K] [引用频次：4 ] |[下载次数：339 ] - 卫东;倪烽;周文源;位立强;单瑞增;
重庆国际博览中心多功能厅总建筑面积为8万m~2,平面尺寸为216m×261m的矩形。中央大厅钢屋盖采用双向正交平面桁架体系,结构跨度为117m。详细介绍了结构体系和项目特点;针对超长结构进行了温度应力分析;通过多点多维时程分析,研究了行波效应对大跨钢结构及周边混凝土竖向构件的影响;对钢屋盖进行了中震弹性验算、抗连续性倒塌验算,并对主桁架关键相贯节点进行了应力分析,确保了屋盖结构的整体安全。
2017年18期 v.47;No.462 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K] [引用频次：1 ] |[下载次数：243 ] - 王轶;甄伟;盛平;张万开;许进福;沈章春;
介绍了厦门国际会议中心结构概况以及改造的设计原则;阐述了新增25.2m跨钢楼盖的设计方案,该方案采取拆除部分原结构、减轻原楼板面层做法,并通过合理布置结构,控制新增结构荷载,确保原桩基础满足改造要求;进行了楼板减振设计的专题研究,增设了阻尼减振系统,从而满足人行舒适度要求;设计了几种新增梁与原柱的连接,包括铰接、滑动连接,为类似加固改造项目提供借鉴。
2017年18期 v.47;No.462 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K] [引用频次：3 ] |[下载次数：218 ] - 康钊;赵灿;孙珂;
航天城中小学项目地上部分包括小学楼、中学楼、综合楼、宿舍楼四个单体;地下部分整个连为一体,主要为大空间冰球馆、体育馆、报告厅、游泳馆、设备用房及地下车库等。本工程地下部分:大空间冰球馆、体育馆采用钢桁架形式,游泳馆采用型钢混凝土梁形式,报告厅为27m跨型钢混凝土转换结构。地上部分主体结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙体系。主要阐述本项目结构设计的关键及难点问题,包括重荷载下钢桁架设计及节点连接设计、27m跨型钢混凝土转换梁设计、地下大空间及下沉庭院开洞等导致的挡土墙复杂传力的结构设计、小学楼屋顶长悬挑型钢梁吊挂下部2层坡道结构设计、综合楼弹塑性分析等。
2017年18期 v.47;No.462 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K] [引用频次：2 ] |[下载次数：231 ] - 甄伟;盛平;陶福兵;王轶;张沫洵;
针对采用混凝土屋面的大跨度重型桁架屋盖结构,提出了地面拼装桁架、浇筑完混凝土屋面板后,再进行整体提升的施工方法,并结合工程实例,进行了施工全过程设计和构造研究。根据施工方案,对结构通过单元逐步激活技术进行了阶段施工仿真分析,分析中同时考虑了施工期间温度因素和不同步提升因素对结构的影响,并根据施工分析结果确定了关键节点构造、后浇带划分等设计因素。实测值与理论计算值符合较好,为钢结构屋盖施工提供了科学依据。
2017年18期 v.47;No.462 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] [引用频次：12 ] |[下载次数：192 ]
- 王旭;荆芃芃;靳海卿;张树风;张超;束伟农;
北京CBD核心区Z6地块项目位于CBD核心区西南向,塔楼采用筒中筒结构,其中不规则网格外框筒由巨柱-巨撑-密撑组成,内筒由底部混凝土核心筒、上部钢框架核心筒组成。主要对外框筒中巨柱、巨撑、密撑相交形成的各类复杂节点进行分类,并通过设计原则、加强措施及有限元分析对节点进行设计,重点介绍了巨撑、密撑与巨柱连接节点、巨柱底部节点和巨撑下部与巨柱连接节点设计,旨在满足相应性能目标的同时使节点易于加工。
2017年18期 v.47;No.462 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K] [引用频次：0 ] |[下载次数：130 ] - 姚莉;陈二燕;武彩红;李华峰;崔弋;徐斌;雷晓东;
湘江财富金融中心T1塔楼结构高度324m,T2塔楼结构高度255m,两座塔楼均为超限高层,建筑要求由结构外框柱形成巨型斜交网格,结合幕墙变化达到建筑设计立面效果。结构设计结合建筑特点采用了较复杂的多重抗侧力结构体系,通过多种计算程序对结构整体进行了弹性和弹塑性计算分析、结构抗震性能化设计、外框柱稳定分析、关键节点有限元分析等,主体结构能达到设定的性能目标要求,结构体系具有有效的耗能机制和良好的抗震性能。
2017年18期 v.47;No.462 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 633K] [引用频次：3 ] |[下载次数：209 ] - 王然;束伟农;张延赫;李博宇;于森林;毕鹏飞;张盟;郝淑敏;张然;
北京鲜活农产品流通中心是北京及周边重要的农产品交易运输枢纽之一,分为交易区和服务区。其中交易区地下长540m、宽210m,地上分为8个结构单元,每个结构单元长度为80~110m。交易区结构体系采用加消能减震(BRB和MD)技术的现浇钢筋混凝土框架。本工程的特点是超长、超重、高大空旷,故对于该工程超重动荷载与超长混凝土结构的耦合问题进行了专项研究,采用预应力技术改善其结构服役表现;针对高烈度区、超重荷载、层高大等特点,引入减隔震技术,减小地震作用,提高抗震性能,从而保证结构安全,并进行超长、超重结构分析以及大震下动力弹塑性计算。
2017年18期 v.47;No.462 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 421K] [引用频次：1 ] |[下载次数：177 ] - 王媛;鲍蕾;方云飞;孙宏伟;
天津汇金中心由超高层塔楼及附属裙房组成,采用变刚度调平桩筏基础设计,主塔楼及部分裙房南侧紧邻地铁深基坑。通过分析工程检验桩数据、对比上部结构-基础-地基共同作用的沉降变形数值计算结果和实测结果以及对地铁深基坑与主塔楼的相互影响的数值分析,证明了变刚度调平桩筏基础设计的合理性以及采用有限元计算软件Zsoil进行上部结构-基础-桩-土共同工作的数值计算分析的可靠性。
2017年18期 v.47;No.462 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K] [引用频次：1 ] |[下载次数：174 ]
- 徐彦峰;吕广;于东晖;
采用钢框架-屈曲约束支撑结构体系以增强整体结构的抗震性能;在小震作用下,通过对钢框架和屈曲约束支撑结构进行弹性对比分析,表明屈曲约束支撑能更有效提高结构的平动、抗扭刚度;采用SAUSAGE对设屈曲约束支撑结构进行大震下的动力弹塑性分析,研究结构在大震下塑性发展过程、滞回曲线、最大层间位移角及能量消耗分布情况,表明屈曲约束支撑耗能占比较大,能有效保护主体结构;用ABAQUS对典型支撑连接节点进行有限元分析,保证节点在大震下保持弹性,表明整体结构和节点满足大震下的变形和承载力要求。
2017年18期 v.47;No.462 79-82+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K] [引用频次：6 ] |[下载次数：227 ] - 常为华;王国华;宫贞超;吴炅;杨蔚彪;
北京CBD核心区文化艺术中心东、西两楼间距36m,两楼间设置3座平面投影为Y形的大跨度复杂空间楼梯。楼梯整体刚度较柔,且受力复杂。通过弹性时程分析研究楼梯的竖向地震动加速度放大系数深入了解地震动特性,并分别采用时程分析法、振型分解反应谱法和竖向地震作用系数法比较了支座总反力,结果表明采用振型分解反应谱法对高阶振型贡献分析不充分,容易导致竖向地震作用效应偏小;竖向地震作用系数法不能区分楼梯的阻尼比、复杂程度及支座约束条件等结构动力特性的影响;而时程分析法能弥补他们的不足。楼梯设计时针对罕遇地震作用采取了有效的防跌落措施。由于大跨度复杂空间楼梯的竖向自振频率低,不能直接满足舒适度要求,在人行振动分析基础上对楼梯采用调频质量阻尼器减振技术,对人行活动的共振响应进行振动控制,提高楼梯的舒适度。
2017年18期 v.47;No.462 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K] [引用频次：6 ] |[下载次数：179 ] - 苏宇坤;李文峰;苗启松;潘鹏;
北京市有一批建于20世纪70年代的高层低配筋混凝土剪力墙住宅。由于修建时间较早,受到当时经济条件和规范水平的影响,结构混凝土强度低且配筋率严重不足,为了满足现行抗震规范对混凝土结构抗震的要求,需要进行抗震加固。为了尽可能缩短加固工程周期并减少对居民生活的影响,提出了外套式加固方法,该方法无需进入原结构内部,仅在原结构两侧延长横墙长度、增设纵墙,并在原结构顶部增设跨越屋面的大梁将两侧的加固部分连成整体。为了考察加固后结构的抗震性能,采用子结构技术进行1∶2缩比模型拟静力试验。试验结果表明:原结构经加固后承载力大幅提高;加固结构在层间位移角达到1/200时,承载力达到峰值;层间位移角达到1/100时,结构连梁剪坏,剪力墙墙角混凝土压碎,结构剩余承载力约为峰值承载力的85%;加固后结构承载力和延性满足现行抗震规范要求。
2017年18期 v.47;No.462 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K] [引用频次：1 ] |[下载次数：143 ] - 孙珂;江洋;
依托于建筑造型,高层建筑结构底部柱可能分叉形成人字柱。该类人字柱形状不规则,节点处传力复杂,需根据结构性能目标进行罕遇地震作用的受力性能分析。首先给出超限工程中底部人字柱及其相关构件的抗震性能目标;然后在整体模型中分析人字柱稳定承载力及与核心筒拉结可靠性;最后借助非线性有限元软件ABAQUS,建立精细化型钢混凝土人字柱有限元模型,合理模拟与人字柱相关的系梁布置、节点形式等构造措施,重点分析罕遇地震作用下人字柱的节点传力方式、受力性能及损伤程度等,分析人字柱对不同构造措施的敏感性。探讨该类人字柱在结构设计及弹塑性分析过程中可采取的合理措施和分析方法。
2017年18期 v.47;No.462 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K] [引用频次：1 ] |[下载次数：128 ] - 崔建华;余琼;张琳;甘明;庄廷祥;吴晨;
山东航海实训中心项目长约150m,船身外围护结构采用整体钢板造型。由于外墙钢板为板壳结构,长度较大,且受太阳辐射等的影响,温度作用对其结构的影响很大。对外墙钢板在太阳辐射、水体热传导等作用下的非均匀温度场进行了数值模拟;在考虑材料和几何非线性的情况下,研究了非均匀温度场对外墙钢板以及整体结构的变形和应力影响。综合分析结果、当地气象记录及施工进程,提出了外墙钢板及主体结构合拢的温度分别为23~27℃和7~17℃。对比了在均匀温度场和非均匀温度场作用下,外墙钢板及整体结构的温度作用效应。结果表明,在两种温度场作用下,结构整体均仍处于弹性状态,外墙钢板变形可满足建筑外观需求。
2017年18期 v.47;No.462 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K] [引用频次：3 ] |[下载次数：121 ] - 武云鹏;韩博;曾强;苗启松;
建筑结构线性屈曲分析是一类典型的广义特征值问题,可用于评估结构的稳定安全度,并可从屈曲模态判断结构的薄弱环节,用于优化结构布置;另外,屈曲分析也可用于构件长度系数的分析,其结果可直接用于钢构件的设计与验算,因此屈曲分析在结构设计中具有广泛的实际意义。在具体计算中,由于几何刚度不具备正定性,屈曲分析与振型计算存在显著差异,甚至经常出现正负屈曲因子共存的情况,其收敛性弱于一般振型分析,采用传统算法有时会显著变慢甚至出现计算困难,而采用与屈曲荷载相关的Ritz向量法,则可显著改善收敛速度和求解精度。算例表明,该算法可快速计算任意指定荷载下的大量屈曲模态,对于负屈曲因子的情况具有良好的适应能力。目前,该方法已集成到北京市建筑设计研究院有限公司自主研发的结构设计软件Paco中,取得了良好的应用效果。
2017年18期 v.47;No.462 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K] [引用频次：13 ] |[下载次数：327 ] 下载本期数据