- 曹永超;施泓;何相宇;李艺然;
2019北京世园会中国馆主体结构分为上部钢结构屋盖和下部混凝土结构两部分。下部混凝土展厅和上部钢结构屋盖均属于超长结构,混凝土展厅采用钢筋混凝土框架-剪力墙,钢屋盖采用鱼腹式空腹桁架,支承钢屋盖的短柱落于二层混凝土结构之上。对钢屋盖进行了恒载、活载、小震弹性、多风向角风荷载、不均匀雪荷载、温度作用的计算;同时对钢屋盖进行罕遇地震弹塑性计算、抗连续性倒塌计算等。结果表明,钢屋盖的承载力、刚度、稳定性均满足设计要求。
2019年17期 v.49;No.509 1-4+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] [引用频次：5 ] |[下载次数：271 ] - 李艺然;曹永超;施泓;何相宇;
2019北京世园会中国馆主体结构分为上部钢结构屋盖和下部混凝土结构两部分,对混凝土展厅部分结构设计的重点、难点进行了剖析。混凝土部分因展陈功能需要,局部设置大空间楼盖,且展陈方要求展厅活载≥10kN/m~2。为满足大跨楼盖结构具有足够承载力,在部分混凝土构件中设置型钢。对结构进行了小震弹性和大震弹塑性计算分析,结果表明,混凝土部分刚度、承载力和延性均能满足规范要求。
2019年17期 v.49;No.509 5-8+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 670K] [引用频次：1 ] |[下载次数：171 ] - 江洋;常莹莹;马凯;陈彬磊;李婷;杨勇;黄中杰;
2019北京世园会国际馆由南北两个展厅组成,北展厅地上2层,南展厅地上1层,北侧设1层地下室。屋面的94朵"花伞"钢结构以及2层的钢桁架连廊将南北展厅连成整体。为了展现建筑"花海"效果,结构设计充分利用建筑"花伞"造型和找形"花瓣"的几何逻辑,"编织"既符合建筑外观造型又满足结构受力和稳定需要的异形钢框架。通过对异形钢框架单元和整体结构的计算分析,详细研究了异形钢框架单元的受力特征和结构整体性能。计算结果表明,异形钢框架具有较强的抗侧刚度和整体性;屋盖结构具有较大的平面内刚度,可协调南北展厅变形和受力;折形屋盖通过竖向变形释放温度内力,减小温度作用对结构的不利影响;对于变截面钢管柱异形钢框架结构,通过整体屈曲分析,用欧拉公式反求框架柱计算长度和长细比,从而为确定框架柱截面尺寸提供定量依据。
2019年17期 v.49;No.509 9-14+42页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K] [引用频次：2 ] |[下载次数：207 ] - 张路;朱禹风;崔小连;郭强;侯鹏程;
妫汭剧场钢结构屋面部分展开面积约8 700m~2,由26榀呈伞状排开的悬挑钢桁架支承,中心处设置环桁架和落地桁架连接为统一整体。屋面为放射状蝶形平面,最大悬挑长度约47m,最大平面尺寸119m×114m,屋面高度20.0m。主要介绍钢结构屋面工程的结构体系选型分析过程。首先,结合建筑方案外观需求和结构设计合理化需求,对各种备选结构方案及体系探索过程进行了具体阐述。随后,系统介绍了在确定建筑外观条件下,结构体系选型的具体过程和主要保证措施。最后,提出了系列结构体系优化措施,并依据其经济性对比结果选定结构体系。研究结果表明:通过合理的结构选型及系统的设计保证措施,工程钢结构屋面体系可以较好地满足结构安全性要求、结构合理性要求及超限大跨度屋盖体系设计要求,结构安全、可靠,结构设计可行。
2019年17期 v.49;No.509 15-19+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K] [引用频次：6 ] |[下载次数：220 ] - 朱禹风;张路;张建;崔小连;郭强;
妫汭剧场钢结构屋面工程为大跨屋盖超限建筑。针对钢结构屋面工程超限实际情况,对相关超限计算分析手段和超限设计措施予以阐述。主要研究内容包括:结构整体稳定设计、风荷载作用分析、结构性能化设计、地震时程分析、防连续倒塌设计、温度应力分析、典型施工状态分析、单榀桁架复核设计、节点设计。分析结果表明,通过采用系统的超限计算分析和超限设计措施,钢结构屋面体系的超限情况得到针对性设计加强,结构安全、可靠,结构设计可行。
2019年17期 v.49;No.509 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1040K] [引用频次：4 ] |[下载次数：152 ] - 崔小连;毛宗原;张强;张路;朱禹风;
妫汭剧场混凝土工程部分包括半地下室工程和舞台工程两个部分,半地下室工程主要由一条南北向穿行于蝶状屋面中部的混凝土连桥及桥面板下部设置的少量半地下室空间构成,选用剪力墙结构体系;舞台工程包括舞台台仓配电室等部分,分别选用框架结构体系和剪力墙结构体系。主要针对混凝土工程的设计分析重点进行研究:首先,结合建设场地地质条件和荷载条件,对半地下室工程的地基基础方案及主要设计措施进行了具体说明;随后,重点介绍了半地下室工程中大跨度混凝土拱的设计计算方法及设计保证措施;最后,对舞台结构设计的关键技术问题进行了简要说明。研究及设计结果表明:通过合理的结构选型及系统的设计保证措施,本工程半地下室工程及舞台工程部分的设计方案可以较好地满足结构安全性要求及结构合理性要求,结构安全、可靠,结构设计可行。
2019年17期 v.49;No.509 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 441K] [引用频次：2 ] |[下载次数：128 ] - 周忠发;朱忠义;秦凯;段世昌;邢珏蕙;
2019北京世园会植物馆建筑设计理念为"升起的地平",造型奇特、受力复杂,温室内为高温高湿环境,具有一定的工程代表性:采用框架+V柱的结构体系,其中V柱减小了结构跨度,满足了结构受力要求,实现了建筑结构的完美结合;地基采用CFG桩复合地基,有地下室部分基础采用梁板式筏形基础,非地下室部分基础采用独立基础;对温室屋顶40m单层网壳的稳定分析,表明结构稳定承载力满足设计要求;通过设置悬挂在V柱上的不锈钢拉索,以及步道与楼面连接处的抗扭构造措施,保障了旋转步道的结构安全和舒适度;为减轻结构自重,部分屋面板采用轻质钢边框屋面板,经检测承载力均满足设计要求;针对温室内钢结构在高温高湿环境下的防腐需求,设计了配套的防腐涂层系统,并采用不锈钢拉索保证拉索防腐性能;在建筑四周设置了自屋顶下挂的根须,根须材质根据受力选择铝管和钢管两种,以期为其他植物园结构的设计提供参考。
2019年17期 v.49;No.509 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K] [引用频次：1 ] |[下载次数：321 ] - 冯启磊;邵筠;刘文阳;尹胜兰;
2019北京世园会生活体验馆地上采用钢框架结构体系,基础形式为筏板基础及独立柱基。两种不同基础形式间有较大的沉降差,故采用CFG桩复合地基。对上部结构中楼板大开洞及不连续处进行楼板应力分析,采取相应加强措施处理。因施工难度大,将双向曲线屋面由现浇楼板改为钢筋桁架楼承板,进行楼板应力分析并提供相应节点细节设计,以保证施工及使用阶段安全。
2019年17期 v.49;No.509 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 377K] [引用频次：0 ] |[下载次数：159 ] - 邵长专;熊俊锋;罗智;靳永志;马建;杨军;
2019北京世园会国际竹藤组织园主体结构由9榀两种跨径的桁架竹拱组成,其中大拱净跨32m,拱下净高7.55m,矢跨比约为1∶4.2,是当前中国单拱最大跨度的竹拱结构。该建筑结构将竹元素融入承载结构主体,介绍了该项目的结构设计理念、结构体系及结构选型设计。并采用ANSYS对主体结构进行有限元分析。计算结果表明,结构设计满足刚度及承载力要求,充分体现了桁架拱在本项目中的优越性和必要性。同时对竹拱现场挠度监测结果进行了介绍。监测结果表明,竹拱的变形呈两侧下沉中间上拱的规律,变形持续增长2个月时间后趋于稳定。最后对竹材挑选、防腐防虫处理和设计构造等耐久性措施进行详细阐述。本项目可为后续大跨圆竹结构的推广应用提供参考。
2019年17期 v.49;No.509 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 706K] [引用频次：13 ] |[下载次数：479 ] - 熊俊锋;邵长专;罗智;靳永志;吴修波;
青杨洲编木拱虹桥是2019北京世园会园区内的一个景观桥梁,桥梁全长14.4m,净跨距13.6m,宽3.8m。采用MIDAS/Civil有限元软件对此桥梁进行三维仿真模拟,结果表明,此桥梁的强度及稳定性满足要求。此编木拱虹桥的施工采用现代木结构装配式施工新技术,即将整座桥梁的上部结构先拆分成构件再拆分成标准化零部件,在工厂内生产加工标准化零部件,运输至现场临时场地后将零部件拼装成构件,将构件整体吊装并拼装成型,这种方法减少了工期,简化了工艺,降低了对技术工匠的依赖,不仅对后续编木拱虹桥的推广起到了良好的示范作用,而且使编木拱这种构造复杂的传统结构能够大规模地被复制,使这种带有传统文化特色的编木拱结构可很好地被继承和发杨。
2019年17期 v.49;No.509 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 461K] [引用频次：4 ] |[下载次数：276 ] - 陈晓晴;施泓;何相宇;
限额设计是项目在可行性研究阶段基于以往同类工程的投资估算,以经济性为优先考虑因素的设计要求。以2019北京世园会主入口大门的结构设计为例,针对限额设计提出了一系列优化措施,通过结构方案比选、结构布置优化、构件截面验算、建筑高度和轮廓调整、楼面墙面材料选取等几个方面对结构进行了优化设计,在保证建筑功能需求和建筑方案效果的同时使结构受力更合理,建造成本更节约。
2019年17期 v.49;No.509 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] [引用频次：0 ] |[下载次数：205 ] - 王轶;甄伟;慕晨曦;赵明;张磊;
介绍了2019北京世园会酒店的结构概况,针对酒店类型建筑的结构设计特点,重点研究了宴会厅大跨预应力结构设计。介绍了各种类型的设备夹层结构方案,包括常规混凝土楼盖方案、架空层设置方案、轻质楼盖方案。介绍了管井及走道区域结构方案,包括梁变截面高度、变平面形状、增设异形边角柱等处理方式。介绍了建筑造型的结构实现,包括复杂建筑立面造型的结构实现方式。介绍了高大隔墙处理以及特色楼梯设计等问题,为酒店类型建筑的结构设计提供了借鉴。
2019年17期 v.49;No.509 60-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K] [引用频次：3 ] |[下载次数：200 ] - 马玉虎;郭强;张优优;陈越;张路;王帅;
2019北京世园会配套商服共包含10个地块,地上1～3层,最大结构高度14.3m,均为多层建筑,采用钢筋混凝土框架结构体系。结合建筑方案中各单体的建筑特点,选取三类有代表性的结构单体,依次介绍了结构的主要设计情况,并针对不同的结构特点,采取了不同的结构设计措施。设计结果表明,通过选用合理的设计措施,原结构的不规则性得到有效控制,结构各项计算指标可以较好地满足规范要求,结构安全、可靠,结构设计可行。
2019年17期 v.49;No.509 65-69+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 814K] [引用频次：0 ] |[下载次数：170 ]
- 韩小雷;黄狄昉;季静;林哲;李建乐;邱焱坤;
基于构件承载力的抗震设计方法已被世界各国规范广泛接受,但该方法无法准确回答大震作用下结构的损坏程度和是否倒塌。广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》(DBJ/T 15-151—2019)提出一套与我国抗震规范体系接轨的钢筋混凝土结构抗震性能设计方法:小震构件承载力设计,大震构件承载力和变形复核。该方法建立了构件破坏形态划分准则和不同构件性能水准下位移角限值确定方法;建立了构件性能水准与构件破坏程度的对应关系,使构件性能水准具有明确的物理含义;根据大震作用下构件最大位移角,判断构件损坏程度和结构是否倒塌。通过一栋特别不规则的超限高层连体结构抗震设计,计算大震作用下构件的弹塑性变形及承载力,评估结构的损坏程度和抗倒塌性能。结果表明:仅通过小震作用下结构整体指标无法准确评估复杂结构在大震下的安全性,在构件层次对变形和承载力进行复核,可更有针对性地进行结构抗震性能评价。
2019年17期 v.49;No.509 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K] [引用频次：21 ] |[下载次数：496 ] - 徐斌;孔亚陶;张艳霞;郭亮;张贺昕;
针对在框筒体系中核心筒内混凝土次梁对滑模、爬模施工技术的影响,提出了带凹槽剪力墙-混凝土梁节点。该节点采用在剪力墙混凝土浇筑前设置带有易剔凿的XPS聚苯乙烯泡沫挤塑板的预埋件的方式来解决以往浇筑剪力墙后直接剔凿混凝土、施工费时费力的难题。以三个不同尺寸的凹槽节点为试验对象,在低周往复加载作用下,进一步分析试件的滞回曲线、骨架曲线、破坏形态、耗能能力等力学性能。结果表明,带凹槽剪力墙-混凝土梁节点在满足滑模、爬模施工的前提下,具有较强的承载能力,能够满足核心筒剪力墙内部梁作为次梁承担及传递竖向荷载的结构设计要求。
2019年17期 v.49;No.509 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K] [引用频次：4 ] |[下载次数：224 ] - 张艳霞;孙宇;徐斌;张贺昕;
针对在框架-核心筒体系中核心筒内混凝土次梁对滑模、爬模施工技术的不利影响,提出了带凹槽剪力墙-混凝土梁节点。该节点在满足滑模、爬模施工的前提下,具有较强的承载能力,能够满足核心筒剪力墙内部梁作为次梁承担及传递竖向荷载的结构设计要求。在已完成三个变凹槽节点试验的基础上,对带凹槽剪力墙-混凝土梁节点抗弯承载力,受剪承载力进行理论分析,在此基础上提出相应计算公式。经对比,带凹槽剪力墙-混凝土梁计算理论计算值与试验值、模拟值相差比例在15%以内,能够为节点设计提供理论支撑。
2019年17期 v.49;No.509 84-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 212K] [引用频次：0 ] |[下载次数：186 ] - 陈晋;丁晗;邓岚青;李喆;
对比了在超高层结构分析中较常采用的CEB-FIP-90,fib MC2010以及GL2000模型收缩徐变理论在相同假设条件下的结果,有助于工程师了解欧美混凝土收缩徐变理论的最新发展方向。相较于国内在工程中采用较多的CEB-FIP-90模型,GL2000以及fib MC2010模型已经将混凝土徐变细分成基本徐变和干燥徐变。fib MC2010模型更进一步将混凝土收缩细化成基本收缩及干燥收缩。以南宁某带有外伸桁架的巨柱外框超高层地标塔楼为例,按不同混凝土收缩徐变理论进行非线性施工分析,对施工期间的竖向构件的竖向补偿提出建议,并预测了施工完毕后若干年的核心筒和巨柱的竖向变形、轴力随时间的变化,以及与时间相关的楼板系统的倾斜变化趋势。
2019年17期 v.49;No.509 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 538K] [引用频次：10 ] |[下载次数：584 ] - 汪一鸣;王建民;刘安庆;程博;
综合利用普通混凝土的高抗压性能及陶粒混凝土良好延性及自重轻的优点,研究上部采用普通混凝土、下部采用陶粒混凝土的新型叠浇梁的抗剪力学性能。通过制作5根下部采用陶粒混凝土、上部采用普通混凝土叠浇而成的简支梁和1根全陶粒混凝土简支梁,并进行抗剪性能试验研究,分析不同配箍率和叠浇间隔时间对叠浇梁的挠度、最大斜裂缝宽度、箍筋应变和极限承载力的影响,研究叠浇梁的破坏形态及叠浇梁的整体性。结果表明,随着配箍率的增大,跨中挠度和最大斜裂缝宽度减小,极限承载力增大。适当增长叠浇间隔时间,能够提高叠浇梁抗剪性能。叠浇梁的工作整体性良好,具有可推广性。
2019年17期 v.49;No.509 98-102+141页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K] [引用频次：4 ] |[下载次数：146 ] - 杨志年;祝焕然;李秋明;王兴国;
通过3根轴心受压混凝土柱和3根偏心受压混凝土柱的足尺火灾试验,研究了不同表面含水率下,爆裂程度对钢筋混凝土柱破坏模式、竖向位移及耐火极限的影响,对比分析了不同受压方式下钢筋混凝土柱火灾行为的异同。结果表明:随养护周期增长,混凝土表面含水率下降,爆裂程度减轻,钢筋混凝土柱耐火极限显著提高;火灾作用下,偏心受压柱试验后期产生突变的下降位移,相同条件下,偏心受压柱的耐火极限低于轴心受压柱的耐火极限;养护周期较短时,混凝土爆裂程度对柱耐火极限有较大影响,随着养护时间增长,受压方式对柱耐火极限的影响更加显著。
2019年17期 v.49;No.509 103-107+113页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] [引用频次：4 ] |[下载次数：187 ]
- 赵晓光;高文生;
针对震害特征明显、承受水平荷载不利的高承台群桩基础,以埋入式低承台群桩基础作为比较对象,开展砂质粉土地基条件下高、低承台群桩基础模型体系的振动台试验,详细分析试验体系的加速度响应、桩身内力、土-结构接触动土压力等响应特征。试验结果表明:采用的均匀砂质粉土地基主要起放大作用,地基土与桩身的加速度响应自下而上被逐渐放大;高承台桩体系由于承台与桩身外露,使得辐射阻尼耗散能量的作用减弱,导致高承台桩结构体系的动力响应显著,而低承台桩基由于埋入式承台结构受到较强的土体约束作用,造成其加速度响应较小;桩顶与承台联结的嵌固效应、承台与桩身自由段的外露(桩周侧向无地基土约束),将会显著改变桩身的内力分布;同时也观测到埋入式承台结构的正侧面动土压力显著发挥,反映了在承台、基桩和地基土协同工作中承台侧面水平抗力的贡献不容忽视。试验揭示了地震作用下高承台桩基础的动力响应规律,为桩基础的抗震设计提供参考。
2019年17期 v.49;No.509 120-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [引用频次：14 ] |[下载次数：393 ] - 王涛;褚卓;刘金砺;王旭;
桩身轴力传递自上而下逐渐减弱,桩身压缩也随之由大变小。对于长桩,大量实测结果表明,在工作荷载下,中下部桩身侧摩阻力较难发挥,桩身也不会发生压缩变形。基于桩侧摩阻力分布概化结果计算桩身压缩量,采用综合系数法,将实际桩侧摩阻力分布的形式按不同桩侧摩阻力概化模式进行概化,概化后分解为基本的矩形和三角形单元分别计算,并与实际工程的试桩实测桩身压缩量进行对比。结果表明,采用的桩身压缩量计算方法计算结果与实测值较为接近,说明采用的桩身压缩量计算方法可靠,可为类似工程提供参考。
2019年17期 v.49;No.509 130-135+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K] [引用频次：14 ] |[下载次数：262 ] - 储珺;李国胜;
结合某33层住宅桩端基岩厚度小于3d和5m这一问题,详细分析了其产生原因及处理方法。其原因为:基岩面倾斜、超前钻或桩基的倾斜导致超前钻见岩标高与桩基全断面见岩标高相差较大,且未重新进行补钻;或桩端3d和5m以内有溶洞,但超前钻擦溶洞边而过从而未能发现溶洞。其处理方法是:利用桩基承载力计算没有计入侧阻力、大多数桩承载力未用足等有利因素,结合不同位置的溶洞对桩承载力影响程度的不同进行综合分析,从而减少处理数量;当必须处理时,可采用"高压注浆置换溶洞充填物"的方法处理,也可采用"新增桩基+托换梁"的方法处理。
2019年17期 v.49;No.509 136-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 250K] [引用频次：5 ] |[下载次数：176 ]