世茂深坑酒店结构弹塑性时程分析_哈敏强 (1)
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上海世茂深坑酒店坑底复杂岩质地基基础设计王伟杰【摘要】结合上海世茂深坑酒店的特殊性,借助三维激光扫描技术建立坑底岩面三维模型,为坑底基础设计提供依据.在对比了现行规范对独立基础设计计算的要求后,采用有限元进行分析计算,研究岩体的变形模量和基础的弹性模量比值、基础的高宽比这2个参数对基础承载力的影响.研究结果可为建筑基础持力层起伏变化较大的岩质地基设计提供参考,也为三维激光扫描技术在结构基础设计中的应用积累了经验.【期刊名称】《建筑施工》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】4页(P634-636,640)【关键词】复杂岩质地基;三维激光扫描;模量比值;基础高宽比【作者】王伟杰【作者单位】华东建筑设计研究院有限公司上海 200041【正文语种】中文【中图分类】TU753.31 概述上海世茂深坑酒店的建筑造型新颖独特,平面和立面均呈弯曲的弧线形,坑内主体建筑通过分块箱形基础固结在坑底弱风化基岩上,同时在坑顶B1层楼板标高处作为水平铰接支座,为其提供水平方向约束,深坑上下均有约束,主体结构形成2点支承结构体系。
三维激光扫描技术是从复杂实体或实景中重建目标的全景三维数据及模型,主要是获取目标的线、面、体、空间等三维实测数据并进行高精度三维逆向建模的技术。
三维激光扫描技术集光、机、电等各种技术于一身,它是从传统测绘计量技术并经过精密的传感工艺整合及多种现代高科技手段集成而发展起来的,是对多种传统测绘技术的概括及一体化[1-2]。
面对深坑酒店复杂的坑底地貌环境,应用三维激光扫描技术,逆向建立岩面三维模型,完整地反映岩面同主体建筑的关系,指导坑底基础设计。
2 三维激光扫描技术应用世茂深坑酒店主体建筑设计位于地质深坑内,依崖壁建造,总建筑面积约60 000 m2(图1)。
酒店主体建筑分为地上部分、地下至水面部分以及水下部分。
其中地上建筑2层(局部带1层地下室),高度约10 m;地下至水面建筑共14层,高度约53.6 m;水下部分建筑2层,高度约10.4 m;建筑总高度约为74 m。
超高层结构设计中弹塑性法的分析与应用摘要:随着经济的发展,现代建筑楼层数越来越大,如何保障超高层建筑的可靠性和安全性,是相关的工作人员需要进行探讨、研究的一项重要课题。
本文将对弹塑性法进行说明分析,并将该方法应用到超高层建筑的结构设计中。
关键词:弹塑性法;超高层随着经济的快速发展,现代建筑楼层数越来越大,对于这些超高层建筑结构的可靠性、安全性的保障,成为了相关工作人员需要进行研究的主要课题之一。
下面针对该问题,对弹塑性方法进行详细的介绍、研究,并将其应用到超高层建筑的结构设计中。
一、弹塑性分析方法概述弹塑性分析方法包括:静力弹塑性分析法、弹塑性动力时程分析法。
下面将对这两种方法进行详细的介绍。
首先,静力弹塑性分析法一般指静力推覆分析方法。
该分析方法根据结构实际情况,施加给建筑结构侧向力,且逐渐将该力的大小加大,使得结构经历一系列的过程,比如屈服、结构控制位移、裂开、弹性等,以便结构实现预期目标位移,或者成为机构,达到掌握建筑结构在地震的影响下的各种状况,如将发生的破坏机制、薄弱部位、变形与内力特性、塑性绞发生的次序、部位,以更好地判断建筑结构能否承受地震的作用。
其次,20世纪60年代逐渐形成了弹塑性动力时程分析法。
该方法主要研究的是超高层建筑的工程抗震以及抗震分析。
到20世纪80年代,该方法仍然是大部分的国家在抗震设计规范分析方面所使用的方法。
时程分析法属于动力分析方法,是其中的一种形式。
该分析法主要求解结构物的运动微分方程,利用时程分析可以掌握到各个时间点各个质点的加速度动力反应、移动速度和位移等,以计算出结构内力、变形的时程变化情况。
因为存在较大的输入输出的数据量,且较复杂,导致了在一段时间内时程分析法无法开展。
随着快速发展的计算机技术,时程分析方法取得了发展空间。
二、静力弹塑性分析法的分析应用实施静力弹塑性分析法需要进行的步骤如下所示:步骤一:准备工作。
具体包括:建立构件、结构的模型,如确定恢复力模型、物理常数、几何尺寸等;计算承载力;计算荷载等;步骤二:计算各种参数值。
弹塑性分析在超超高层建筑结构设计中的应用发布时间:2021-09-06T15:13:09.613Z 来源:《科学与技术》2021年12期4月作者:黄剑锋[导读] 随着我国现代化进程的不断推进和城市化水平的不断提高,城市建设黄剑锋深圳中海世纪建筑设计有限公司南宁分公司广西南宁530000摘要:随着我国现代化进程的不断推进和城市化水平的不断提高,城市建设的空间也在不断缩小,更多的城市建筑正在向更高水平发展。
虽然这种演变给了城市更多的生活区域,但也对建筑设计师提出了更多的要求。
如何实现超高层建筑的抗震能力,如何有效评估一栋超高层建筑是否安全,都是相关行业人员需要解决的难题,各个研究机构也在不断探讨这个话题。
关键词:弹塑性分析;超超高层建筑;结构设计;应用策略引言地震是自然灾害,造成重大生命和财产损失。
20世纪末,美国出现了以性能为基础的抗震方法,满足了建筑物的使用寿命。
过去,冲击分析的重点是导致结构在偶尔发生地震时无法使用的结构。
地震作用下的冲击阻尼结构部分处于塑性状态,需要弹性塑性分析来评估结构强度。
1弹塑性分析的基本概念对于弹塑性分析方法,这基本上是一种在罕见地震条件下对建筑结构进行弹塑性分析的简化方法,而弹塑性分析方法基本上是静态的。
从理论上讲,该方法在预测结构弹塑性动力反应方面的应用仍然存在一些缺陷,但许多工程研究和实践表明,在合理限度内,该方法能够准确反映结构非线性地震反应的特点,从而此外,在发生罕见地震时,还可以使用弹塑性分析来计算结构各层之间的最大位移角度,并获得各种构件以及结构的低层和低构件的弹塑性开发过程,这对设计非常高级别的结构非常有用。
在此阶段,最常用的方法是FEMA推荐的目标位移方法-273(在美国),专门用于分析结构的推力区域。
随着设计理论的不断完善,弹性分析方法也正在成熟。
2提高建筑物抗震性能的必要性与世界各国的建设规模相比,中国的上层建筑建设规模相对较大,建筑楼层高度不断增加,呈现出各种极其复杂的体型,有的超高层建筑的结构抗震能力远远超出了要求和此外,除了国家对上层建筑高度和建筑结构的监管和范围要求之外,如果仅仅通过使用过时的方法来防止抗震,鼓励提高建筑物的抗震能力,建筑结构的安全性和可靠性就会受到严重威胁因此,有必要采用新的技术方法,有效提高超高层建筑的抗震能力。
弹塑性分析在超高层建筑结构设计中的应用摘要:在城市化快速发展背景下,建筑行业在国民经济中的地位一直是相当稳固,这些年来,我国的经济发展带动了建筑行业的迅猛发展。
许多城市正在加大投入力度,建设更多的高层建筑以满足人们日常生活和工作的需求。
在高层建筑结构设计过程中,渗透弹塑性理念,可以提高高层建筑结构的安全性和稳定性。
本文围绕基于弹塑性分析理念在超高层结构设计中的渗透展开讨论,为高层建筑结构设计应用弹塑性理念提供参考依据。
关键词:弹塑性分析;超高层建筑;结构设计一、弹塑性方法1.1 静力弹塑性方法分析从建筑物结构变化分析角度来看,所谓的静力弹塑性方法,其源于建筑物自身结构变化的情况,是一种在特定条件下进行的静力推覆分析方式。
在进行实际建筑物自身结构变化时,为了分析过程的精准,也会给其加入一定的侧向力,当这一额外加入的力量开始增加,整个建筑架构就会进入一个逐渐变化的阶段,弹性变动进而出现开裂,随后达到整个架构的屈服力,最后出现结构性的位移,而确定造成这一过程的弹塑力,是确定建筑物整体结构达到抗震标准的一个目标,同时这一方法也给相关从业人员带来了全新的评估方式,使整个行业都随之变革。
1.2 材料自身存在本构关系与塑性铰分析在进行相关研究时,对于静力弹塑性的分析,均是创建弯矩转角关系或弯矩曲率来确定不同材料之间的静力关系。
在由构件截面所组成的本构关系中,如果建筑物遭遇地震,其对于整个构件的力影响从实际结构变化状况进行划分,可以分为构件可立即恢复、出现结构性的损坏、威胁生命安全和彻底的结构破坏四个方面。
1.3 水平力的分布模式在进行侧向负荷的具体分布形式分析时,根据其力结构的变化,可以体现出在震动条件下,不同结构层在惯力方面的表现形式,同时也可以反映出实际所造成的破坏大小。
在当前研究中,对于侧向荷载通常将其划分为两种类别。
第一种,固定模式,在固定模式下其实际可出现的形式有三个小类别:第一种为SRSS 分布形式,这种形式也可以为研究者显示出惯性力,方便进行分析;第二种为均布分布,相对于上一种,它所反映的是对楼层的重力与实际侧向力之间的关系,进而找到惯性力的分布;第三种为倒三角,它是以建筑结构构型作为研究的基础,进行找到对应的惯性力分布;以上三种形式,无论哪一种都无法在单一情况下如实反映真正的形变与受力数据,所以通常会采取两种以上进行综合分析。
武汉世贸中心某关键连接节点受力性能分析对比武汉世贸中心某关键连接节点受力性能分析对比徐自然闫锋(华东建筑设计研究院有限公司,上海200041)摘要:钢管混凝土柱与伸臂桁架连接节点是结构抗侧力体系中的关键节点,节点处连接构件多,且受力复杂。
基于武汉世贸中心项目,对项目中该类复杂节点进行受力分析。
采用ANSYS和ABAQUS 通用有限元分析软件,通过精细化网格划分,并考虑几何非线性和材料非线性,对该节点性能进行分析。
两种软件计算的不同构件应力最大值相差均不超过5%,开裂面趋势基本一致,验证了计算结果的准确性。
计算结果表明,该节点满足抗震设防烈度地震作用下保持弹性的性能目标。
关键词:钢管混凝土柱;伸臂桁架;节点性能分析;ABAQUS;ANSYS0 引言钢管混凝土柱的承载力高、韧性好,能够扩大建筑使用空间,具有良好的经济效益,在高层和超高层建筑中应用较多。
其他构件与之相连形成的节点受力较为复杂,国内学者一般采用通用有限元软件对其进行受力性能分析。
王洪涛等利用ANSYS软件对方钢管混凝土柱-钢梁节点进行了有限元分析,采用实体单元Solid 45和Solid 65分别模拟钢材和混凝土,考虑了钢材屈服和混凝土的开裂和压碎[1];张全林等利用ANSYS软件对某工程中的钢管混凝土柱外加强环式节点进行了弹性阶段的受力分析,其中钢构件采用壳单元,混凝土采用实体单元[2];尧国皇等利用ABAQUS软件对钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁进行了有限元模拟,混凝土采用C3D8R单元,钢管采用S4R单元,钢筋采用Truss单元,考虑了钢材和混凝土的塑性损伤[3];赖鸿立等利用ABAQUS软件对中广核北塔型钢混凝土组合构件节点进行了分析计算,混凝土采用C3D8R单元,型钢采用S4R单元,考虑了钢材和混凝土的塑性损伤[4];贾京等利用ANSYS软件对型钢混凝土节点进行了有限元模拟,混凝土采用Solid 65单元,型钢采用Solid 45单元,考虑了混凝土的开裂和压碎[5];宋莉等利用ABAQUS软件对大连市民健身中心的悬挑桁架与钢管混凝土柱相交节点进行了计算分析,但其在模型中未考虑钢管内混凝土,实际只是对节点的钢构件部分进行了分析计算[6];彭肇才等利用ABAQUS软件对平安金融中心巨型结构的钢骨混凝土节点进行了有限元模拟,混凝土和钢构件均采用C3D4实体单元,该单元易于网格划分,但精度较差[7];王海龙等利用ANSYS 软件对科威特中央银行大厦的钢管混凝土转换桁架支座节点进行了受力分析,混凝土采用Solid 65单元,钢结构采用Solid 45单元,但未考虑混凝土的受拉开裂[8]。
独家解密“深坑酒店”设计与施工作为世界上第一个建在废石坑里的五星级酒店,上海世茂“深坑酒店”无疑是全球独一无二的奇特工程,不仅将创造全球人工海拔最低五星级酒店的世界纪录,而且其一反向天空发展的建筑理念,遵循自然环境、向地表以下开拓建筑空间也成为人类建筑设计理念的革命性创举。
上海世茂“深坑酒店”位于上海佘山国家旅游度假区核心,选址旧矿场形成的深坑,从地表下探80米,依附深坑岩壁而建。
项目邀请迪拜帆船酒店设计团队、英国阿特金斯进行设计,由一座五星级深坑酒店及相关附属建筑组成,占地105350平方米,总建筑面积59058.6平方米,其中深坑酒店利用采石形成的山体深坑建造。
酒店建成后,将拥有370间客房,包括地上2层、地下16层、水下2层,能够为1000名客人提供会务和休闲服务。
酒店的每间客房均设置观景阳台,可近距离观赏对面百米飞瀑,在水中情景房与鱼类比邻而居,体验住在深坑之下、前所未见的奇幻之旅。
施工总承包方:中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程:浙江杭萧钢构股份有限公司设计特点整体布局特点。
根据基地的地形状况,采石坑东边崖壁竖向较为平整陡峭,适宜依崖壁建造建筑,因此在酒店的整体规划上,将主体建筑放置在采石坑的东面崖壁位置, 沿崖壁竖向布置酒店的主体客房和餐饮娱乐设施。
与主体建筑相连的裙房在限高10米的控制下,尽可能在水平方向展开,使建筑各个功能部分既可相通,又保有各自单独的出入口。
为此,整体建筑布局需要满足设计要求。
最大限度利用基地周边的景观资源。
酒店客房设置于主体建筑内,沿崖壁而建, 面向横山, 充分利用“柔性要素”, 使酒店主体依靠岩壁以最大面展开, 寻求自然的生长和演变。
所有酒店客房都设置退台的走廊和阳台,强化“空中花园”理念的同时,充分吸纳外部景观。
主体建筑布局。
酒店主体建筑主要分为3部分:地上部分、坑下至水面部分、水下部分,地上部分的裙房平面以主楼为西边边界,向东、北和南水平铺展;坑下至水面部分以建筑主楼为主;水下部分是酒店的特色客房区和特色水下餐厅。
Building & Science︱64︱2017年3期超高层建筑结构动力弹塑性分析中的一些关键问题探讨邬 洋重庆市设计院,重庆 400015摘要:随着社会的发展,经济的进步,我国高层建筑的发展迅速,越来越多的高楼大厦拔地而起。
由于现如今城市发展迅速,城市居民生活水平的提高,大量务工人员涌入城市,为了扩大城市空间,尽量减少用地面积,城市建筑在高度上和造型上实现了许多突破,这也为高层建筑的抗震设计带来了更多挑战。
超高层建筑在罕见地震作用下的动力弹塑性响应是结构抗震建筑设计的重要环节,本文将对超高层建筑结构动力分析中的一些关键性问题进行探究。
关键词:超高层建筑;抗震;弹塑性中图分类号:TU3 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2017)03-0064-021 前言 近些年来,世界上发生了许多重大的地震灾害,2008年的汶川8.0级地震,约6.9万人遇难。
2010年海地7.3级地震造成约27万人遇难,370万人受灾,同年智利8.8级地震并引发海啸200万人受灾,青海玉树7.1级地震造成2698人遇难。
2011年日本发生9.0级强震并引发强烈海啸,伤亡重大。
2013年伊朗7.8级地震,2014年云南鲁甸发生6.5级地震。
2008年以来的8年时间里,我国发生了三起大型地震,造成了巨大的财产损失和人员伤亡,为受灾群众造成了很大的心理伤害。
所以,在现代的建筑行业,高层建筑的抗震效果受到了国家和百姓的高度重视。
随着现代科技的发展和技术的创新,在建筑施工中抗震理念也得到了不断地发展,以性能抗震为基本的抗震设计方法广泛地应用于超高层建筑之中。
该方法的应用将建筑抗震设计目标具体化和多重化,给出了超高层建筑结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震下的具体设计要求,通过非线性分析软件并选择合适的参数对结构实行动力时程分析计算和设计。
弹塑性分析方法主要分为静力弹塑性分析和动力弹塑性分析两种,我国《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定,高层建筑的高度不超过150m 可以采用静力弹塑性分析法,当高层建筑的高度大于200m 时就要采用动力弹塑性分析法。
世茂深坑酒店钢结构设计
哈敏强;陆道渊;陆益鸣;任涛;季俊;黄良
【期刊名称】《建筑科学与工程学报》
【年(卷),期】2013(030)001
【摘要】系统介绍了世茂深坑酒店的钢结构设计,着重阐述了该结构的关键节点设计,对酒店钢结构框架进行了施工过程分析.结果表明:结构上端有很强的约束,刚度较大,宜选取延性较好的钢框架-支撑结构;楼板刚度对结构构件受力有显著影响,构件设计时须取不同楼板刚度计算模型下的包络结果;采用带肋钢铺板组合楼板可有效解决混凝土板受拉问题.
【总页数】6页(P116-121)
【作者】哈敏强;陆道渊;陆益鸣;任涛;季俊;黄良
【作者单位】华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002;华东建筑设计研究院有限公司,上海200002
【正文语种】中文
【中图分类】TU318
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上海世茂深坑酒店混凝土向下超深三级接力输送技术葛乃剑;沈玉兰;谢高华;危鼎;李小飞;钱海波【期刊名称】《施工技术》【年(卷),期】2015(000)019【摘要】混凝土向下超深输送,存在混凝土易离析、坍落度损失大、易堵管等问题。
以上海世茂深坑酒店项目为例,主要介绍了混凝土向下超深77m三级接力输送技术。
该技术主要研制了三级接力输送系统,输送系统由汽车泵、溜管、固定泵3大部分组成,通过对混凝土的配合比、工作性能的控制以及对三级输送系统操作过程的控制,解决了以上技术难题,现场实际应用效果良好。
【总页数】3页(P1-3)【作者】葛乃剑;沈玉兰;谢高华;危鼎;李小飞;钱海波【作者单位】中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122;上海市松江区建设工程质量安全监督站,上海 200023;中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122;中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122;中国建筑第八工程局有限公司,上海 200122;上海理工大学环境与建筑学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】TU755.6【相关文献】1.上海世茂深坑酒店钢管混凝土施工技术 [J], 危鼎;陈文龙;谢高华;葛乃剑;岳著文;李峁清;杨鸿玉2.上海世茂深坑酒店堆抛石混凝土施工技术 [J], 危鼎;谢高华;王桂玲;葛乃剑;黄国强;杨鸿玉3.上海世茂深坑酒店超长钢筋混凝土大梁施工方案比选 [J], 岳著文;谢高华;陈文龙4.上海世茂深坑酒店混凝土超深一溜到底施工技术 [J], 钱海波;危鼎;王梅;谢高华;陈靖5.上海世茂深坑酒店19m高梯田式混凝土基础施工技术 [J], 危鼎;钱海波;谢高华;王勃龙;杨媛鹏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。