大底盘双塔结构底盘刚度对结构受力影响
大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计

大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构设计首先,要设计一个大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构,需要对结构的力学性能进行分析。
这涉及到结构的受力、变形和稳定性等方面的计算。
通过结构的受力分析,可以确定结构的荷载和荷载组合,并计算出结构受力的大小和分布情况。
同时,还需要对结构的变形进行分析,确保结构在受到荷载时不会产生过大的变形。
最后,要对结构的稳定性进行分析,确保结构能够在各种情况下保持稳定。
其次,需要对结构材料进行选用。
大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构的材料选用至关重要。
在这种结构中,常用的材料有高强度混凝土、钢材和预应力钢筋等。
这些材料的选用需要考虑结构的受力和变形要求。
同时,还要考虑材料的价格和可获得性等因素。
然后,需要对结构构造进行配置。
大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构的配置要根据结构的受力和变形要求进行设计。
钢骨混凝土结构一般由柱、梁、墙和楼板等构件组成。
在配置结构构造时,需要考虑各构件的尺寸、布置和连接方式等。
同时,还要考虑构造的施工方便性和成本等因素。
最后,需要对结构的施工进行考虑。
大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构的施工要求较高,需要考虑施工的安全性和质量可控性。
在施工过程中,需要注意材料的搬运和安装,以及结构的施工顺序和施工方法等。
同时,还需要不断监督结构的质量,确保结构的强度和稳定性。
综上所述,设计一个大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构需要对结构的力学性能、结构材料的选用、结构构造的配置以及结构的施工等进行综合考虑。
只有在这些方面都做到合理设计和施工,才能确保大底盘双塔楼超限高层钢骨混凝土结构的安全性和稳定性。
大底盘层间隔震结构抗震性能研究

大底盘层间隔震结构抗震性能研究
刘勇军;裘喜芸;许海艳
【期刊名称】《水利与建筑工程学报》
【年(卷),期】2011(009)002
【摘要】随着我国城市化进程的加快,高层建筑已屡见不鲜,而大底盘塔式结构最为常见.由于大底盘和塔楼之间刚度和质量的突变,使其抗震性能明显降低,如何提高这类结构的抗震性能成为工程界需要解决的重要问题之一.目前,工程中普遍使用的方法是使用变形缝将塔楼与附属建筑分开,但这种做法不仅构造麻烦,而且也给结构的正常使用带来不便.本文研究通过在塔楼和大底盘之间设置隔震层的方法,解决大底盘和塔楼之间刚度及质量突变的问题,通过应用SAP2000软件的建模分析,对比塔式结构按传统抗震设计方法和按层间隔震设计方法设计的动力特性、变形特点,确定出大底盘塔式结构设置层间隔震的优点,为这类工程的实际应用提供了理论支持.【总页数】4页(P152-154,159)
【作者】刘勇军;裘喜芸;许海艳
【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安,710055;武汉东艺建筑设计有限公司,湖北武汉,430015;中冶南方工程技术有限公司,湖北武汉,430223【正文语种】中文
【中图分类】TU352.12
【相关文献】
1.底盘刚度变化对大底盘层间隔震结构抗震性能影响分析 [J], 吴应雄
2.大底盘双塔结构层间隔震底部阻尼减震的抗震性能研究 [J], 崔文韬;王立军
3.大底盘双塔结构层间隔震技术的抗震性能分析 [J], 李清;薛耀东;王永花;刘航;杨鸣泽
4.大底盘层间隔震结构一体化设计方法研究 [J], 杨奎;谭平;陈华霆;李晓磊
5.层间隔震钢框架结构高层建筑的抗震性能研究 [J], 李云凤;张传飞;王静
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
大底盘多塔楼高层结构设计总结

大底盘多塔楼高层结构设计总结摘要:本文主要对大底盘地下室多塔楼高层建筑结构受力进一步分析了解。
大底盘地下室多塔楼结构是20世纪末出现的新型结构形式,随着用地日益紧张,这种结构形式越来越多的使用于小区住宅、商业综合体等大型建筑体系中。
关键词:大底盘地下室;多塔楼;结构受力;建模一、概述大底盘地下室多塔楼结构是在目前用地紧张情况下采用的一种新型复杂的结构形式。
它一般由整片用作商场、车库的裙房、地下室和多栋高层塔楼组成。
这种结构为建筑专业综合商业、住宅提高土地的使用率提供了广阔的平台,它将多栋塔楼的地下室连成一体,一方面充分利用地下空间,使整体规划更合理,土地利用率更高;对于结构来说,可使基础均匀沉降,增加结构的抗倾覆能力和整体稳定性,但同时也增加了结构设计的复杂程度。
大底盘地下室多塔结构是一种复杂结构,其计算设计相对繁琐困难,国内外已有很多相关课题的研究,并总结了一定的经验和成果。
但总体来说,对于地下室的受力分析,特别是地下室与塔楼间相互作用的研究已明显滞后。
我国规范分离模型的建模有一定的指导性规定,对以地下室顶板作为嵌固端建立塔楼分离模型时的地下室刚度要求及地下室相关范围进行了相关的说明。
但规范未明确地下室建模是否应该考虑塔楼的影响,也未对多塔结构的整体结构受力合理性进行解释,对于地下室顶板和塔楼首层有高差时的具体构造措施也未作出阐述。
二、建模1.结构设计建模原则整体模型就是建立整体结构进行分析。
它的优点是能够整体考虑结构,获得准确的地震反应和结构特性,缺点是计算量较大,多塔楼设计时各塔楼参数较难辨识。
在考虑地下室侧向约束时主要有嵌固水平位移法和弹簧刚度法。
嵌固水平位移法假设回填土约束无限大,当地下室地盘够大,其侧向刚度远远大于塔楼侧向刚度时,造成的误差较小。
弹簧刚度法假设地下室外回填土的侧向约束为等刚度弹簧,设计人员根据土质特性确定弹簧刚度,此法在SATWE、SAP2000等设计软件中都能较易实现。
关于大底盘多塔高层建筑结构设计的分析

关于大底盘多塔高层建筑结构设计的分析发表时间:2018-04-26T15:09:32.603Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第33期作者:王文[导读] 所谓的大底盘多塔楼高层建筑也就是一种两栋及其以上的高层建筑结构所组成的新型建筑结构形式。
广东博意建筑设计院有限公司 528311摘要:所谓的大底盘多塔楼高层建筑也就是一种两栋及其以上的高层建筑结构所组成的新型建筑结构形式,它们都是建立在一个底盘结构上。
由于这种结构形式在设计的过程中,其结构布局比较复杂,并且还需要对整个建筑结构的整体性和稳定性进行考虑,为此,本文对大底盘多塔高层建筑结构设计的相关要点展开论述。
关键词:大底盘多塔;高层建筑;结构设计1.大底盘多塔楼高层建筑结构概述1.1大底盘从结构方面看,大底盘和塔楼之间的连接关系非常的多样化,比如底盘和塔楼结构的竖向分布发生间断,并在底盘的底部与塔楼的衔接位置使用转换层。
该种结构是比较常见的住宅双塔结构,这种建筑结构对于底盘的要求需要更大的空间,如果是处于这样的设计那么大底盘的刚度相对于上部的塔楼更柔;另一种结构类型是底盘和塔楼结构其竖向分布比较连续,该种结构中上部塔楼的竖向结构会一直延伸到底盘低端。
除了塔楼延续下来的结构以外,其他部分的结构均为空间框架结构。
该种结构类型的底盘其刚度会明显较大,稳定性增强但是却占用了底盘的空间和建筑布置。
1.2塔楼塔楼一般最长采用的形式为剪力墙结构、框架结构、框筒结构和简体结构等,大底盘多塔楼结构是根据塔楼平面和底盘的平面布置、刚度、高度以及质量等进行划分的话可以分为4种类型,即对成型双塔结构、对称性多塔结构、非对称性双塔结构以及非对称性多塔结构等。
2.大底盘多塔结构的分类2.1常见的几种形式2.1.1由地下室、裙房、多个塔楼三部分组成,含地下室的底部大裙房形成大底盘,将多栋塔楼连成一个整体。
2.1.2由地下室和多个塔楼两部分组成,多个塔楼只能通过地下室连成一体,没有裙房。
某大底盘双塔超限高层基于性能的抗震设计_金如元

51
, 仅 在 36 层 ( 设 备 层 )
基本完好无 损 伤, 构 件 处 于 弹 性 状 态; 2 ) 在 中 震 作 结构 轻 微 损 坏, 薄弱部位和重要部位构件完 用下, 好, 即剪力 墙 底 部 加 强 区 、 加强层及其上下层剪力 框架柱 、 加强层 桁 架 按 中 震 弹 性 设 计; 剪 力 墙 底 墙、 部加强区满足大震 截 面 抗 剪 承 载 力 控 制 条 件; 3 ) 在 大震作用下, 结构中等破坏, 薄弱部位和重要部位构 件出现局部损伤及 轻 微 裂 缝, 其他选定具有一定延 , 性的构件进 入 屈 服 阶 段, 确 保 结 构“大 震 不 倒 ” 从 而保障生命安全 。 超限审查有关 专 家 提 出 的 性 能 目 标 是: 底 部 加 强区的剪力墙按中震弹性并满足大震下的截面控制 条件, 塔楼周边框架 在 商 业 裙 房 及 以 上 两 层 按 中 震 弹性设计 。 2. 3 为达到性能目标采取的措施 为了实现上述 性 能 目 标, 采取的抗震措施主要 有: 主楼核心筒抗震等级提高到特一级, 并将核心筒 以提高其抗震能 剪力墙的轴压比控制在 0. 45 以内, 力及延性, 外框架钢 管 混 凝 土 柱 的 承 载 力 系 数 控 制 在 0. 8 以内; 适当 加 大 筒 体 底 部 加 强 区 边 缘 构 件 配 筋和墙体配筋; 在核 心 筒 四 周 墙 体 边 缘 构 件 内 加 配 型钢柱, 以改善核心筒的受力性能; 加强连梁的配筋 设置型钢混凝土连梁或设置交叉暗撑, 以提高 构造, 构件延性; 对主楼采用单塔计算和双塔整体计算, 并 加强层及上下层 进行包络设计; 对主楼底部加强区 、 的墙 、 柱采用中震弹性设计; 补充弹塑性动力时程分 析, 通过控制弹塑性 最 大 层 间 位 移 角 来 保 证 其 大 震 下的抗震能力 。 大底盘双塔结构的裙房顶层楼盖起着协同各塔 楼共同工作的作用, 即两栋主楼不同的变形需要大 底盘裙房与之相协 调, 且此处也是结构上下刚度突 变处, 受力复杂, 是整体结构的薄弱环节 。 设计时将 双层双向配筋率不小于 裙房屋 面 板 厚 取 150mm , 0. 25% , 同时将屋面上 、 下层楼板配不少于 0. 2% 的 双层双向钢筋 。 对裙房屋面上 1 层强制指定为薄弱 层, 以增大地震剪力, 提高其抗震承载力 。 对裙房中 庭局部楼板缺失, 将相应楼层的楼板厚度及洞口边 梁尺寸适当加大, 配筋率提高 。 地下室采用现 浇 钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构, 顶板作 为上部结构的嵌固 端, 采用现浇钢筋混凝土梁板结 构, 板厚为 180mm , 并采取双层双向配筋, 配筋 率 均 不小于 0. 25% 。 3 抗震性能的实现 工程为超 限 高 层 结 构, 因 此 采 用 了 SATWE 和 MIDAS 软件进行整体计算分析, 以保证分析的可 靠 3. 1 小震作用下的结构弹性设计
浅析大底盘多塔建筑结构设计

浅析大底盘多塔建筑结构设计【摘要】大底盘多塔结构是应用底部相连,上部分开的一种现代高层建筑结构模式。
这样的结构占地面积小、容积率高,不但能使建筑在使用功能上得到扩展,对楼体的商业功能极大的拓宽,而且在建筑效果上也有很好的抗沉降与抗震效果。
要做好大底盘多塔结构设计,还应在整体分析、基础设计等方面多做研究。
【关键词】大底盘多塔结构;高层建筑;结构设计高层建筑目前不再只是单纯的用于住宅或是办公场所,而是呈现了综合利用的趋势,为了满足建筑类型与适用功能多样化的要求,20世纪末开始,大底盘结构形式成为了高层建筑的流行建筑模式。
大底盘多塔结构就是将不同功能的各部分建筑同建在一个大面积、大空间的底盘上,这样底盘能创造一个较为宽松的空间,用于商用或是其他用处,从而满足了投资者与使用者的多方位要求,并能获得多方位的经济效益。
而在大底盘多塔结构整体设计时主要要考虑到地基差异沉降控制、抗震设计、嵌固端的确定、超长地下结构的防开裂措施,是大底盘多塔高层设计中的需要研究与优化的重要问题。
1.嵌固端的选择与相关措施关于高层建筑的结构设计,首先要分析计算结构的嵌固端位置,然后分析刚度与刚度比。
当高层建筑结构的刚度相对大,而地下室层数相对较少时,对嵌固端上方的部分进行结构分析计算比较,考虑抗震扭转周期以外的结构控制指标以及地上土层与楼体结构的受力,计算分析的结果和实际情况差别并不大。
而在地下室较多层结构的情况下,若用独塔结构的分析方法忽略地下室影响,其计算结果和配筋数据是偏差较大,则要以整体模型为工程设计依据。
首先,对于地下室层数较少的情况,对于大底盘多塔结构设计,最好的办法是简单化多塔结构设计,使各单体在地下室顶面嵌固。
按照《高层建筑混凝土结构技术规程》中对嵌固端的要求:“高层建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的2倍。
”《建筑结构抗震规范》中也对嵌固端有明确的要求:“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应避免在地下室顶板开洞口,并应采用现浇结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
大底盘双塔不等高钢结构抗震性能影响分析
。
1, 2
可,框结构前5阶自
周期减小速度较快,5 后自振周期仍在减小,
速 (框 -支撑结构中增加了抗侧力构件,
结构抗侧力增加,第1阶自周期相 显
小。这
侧力构件增加了结构的抗侧力 刚
度,使自周期减小、自频率增大。
第1
中,框架结构的参数Ux、Uy分别为0
0. 59,参数Rz为0.21, Uy远大于Rz(框 -支撑
对于高层钢结构,在工程计算中常将其转化为 一个多自由度体系。多自由度体系工程结构在动力 荷载作用下的运动方程为[3]:
[S+172 +[ C+17 +[ 7 ={ H(
(1)
式中:[S]表不质量矩阵;[C]表不阻尼矩阵;[%+
表不刚度矩阵;1 h(: 2表不动力荷载向量;17 2表不
加速度向量;1) 2表不速度向量;17 2表不位移向量。
收稿日期:2019-12-23 基金项目:安徽省高等学校自然科学研究重大项目“非规则结构地震反应特性与抗震减震研究” (KJ2014ZD07) 作者简介:钱建伟(1994 —),男,在读硕士研究生,研究方向为结构抗震理论;雷庆关(1963 —),男,硕士,教授,研究方向为
结构抗震、工程力学。
-118 -
结构的参数Ux、Uy分别为0和0.72,参 , Rz为0 Uy
远大于Rz。第2
中,框架结构和框架-支撑结
构中参数Uy均为0 ,参 、 Ux Uy
远大于Rz,说
下的振动均为沿X方向上的平动。第3阶
中,框架结构和框架-支撑结构中参数Ux均为
Rz
1
2.31 0.00 0.59 0.00 0.59 0.21
2
1.75 0.67 0.00 0.67 0.59 0.00
大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计
大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[摘要]随着当前经济的快速发展,高层建筑的数量在不断的增加,在大底盘多塔连体复杂体型高层建筑施工过程中,必须要采用合理的结构设计,通过合理的的结构设计来保证建筑的安全。
[关键词]大底盘;高层建筑;结构设计;一、前言在高层建筑施工过程中,建筑的结构设计对建筑的质量有着重要的影响,尤其是大底盘多塔连体复杂体型高层建筑,在结构设计的过程中涉及到地下室,基础及结构的相关设计,任何一个环节出现问题都会对质量造成一定的影响。
因此,在高层建筑设计的过程中,建筑的结构设计是十分重要的。
二、大底盘多塔楼高层建筑结构的概述根据《多高层钢筋混凝土结构设计中的疑难问题的处理及算例》,其中所描述的多塔楼结构的主要特点是在多个高层建筑的最底部有一个大裙房,将这些大裙房连接起来就会形成一个大底盘;大底盘多塔楼高层建筑结构在大底盘上一层突然收进,属竖向不规则结构;大底盘上有2个或多个塔楼时,结构振型复杂,并会产生复杂的扭转振动,因此如果结构布置不当,竖向刚度突变,扭转振动反应及高振型影响将会加剧。
在高层建筑中,大底盘多塔楼结构体系具有以下特点:1、为了设置为大底盘多塔楼结构,我们需要将多幢独立的高层建筑设置成一个整体的大型地下结构,在低地板上的第一层应该突然收进,从而形成一个不规则的竖向结构。
2、在建筑结构的大底盘上,一般都会有两个及以上的塔楼,这种复杂的结构形式会在建筑投入使用之后产生扭曲振动问题,因此在对该结构进行设计的过程中,设计者必须要将各种影响因素考虑在其中,然后对其严格控制,避免各种问题的发生。
在对大底盘多塔楼高层结构设计过程中,设计者应该将大底盘结构的顶层当做塔楼的固定端,通过该处的稳定来保证整个建筑工程的质量与稳定性。
目前,在城市中,很多有地下室结构的住宅建筑都是采用这种结构进行设计并施工的。
由于我们要将大底盘结构的顶端作为塔楼的固定端,那么各个塔楼的荷载也是相对独立的,因此我们在分析建筑结构内力的过程中,应该将其分开分析。
大底盘双塔连体复杂高层结构的连接体设计
大底盘双塔连体复杂高层结构的连接体设计杨经纬;杨佑发【摘要】大底盘双塔连体复杂高层结构是一种新型结构形式,其连接体是大底盘双塔连体复杂高层结构的重要组成部分.连接体可以是架空的楼面,也可以是架空的连廊;可以是一层或者多层;可沿结构竖向设王一道或者多道.连接体自身受力一般都很复杂,对结构的整体受力性能影响较大.结合工程实例,该文对连接体的基本结构形式进行了介绍,并对各种结构形式的受力特点进行了分析,讨论了连接体的连接方式对大底盘双塔连体结构的抗震性能影响,最后利用ETABS有限元分析软件对9种结构布置方案进行了计算分析比较,并结合建筑立面和功能的需要,最终选择出了最优方案.该文可供建筑结构设计人员在进行此类复杂结构的连接体设计时参考.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2012(011)010【总页数】6页(P27-32)【关键词】大底盘多塔;连体;复杂高层结构【作者】杨经纬;杨佑发【作者单位】四川省建筑设计院,四川成都610017;重庆大学土木工程学院,重庆400045【正文语种】中文【中图分类】TU398.7大底盘双塔连体复杂高层结构是将两个塔楼布置在一个大底盘上,通过架空连体将多个塔楼连成一个整体的一种复杂结构形式[1]。
现行《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010[2]和《建筑抗震设计规范》GB5001-2010[3]分别对大底盘多塔楼、连体的结构设计进行了一部分的相关规定,但对此类复杂高层结构的设计还未详细涉及。
此类复杂高层结构属于超限高层建筑,超限高层建筑结构在施工图设计前,都应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。
结构设计师在进行此类复杂高层建筑结构设计时常常会遇到意想不到的难题和挑战。
本文正是以此种复杂高层结构形式的连接体作为研究对象,为科研工作者和工程设计师们在进行此类复杂高层结构的连接体设计提供参考。
连接体的结构形式主要有以下几种:桁架结构是由很多轴向受力杆件组成,相连接的杆件之间形成三角形,组成几何不变体系。
浅述多塔大底盘结构设计要点及抗震措施
浅述多塔大底盘结构设计要点及抗震措施随着社会经济发展,多塔大底盘建筑不断涌现,以解决公共建筑用房和日益旺盛的停车需求,同时有助于实现居民区综合配套功能和居住环境绿化美化的目标。
1. 多塔大底盘结构特点多塔结构,一般是在多栋高层建筑的底部有一个连成整体的大裙房(含地下室)形成大底盘。
多塔结构在底盘上一层的平面布置有剧烈变化,上部结构突然收进,属于竖向不规则结构;塔楼与底盘的结合部结构竖向刚度和承载力发生突变,容易形成薄弱部位;多个塔楼相互作用,使结构振型复杂,如结构布置不当,扭转振动反应及高阶振型影响会加剧。
多塔结构在受力上有两个突出的特点:1)每个塔楼有独立的迎风面,在计算风荷载时,一般可以不考虑各塔楼间的相互影响。
若上述结构按单塔结构计算时,在计算X向风荷载时,其迎风面积为X向迎风面宽度与层高的乘积,计算得到的本层X风荷载均分到两个塔的所有节点上,与实际情况相比,各节点的风荷载值少算一半;同理,Y向迎风面宽度增大,计算的节点风荷载偏大。
2)每个塔楼都有独立的变形,其变形不仅与塔楼本身因素有关,与底盘的连接关系及底盘的受力特性也有关。
各塔楼间没有直接影响没在一般抗震设计时,一般可以不考虑塔楼间的相互作用。
但如果各塔楼的高度、刚度相差很大,且塔楼布局不合理,各塔楼通过底盘的间接影响很大时,其相互作用就不能忽略了。
2. 多塔大底盘结构的计算分析《高层建筑混凝土结构技术规程》10.6.3规定:大底盘多塔楼结构,可按整体结构和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼结构扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值,并采用较不利的结果进行结构设计。
多塔结构周期比的计算模型,宜采用分塔切开的单塔模型分析。
因为多塔振动是相互影響的共同振动,理论上是分不开的,这样很难确定各塔彼此都合理的扭转周期和平动周期。
控制剪重比、位移比、刚度比、承载力比的计算模型可以是整体模型,但一定要定义多塔,否则,这些结构性能指标的统计将没有意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
[1] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S]. [2] GB 50010-2010,混凝土结构设计规范[S]. [3] 刘永涛,李 欢. 框排架结构厂房设计分析[J]. 科技信息,
2010( 18) : 103-105. [4] 熊 伟,张丽娟,王 亮. 包钢 4 #、5 # 转炉土建设 计 评 析
根据建筑各层功能布置和结构设计要求,采用的是现浇钢筋 混凝土部分框支剪力墙结构体系,抗震设防烈度为 8 度( 0. 20g) , 设计地震分组第一组; 建筑场地类别为Ⅲ类,建筑抗震设防分类 为丙类,建筑结构安全等级为二级 ,框架抗震等级为特一级,剪力
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
第 37 卷 第 32 期
·42· 2 0 1 1 年 1 1 月
山西建筑
SHANXI ARCHITECTURE
Vol. 37 No. 32 Nov. 2011
文章编号:1009-6825(2011)32-0042-03
大底盘双塔结构底盘刚度对结构受力影响
杜亚光 陈 军
摘 要:结合大底盘双塔结构特点,通过实例计算,采用工程分析软件 PKPM 中的 SATWE,EPDA 等模块分析了大底盘双
图 4 模型 1 在 8 度的罕遇地震抗倒塌验算图 刚度比为 1. 0,1. 5,2. 3 的模型能满足罕遇抗倒塌验算,最大 层间位移角分别为 1 /201,1 /202,1 /214。满足在抗震规范层间位 移角超过 1 /100 之前结构反应穿过 αmax = 0. 9 的反应谱曲线的要 求,说明底盘相对软弱和刚度过大都不利于结构抗震。
3 结语
基于以上分析,文中提出以下建议及结论: 1) 双塔楼结构的自振周期,随落地底盘刚度的增加而变短, 但与落地剪力墙厚度和柱截面增大呈非线性关系,底盘刚度变化 主要影响结构的高阶振型,对低阶振型影响不大。 2) 双塔楼结构的最大层间位移角都随底盘刚度增加而减小, 对于大底盘结构刚度比适合取 β≥1. 5。 3) 弹性动力时程分析法评估振型分解反应法的结果时,两者 结果基本一致。 参考文献: [1] 方鄂华,韦宇宁. 大底盘多塔楼结构地震反应[J]. 建筑结构
布局。6) 现代工业建筑向大、高、轻的方向发展,大即大跨度、大 空间、大面积和大体量; 高即多层、高层厂房; 轻即轻型结构、轻质 材料、轻巧造型[5]。 参考文献:
弱层抗侧力结构的抗剪承载力不应小于相邻上一楼层的 65% ,如 不满足说明本层刚度相对较弱。3) 顶层排架嵌固楼层应避免开 设大洞口,楼板厚度不宜小于 150 mm。为保证排架嵌固层的作 用,排架嵌固层处刚度( X,Y 方向) 宜为上层排架刚度的 2 倍及以 上,方能作为嵌固层考虑柱截面尺寸。
ZHANG Qi Abstract: Combining with the factual engineering examples,the paper indicates the design process of the vertical frame-bent structures from the aspect of design personnel,including the selection of the structural system,the design of the anti-seismic joints,the assumption of the calculation model,the analysis of the calculation results and the design consideration,and points out the precautions in the design and the relative calculation parameter,so as to direct the future vertical frame-bent structure design. Key words: vertical frame-bent,stiffness,anti-seismic joint,development tendency
1 /1 135
68 229. 6
1 /1 189 1 /1 058
91 511. 8 132 646. 3
主方向最大 弯矩 / kN·m
1 945 507 2 258 596 2 394 546 2 731 878 3 476 636 4 284 190
与 SATWE 弹性静力分析数据比较,两者结果基本一致,满足 弹性动力时程分析结果。多遇地震作用下,结构的主方向最大位 移、最大层间位移角、最大楼层剪力、最大楼层弯矩都在转换层处 发生突变,随着底盘刚度下降,结构的主要地震动响应加大,我们
需求谱曲线
周期—最大层间 位移角曲线
周期—加速度 曲线(能力曲线)
0.00 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 等效率自由体系周期/s
注:所在地区:全国;罕遇地震;场地类型:3;设计地震分组:1;抗震设防 烈度:8;地震影响系数最大值 αmax:0.900g;特征周期 Tg:0.500 s;弹性 状态阻尼比:0.050
收稿日期:2011-06-20 作者简介:杜亚光( 1978- ) ,男,国家一级注册结构工程师,东华工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024
陈 军( 1983- ) ,男,助理工程师,东华工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024
第 37 卷 第 32 期 2011 年11 月
杜亚光等: 大底盘双塔结构底盘刚度对结构受力影响
结构刚度比适合取 β≥1. 5。
塔楼最大位移角楼层
20
18 16
◆ ◆ ◆◆
◆
14
◆
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
β
图 2 塔楼最大位移角出现的楼层随刚度比变化曲线
层间位移角
0.001 4 0.001 2
0.001 0.000 8 0.000 6
◆▲ ■
◆▲■ ◆▲ ■
■ 5层 ▲ 4层 ◆ 3层
2层 1层
表 2 弹性动力时程分析最大响应
模型号
1 2 3 4 5 6
主方向最大 位移 / mm
77. 7 63. 0 61. 8 50. 4 44. 4 47. 6
反应项目
主方向最大层 间位移角 / rad
主方向最大 剪力 / kN
1 /753
42 606. 9
1 /1 125 1 /1 073
59 298. 3 57 032. 3
塔结构随底盘刚度变化对结构自振周期、最大楼层位移和最大层间位移角的影响,总结得出了相应变化规律,可为以后
同类结构分析和设计提供指导。
关键词:钢筋混凝土结构,大底盘刚度,抗震性能
中图分类号:TU312
文献标识码:A
0 引言
大底盘双塔结构是将底部设置为大底盘,裙房与标准层之间 采用转换层过渡,转换层上部采用两个塔楼作为主体的结构。由 于大底盘和转换层的存在,使整个结构的受力性能比较复杂。目 前对混凝土基本构件的非线性研究较多,但对整体结构的非线性 研究较少,对大底盘双塔结构这种复杂结构的研究更不多见。
0.000 4 0.000 2
▲◆■
◆■▲
◆▲■012 Nhomakorabea3
4
β
图 3 底部 5 层层间位移角随刚度比变化曲线
2. 2 弹性动力时程分析部分
为了评估振型分解反应法的结果,我们对结构进一步使用弹
性动力时程分析法进行计算分析,分别选择旧版地震库里的两条
天然波 ELC-3 波与 KAR-3 波和一条人工波 LAN3-3 波进行对比, 主要分析数据是以结构基底剪力和最大层间位移( 或顶点位移) 与振型分解反应谱的计算结果进行比较,控制在小于 20% 的误差 范围之内。表 2 是 6 个模型在弹性动力时程分析下的结果。
部刚度不变来获得,模型 5 和模型 6 通过增大落地剪力墙厚度和
大底盘柱子截面提高大底盘刚度。
2. 1 SATWE 弹性静力分析
分析比较了前 24 阶振型及其相应的周期,相比文献分析的 落地剪力墙厚度变化对振型性态影响不大[2],同时满足落地剪力
墙厚度和柱子截面增加来提高刚度比 β 时,结构各阶振型的周期 变短,而且变化幅度很大,结构自振周期与 β 是呈非线性关系; 结
5 结语
通过以上分析,竖向框排架设计时体会如下: 1) 地震作用的 计算宜采用空间结构模型,质点宜设置在梁柱轴线交点、牛腿、柱
[J]. 包钢科技,2002,28( 4) : 46-48. [5] 于 群. 现代工业建筑发展趋势分析[J]. 沈阳大学学报,
2006,18( 2) : 68-70.
On consideration for design of vertical frame-bent structure
本文利用国内著名的工程分析软件 PKPM 中的 SATWE,EPDA,EPSA 模块对大底盘双塔带转换层结构的大底盘刚度变化对 结构自振周期、最大楼层位移和最大层间位移角的影响进行了研
究,总结了变化规律。
1 工程背景
本工程以某商业楼为结构模型,该工程模型包括地上 24 层, 地下 1 层,地下 1 层 ~ 5 层为贯通的大底盘位置,5 层及以上为双 塔结构,房屋出地面高度 78. 8 m,2 层平面图及 12 层平面图见图 1。
尺寸为 450,此尺寸与吊车样本有关。
顶、柱变截面处和柱上集中荷载处。2) 建筑长度宜满足伸缩缝要
4 计算结果分析
求,否则应采取措施。如: 增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设
1) 在用 PKPM 软件计算梁柱时,应尽量采用 TAT 或 SATWE 架空层,加后浇带等。3) 柱计算长度取值尤为重要。4) 设计中应