摘要：常德高铁站是常益长正线线路上的重要站点,站房分为下部混凝土结构和上部钢屋盖。屋盖采用Γ形刚架作为主要支撑结构,一方面斜柱有效地增加了结构的抗侧刚度,另一方面也与桃花盛开的建筑意象相契合,其结构形式经历了立体三角形桁架、箱桁结合实腹梁、箱形实腹梁3轮方案的推敲演变。针对天窗区域连系桁架拱形下弦的矢高取值,采用Grasshopper+SAP2000联动程序进行自动化参数找形,得到结构受力性能和建筑空间效果均优的平衡点。通过ABAQUS壳单元模型与SAP2000杆单元模型的对比分析,验证了利用SAP2000截面设计器对变截面的异形截面构件分析的准确性,同时对Γ形刚架进行了弹塑性极限承载力分析,结果满足要求。Γ形刚架形态舒张有力,结构受力合理,实现了建筑与结构的完美结合。

摘要：为解决传统型钢混凝土梁式转换结构用钢量大、吊装难度高和节点区施工复杂等问题,提出了一种预埋型钢的钢筋混凝土梁-钢柱转换节点,依托某实际工程开展了足尺模型拟静力试验;同时提出了基于ABAQUS软件考虑混凝土剥落失效导致性能退化的有限元模拟方法,并研究了单侧型钢长度、栓钉间距、混凝土强度和轴压比对转换节点抗震性能的影响。研究表明:该节点的破坏模式为核心区剪切破坏,滞回曲线饱满,延性和耗能能力良好;节点延性与单侧型钢长度呈正相关,与混凝土强度和轴压比呈负相关,栓钉间距影响较小;节点承载力和总耗能与单侧型钢长度和混凝土强度呈正相关,与栓钉间距和轴压比呈负相关。当单侧型钢长度为2倍型钢截面高度、栓钉间距为200 mm、混凝土强度等级为C40时构件可取得较好的抗震性能。根据分析结果,建立了预埋型钢的钢筋混凝土梁-钢柱转换节点受剪承载力计算式并给出了构造建议。

摘要：为深入研究高层建筑单核心筒周边悬挂结构体系在地震作用下的动力响应特点以及核心筒底部的受力性能、损伤特征、破坏模式等,以实际高层建筑结构为原型,设计并制作了缩尺比为1/20的模型,进行了三向激励下的模拟地震振动台试验,包含了多遇、设防、罕遇以及极罕遇地震作用工况。试验中核心筒呈现的损伤破坏过程为:连梁最先开裂;随后连梁原有裂缝加深,同时筒体底部墙肢也逐渐进入损伤状态;最后筒体底部墙脚达到压溃状态。该损伤破坏是渐变过程,具有延性破坏的特征,表明核心筒单独作为抗侧力系统能够提供两道抗震防线。试验结果表明,悬挂部分竖向加速度峰值响应约是筒体的2~4倍,结构设计中应予以重视;对于单核心筒周边悬挂结构,将楼面主梁与核心筒以及悬吊柱分别铰接,受力简洁合理,吊杆应力设计可控。研究成果可为单核心筒周边悬挂结构体系的工程设计提供相应的结构抗震性能依据,也为城市密集区域内空间的高效综合利用提供有利条件。

摘要：实腹式型钢混凝土柱被广泛应用于超高层建筑的巨型柱构件中。由于截面巨大和吊装额度限制,实腹式型钢柱段内的多条现场焊缝对巨柱的整体性和延性造成不利影响。为解决这一问题,采用彼此独立的型钢替换实腹式型钢,增加起吊段的长度,从而达到减少柱段内型钢焊缝的目的。为研究分离式型钢混凝土柱的抗震性能,对实腹式和分离式型钢混凝土柱试件进行拟静力加载,分析试件在轴力和弯矩共同作用下的承载能力、变形能力、耗能性能和刚度退化。试验结果显示:分离式型钢试件的最大水平剪力和极限变形能力与实腹式型钢试件基本相同,且具有良好的滞回耗能性能;分离式型钢试件在达到峰值剪力后抗侧刚度并未大幅衰减;在偏心率达到20%时,分离式型钢试件的截面应变分布基本满足平截面假定。

摘要：框架-核心筒结构是超高层建筑中最常用的结构体系之一。当结构抗侧刚度不足时,在设备层设置水平伸臂桁架可以显著增大结构的抗侧刚度,减小结构位移,降低水平荷载作用下核心筒的倾覆力矩。但是传统的伸臂桁架设置会带来一系列问题,例如容易引起结构刚度、结构内力的突变,产生较大的附加内力,连接节点复杂,施工周期长等。而环带桁架加强层可以很好地避免这些问题。在水平荷载作用下,环带桁架加强层核心筒的转动受到加强层楼板的约束,使环带桁架上、下弦所在楼板产生方向相反的移动趋势。由于变形协调,环带桁架弦杆会随着楼板变形,而外围框架柱约束了环带桁架的移动,在外框柱中产生了一对方向相反的竖向力偶,可以有效减小核心筒的倾覆力矩,减小结构的变形,起到"虚拟伸臂"的作用。针对环带桁架的"虚拟伸臂"的作用机理进行了深入研究与分析,利用数值计算模型对环带桁架的位置、高度及环带桁架层楼板的厚度进行了参数化分析,并结合实际工程案例,对考虑"虚拟伸臂"效应的环带桁架的设计提出了合理化的建议,为"虚拟伸臂"在更多工程中的应用提供了理论指导及设计依据。

摘要：通过理论推导、结构动力特性数据统计分析和工程案例研究,提出了一种超高层结构方案控制的策略,即在结构平面两个主轴方向尺寸存在较大差异时,通过合理控制两向平动刚度,使得整体结构在地震作用下的扭转效应最小。建立简化分析模型,推导了扭转位移比与两向平动周期比、平面长宽比以及偶然偏心之间的相互关系表达式,并进行参数分析,得到相关影响规律。结果表明:当平面长宽比较大时,通常会导致地震沿短边方向作用时扭转效应加大,而沿长边作用时扭转效应不显著,当两个方向平动刚度有一定差异且长向刚度大于短向刚度时,多数情况下对两个方向的最大扭转效应有改善作用,且两个方向的相对平动刚度存在最优值,应避免出现短向刚度大于长向刚度的不利情况;对于正方形平面结构,两个方向刚度不一致时也会增大扭转效应。当结构平面两个主轴方向尺寸存在较大差异时,建议结合整体响应指标,并根据两向平动刚度差异的实际情况,确定是否调整结构使得两向动力特性基本一致,明确了不需要调整的基本条件。

摘要：武汉长江中心A1地块商业结构平面尺寸达185m×135m,同时还存在凹凸不规则、楼板不连续、竖向构件不连续等超限项,为平面和竖向不规则的超限工程。针对项目的结构设计特点、难点,开展了专项研究。采用钢筋混凝土框架结构体系,选用实腹钢梁实现中庭等区域大跨结构设计。介绍了结构基础选型;研究了提高整体结构抗扭刚度的设计加强对策;分析了商业中庭内外结构协同工作对大跨无柱中庭梁板的设计要求。开展了罕遇地震作用下中庭楼板抗剪承载力专项分析,以验证其满足性能目标要求。论述了转换梁转换柱以及大跨钢梁与钢筋混凝土主梁连接节点等关键构件与节点设计;阐述了人行激励下大跨楼面舒适度专项分析结果;归纳了罕遇地震下整体结构指标与结构构件的损伤情况。目前项目的主体结构已经封顶,验证了分析研究及设计对策的可行性,保障了整体结构的安全性。

摘要：框筒结构具有造型美观、实用灵活、受力合理以及整体性强的特点,在超高层建筑中得到了广泛应用。首先介绍了框筒结构的起源与发展;然后结合其受力特点介绍了其特有的“密柱深梁”的结构形式;最后通过对实际典型框筒结构案例受力特点的分析,论述了框筒结构在当前超高层建筑中的回归与演绎。结果表明:为满足建筑采光及通透性的建筑效果,采用开洞率较大的密柱框架,与核心筒组成“密柱框架+核心筒”结构体系,形成双重抗侧力体系,在增加结构适用高度的同时,也可以呈现良好的建筑视野效果。同时,为了追求室内无柱的效果,将密柱框架中的框架梁与框架柱内平,可以实现建筑与结构的完美统一。

摘要：混凝土框架-核心筒超高层公寓式办公建筑高宽比大,自重大且刚度较低,当在全楼增设中柱及1-22层增设核心筒外剪力墙并将其置于靠近同方向核心筒翼墙附近时,可以有效提高结构的整体刚度。经结构构件受力分析及理论分析,结构整体刚度提高的原因主要在于核心筒内外构件协同作用增强,其机理具体包括增加的中柱与边框架柱形成的两侧单跨外框架或核心筒外剪力墙与翼墙发挥整体抗弯作用,以及其他外外框架柱被带动参与整体弯曲变形而提供额外抗弯作用。通过弹性及弹塑性时程分析,从理论分析、内力重分布分析、变形特点及损伤情况等方面综合分析得到结构在强震下的破坏模式及构件受力特性,进而对此类结构体系提出针对性的设计策略、内力调整建议及加强措施。

摘要：超高层建筑的高度越来越高,建筑功能逐渐综合化,建筑体型趋向于复杂化,给结构设计带来很大挑战。从超高层建筑锥形体型的发展趋势,对建筑锥形体型与超高层结构设计的关系进行了阐述。首先,锥形体型建筑可以充分利用结构材料,减少建筑物风荷载作用,尤其是横风向动力响应。其次,锥形结构布置可有效提高结构抗侧力体系的效率。再次,锥形结构布置能够提高结构的整体性能,如结构稳定、外部框架结构刚度等。因此,锥形体型是超高层建筑功能与结构优化相结合的产物,也是今后超高层建筑结构设计发展的必然趋势。