连体高层建筑结构抗震设计分析
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南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计3篇南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计1南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计南京金鹰天地广场位于南京市鼓楼区将军山路8号,是南京市中心地带的重要商业中心。
该建筑由三栋不同高度的塔楼及中央商业裙房组成,总建筑面积约20万平方米。
其中,西塔是55层、高290米的超高层建筑,是南方地区高度最高的超高层建筑之一。
该建筑的设计与施工由国内知名的建筑师与工程师团队完成。
本文将对其超高层三塔连体结构进行分析与设计。
一、整体结构设计南京金鹰天地广场的超高层三塔连体结构采用了异型空心钢结构。
设计师们在设计中融入了抗震、自重与风压等因素,力求将建筑的安全性与美观性兼顾。
其中,钢结构采用了空心和实心两种构造形式,使得三栋塔楼可以在高度上呈现出流畅的曲线。
这样的设计方案不仅增强了整个建筑的空间感,同时在光影角度也起到了一定的作用。
二、各个建筑结构的区别南京金鹰天地广场的三栋塔楼高度不同,造型各异,因此其结构设计也各有特点。
其中,西塔是最高的一栋,整个建筑高度与重量均超出其他两个塔楼。
为了增强西塔的刚度与稳定性,设计师们在其周围设计了一个六组合边形,有效地降低了弯曲应力。
同时,在设计中还采用了钢结构构件,使得整个建筑的重量能够更加均匀地承受荷载,并减轻施工难度。
另外,东塔和南塔的结构设计比较类似,主要采用了楼板上覆盖式钢梁,使得整体结构更加均匀。
同时,在防风、减震等设计方面也采用了相似的技术手段。
三、建筑师的设计意图在南京金鹰天地广场的设计中,建筑师们主要考虑到了人文与环境因素。
因此,除了结构的优化设计之外,他们还在外立面的设计上体现了大量的文化元素。
其中,金鹰的“鹰”造型,使得建筑结构非常凸显,同时静态与动态的结合呈现了一种融合之感。
同时,东塔、南塔、中间裙房的造型也分别采用了不同的建筑元素,如砖墙、玻璃幕墙等,呈现出一种多彩多姿的视觉效果。
四、总结南京金鹰天地广场的超高层三塔连体结构,既具有良好的建筑结构与安全性能,又体现了人文与环境意义。
高层建筑连体结构设计论文摘要:高层建筑连体结构设计时非常复杂的结构体系,在进行结构设计时要科学合理的设计连体结构,确保高层建筑连体结构在面对地震灾害时具有可靠的安全,保障人民生命财产安全。
一.引言高层建筑连体结构是指除开裙楼外,高层建筑在两个或两个以上的塔楼之间存在带有连接体的建筑结构。
在高层建筑结构中,连体结构部分是较为薄弱的,因此对高层建筑连体结构设计增加了难度。
由于高层建筑在遭受地震灾害时,容易对地震区的连体高层造成严重破坏,因此需要加强高层建筑连体结构设计,最大限度提升建筑的安全性。
二.工程概况某建筑工程建筑面积为52000㎡,项目占地面积约25000㎡,建筑抗震设防烈度为7度。
A楼和B楼由同一主楼组成,主楼的高度为16层,主楼10层以下为相互独立的建筑结构,在11层和15层之间设置一连体结构,连通A楼和B楼。
在连体部分中,将11层作为可用建筑空间,其余楼层均为架构部分。
在A楼和B楼之间设置连通的地下室。
三.高层建筑的连体结构设计1. 高层建筑连体结构设计基本原则(1)计算数据分析按照JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定,对高层建筑的复杂体型进行分析,需要符合下列基本要求:1)至少需要采用两个具有不同力学模型的三维空间软件对整体内力位移进行数据计算;由于高层建筑连体结构的体型具有特殊性,连体部位的承受力非常复杂,因此需要采用有限元模型对结构整体进行建模分析,并采用弹性盖楼对连体部分进行分析计算。
2)在计算结构抗震系数时,需要考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,设置振型数高于15,计算振型数要使振型参与质量不得小于总质量的90%。
3)需要采用弹性时,要采用程分析法补充进行计算。
4)需要采用弹塑性动力或静力分析方法对薄弱层弹塑性变形进行验算。
2. 结构选型高层建筑的连体结构由于各独立部分存在相同或相近的体型、刚度或平面,抗震设计为7度或8度时,刚度和层数差别较大的建筑,不适合简单采用强连接方式。
南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计共3篇南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计1南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计南京金鹰天地广场位于南京市区核心商业区,店铺、商场、娱乐场所、餐饮店等一应俱全,是南京市著名的购物中心之一。
其中的超高层三塔连体结构更是备受瞩目。
超高层三塔连体结构是指三座高层建筑结构连接在一起,形成一个整体的建筑物。
在这个结构中,三座塔的间隔和角度都经过了仔细的设计和计算,以确保整体建筑物的稳固和安全。
在该结构中,三座塔的高度分别为238米、218米和198米,呈不规则形状,因此需要仔细的设计和计算。
经过多次模拟和试验,设计师们最终决定采用下列结构:首先,三座塔的构造均由混凝土墙和钢筋混凝土柱组成。
这样的结构可以有效地分散塔的重量和抵御风力对建筑物的冲击。
其次,具有连接作用的桁架结构被安装在三个建筑物的顶部。
这些桁架被设计为强大的承重结构,稳固地将整个建筑物连接在一起。
最后,建筑物中心的空心部分被设计为一个大型的钢结构管柱,可以有效地支撑整个结构。
此外,管柱的外形还可以增加建筑物的美感和视觉效果。
在实际建造过程中,设计师和建筑师密切合作,精确地量化每个方面,以确保结构的完整性和稳定性。
这包括选择合适的建筑材料、精确的构造方法、考虑天气因素和对建筑物进行必要的测试和评估。
总体来说,南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构是一项由各个方面组成的复杂工程,但最终,通过建筑师和设计师团队的努力,他们成功地建造了一座美观、稳定、安全的高层建筑。
这对于南京城市的现代化建设无疑是一件巨大的财富,同时也表明了中国设计和建筑创新的潜力和实力南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构是一项具备极高复杂性的工程,但经过建筑师和设计师的精心设计和严格施工,成功地建成一座高度稳定、安全、美观的高层建筑。
该项目体现了中国在设计和建筑方面的创新潜力和实力,为南京现代化建设注入了新的动力和活力。
此次成功实践不仅对于本项目具有指导意义,也为未来高层建筑的开发提供了有益的借鉴南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计2南京金鹰天地广场超高层三塔连体结构分析与设计南京金鹰天地广场位于南京市江宁区,是一个集购物、餐饮、娱乐、文化等多功能于一体的城市综合体。
探讨高层混凝土连体结构设计摘要:高层建筑连体结构作为一种新兴的建筑结构形式,技术还不是特别成熟,因此加强对高层混凝土连体结构设计的探讨是非常必要的。
本文笔者结合自身工作实践经验,以某办公楼为例,对高层混凝土连体结构设计进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:高层建筑混凝土连体结构设计引言因为连体结构需要保证各个建筑物所承受的作用力相协调,有很明显的扭转效应,受力也较为复杂,在结构设计之时非常有难度。
本文以某综合办公楼为例对高层连体结构进行了分析研究。
经研究发现,连体结构通常会有很明显的地震扭转效应,需要在设计时就通过多种软件的计算,分析出最适合的结构设计方案。
2工程简介某栋办公大楼设计时建筑抗震设防为丙类,二级安全结构,建筑物应为不可分割的平面不规则结构,建筑物两侧竖向连体部分是竖向不规则结构。
大楼在建成之后平面形状呈“u”形,地上有16层,地下1层,建筑物长88m,宽约62m,整个地上部分的建筑面积有32000m2。
东西两侧竖向楼体的第11层至15层相连,整体呈现为凯旋门式的结构。
本建筑屋面的上部是6m高的钢结构飘架。
这是一个非常复杂的高层建筑,完工后,结构抗震的等级为一级,超出了预想的范围。
3建筑主体结构确定本工程将主体确认为“高层框架—剪力墙”结构。
剪力墙的筒体位置定为楼层的四角。
在楼、电梯间布置了4个右下至上厚度为350~200mm的钢筋混凝土质的剪力墙。
周圈部分的框架柱利用了建筑物的外立面,保持4m的柱距,而中间部分的框架柱的柱距为8m×8.8m,因为缩小柱距可以让整个建筑结构的抗扭增加。
建筑物楼板以及楼层梁处使用了等级为c30的混凝土,而剪力墙和柱右下至上的混凝土强度为c50~c30。
连体部分共有6层楼,由于结构关系刚度较大,所以选用了强连接的方式将连接体与塔楼相连。
连体部分平面见图1.4建筑物连体部分的设计实施方案高层连体结构在设计的过程中最复杂的就是连体处受力结构的分析。
多塔高位连体结构在大震下的抗震性能分析*任重翠† 徐自国 肖从真(中国建筑科学研究院, 北京 100013)摘要 为满足建筑功能特殊需求,超高层建筑多采用高位连体结构。
采用ABAQUS 软件对一栋三塔高位连体结构进行动力弹塑性分析,研究在设防烈度罕遇地震作用下的结构变形、剪力墙塑性损伤、伸臂桁架和环带桁架等构件的非线性动力响应。
结果表明,对三塔高位连体结构采用合理的结构体系和抗震设计方法,其抗震性能能够满足预定抗震性能目标。
关键词:多塔高位连体结构;钢板组合剪力墙;伸臂桁架;动力弹塑性分析;抗震性能一、 引言高位连体是在结构上部设置连体形成的一种复杂高层建筑结构形式[1],因其独特的建筑功能需求,在工程中被逐渐应用,但目前对此类高位连体结构的抗震性能尤其是在大震下的抗震性能研究还不够全面和深入。
针对一栋三塔连体结构进行罕遇地震作用下的抗震性能分析。
其中,塔A 共76层,总高368米;塔B 共67层,总高328米;塔C 共60层,总高300米。
三栋塔楼在约192米高空处通过6层高的空中平台连为整体。
二、 结构概况整体结构A塔B塔C塔A塔B塔C塔A塔B塔C塔核心筒+伸臂桁架外框筒+环带桁架图1 结构抗侧力体系 本结构采用多重抗侧力结构体系:混凝土核芯筒+伸臂桁架+型钢混凝土框架+连接体桁架,如图1所示。
三塔核芯筒贯通建筑物全高,平面呈矩形。
核芯筒周边墙体布置*十二五国家科技支撑计划课题(2012BAJ07B01)†任重翠:1983.8-,结构咨询与分析,一级注册结构工程师,renchongcui@ 。
约束边缘构件,在重点部位设型钢暗柱。
在塔A的19层(101.3m)以下、塔B、C的6层(33.5m)以下,核芯筒周边墙体采用组合钢板剪力墙结构。
框架柱采用型钢混凝土柱。
采用一道伸臂桁架[2],位于连体最下面一层,桁架高度为8m,并在核芯筒的墙体内贯通设置钢框架,形成整体传力体系。
连体结构由连体底层的转换桁架、周边5层楼高贯穿至相连三栋塔楼的钢桁架,以及转换桁架之上的钢框架结构组成。
连体高层建筑结构抗震设计分析
发表时间:2018-01-02T15:03:53.607Z 来源:《建筑知识》2017年24期作者:周康
[导读] 通过在建筑塔楼之间设置连体的方式,将不同建筑连接成一个整体,赋予建筑独特的外形以及强烈的视觉效果。
(保定市城乡建筑设计研究院河北保定 071000)
【摘要】连体高层建筑是现代高层建筑中一种比较特殊的形式,其连体结构处于高空,跨度相对较大,工艺复杂,加上结构在塔楼之间形成的空间藕连作用,使得建筑整体的受力特性较一般高层建筑更加复杂,容易受到地震应力的影响,需要做好结构抗震设计。
本文结合具体的工程实例,对连体高层建筑结构抗震设计进行了分析和探讨。
【关键词】连体高层建筑;结构;抗震设计
【中图分类号】TU201 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)24-0025-02
1.前言
在经济发展的带动下,人们对于建筑结构的要求也在不断变化,通过在建筑塔楼之间设置连体的方式,将不同建筑连接成一个整体,赋予建筑独特的外形以及强烈的视觉效果。
不过连体建筑两侧的塔楼在刚度上存在一定的差异性,不同的连接方式也会影响结构整体的性能,使得其受力性能非常复杂。
2.工程概况
河北省某连体高层属于地方性标志建筑,主楼分为左右两部分,共15层,在10-11层位置采用跨度60m的连廊连接,建筑平均高度58m,最大高度62m,建筑总面积达到了3.1万㎡。
为了减少对于基础的荷载,建筑采用了框架-剪力墙结构,主楼的平面形状为L形,基本为对称结构。
建筑设计场地类别Ⅱ类,抗震设防烈度为8度。
3.抗震设计
3.1 设计原则
连体高层建筑属于典型的复杂结构,在进行抗震设计时,应该严格遵循我国对于高层建筑的抗震设防要求,坚持做到小震不坏、中震可修、大震不倒。
考虑到该建筑的抗震设防烈度为8度,不能简单的采用强连接的方式,而是应该采用强节点、弱杆件的连接方式,保证节点部分能够处于弹性阶段,将弹塑性变形全部集中在连接体内部,这样当杆件的刚度较大时,可以通过适当削弱杆件部分区段的方式,提升其耗能能力和变形能力,保证节点安全[1]。
3.2 设计方案
(1)确定结构方案:在对连体高层建筑的结构进行设计时,应该尽可能采用规则、对称的结构形式,减少受力结构的凸点,继而避免出现由点破面的情况。
在高层建筑抗震设计中,需要考虑的内容较多,如建筑整体的层数、楼层高度、施工材料、工艺技术以及建筑本身的功能需求等。
在连体高层建筑中,由于结构受力复杂,抗震设计需要做到多重设防,包括节点抗震、构件抗震以及框架抗震等,具体来讲,可以选择具备良好延展性的结构构件,或者在充分保证结构刚度和稳定性的前提下,通过材料的合理选择或者结构的优化设计,削减楼体的自重,提升建筑整体的抗震能力,确保在地震发生时,能够将建筑受到的影响降到最低。
(2)确定楼体性能:连体高层建筑通常都要求较大的内部空间,同时也需要具备较高的抗水平力刚度,框架结构能够满足前者,剪力墙则能够满足后者。
在这种情况下,同时考虑建筑高宽比和使用高度的要求,最终确定建筑结构为钢混框架-剪力墙结构。
依照我国现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关要求,在进行结构设计时,应该采用双向抗侧力体系,尽可能保持两侧刚度的一致性,确保剪力墙能够在建筑周边均匀布设,对建筑全高进行贯通,沿建筑的高度逐步减薄,防止出现刚度突变的问题。
需要注意的是,在框架结构中,必须对剪力墙的数量进行合理控制,数量过多不仅会造成材料的浪费以及重量的增大,还会增加建筑结构的刚度以及对地震的反应,削弱了结构的抗震性能;数量过少则会影响剪力墙抗侧性能的发挥,导致水平应力大部分被框架承担,影响结构受力的合理性[2]。
(3)确定连接结构:连接结构是连体高层建筑的中心,其所连接的两个建筑在刚度上可能有所不同,如果建筑整体对称,连接体的存在对于结构整体并不会产生过于强烈的影响,结构的受力相对稳定。
但是,如果被连接的两个建筑为不对称结构,则连接体的存在会对依照建筑的刚度,对应力进行重新分配,无论是对于建筑的结构还是整体受力,都会产生非常显著的影响。
结构的不对称虽然受设计因素影响巨大,但是并非单纯的来自于设计的不对称,也会受到建筑材料、施工技术等的影响,在进行结构设计时,需要对其进行综合考虑。
3.3 强化措施
即使采用了建筑设计,在建筑结构中依然会存在一些相对薄弱的区域,这些区域往往会成为影响结构整体稳定性的和抗震能力的关键,需要做好必要的强化加固[3]。
(1)塔楼薄弱区域加固:对于直接与连接体相连的梁柱,应该在原本的设计基础上,将抗震等级提升一级,以钢骨混凝土延伸到顶层,并且严格依照相关规范的要求对轴压比进行控制。
连接体的钢梁可以直接深入到塔楼,并且继续延伸到第二跨,与剪力墙或者柱体相互连接。
为了切实保证地震作用下连接体与塔楼的可靠连接,需要对其锚固进行适当强化。
在连接体连接的第二跨梁端,应该做好相应的抗弯和抗剪设计,对箍筋进行加粗加密,提升剪力墙水平筋的强度。
在连接体层,应该适当增加楼板的厚度,在该工程中选择150mm厚度的钢筋混凝土楼板,采用双层双向配筋的设计,确保每一层以及每一个方向上的配筋率在0.3%以上。
(2)消能减震加固:结构阻尼和地震作用成反比关系,从这个角度分析,通过增加结构阻尼的方式,能够有效减少地震作用,降低结构对于地震的反应。
在工程实践中,消能减震加固法主要是通过在结构变形相对较大的位置,设置阻尼器,通过消减地震能的方式来实现减震。
阻尼器的存在,会在一定程度上增大建筑结构整体的阻尼,降低结构在水平和垂直方向的地震作用,对结构在地震作用下可能出现的变形进行有效控制,确保建筑即使遭遇较大的震动,也不至于出现严重损坏[4]。
(3)隔震加固:应该认识到,地震应力与高层建筑结构之间的作用是相互的,当结构周期延长时,其刚度会相对削弱,减少结构对于地震的抵抗能力。
从该工程的具体情况分析,应该做好相应的隔震加固,选择铅芯橡胶隔震这种最为典型的加固方式,运用铅芯和橡胶本身较高的阻尼值和较大的水平表型,对地震作用下的震动能量进行吸收,实现地基部分与上层结构的相互隔离,降低连体高层建筑结构的整体受力,提升结构的稳定性和抗震性能。
(4)外加构件加固:外加构件法在既有建筑的抗震性能强化方面应用较为广泛,其基本原理,是在建筑结构构件外部,增设相应的
抗震构件,提升结构整体的抗变形能力和抗震承载力。
通常情况下,在高层建筑抗震加固中,常用的外加构件包括了圈梁、构造柱以及墙体等,如果在施工中,发现建筑构件的承载力或者变形能力不足,进行返工又会造成工期的延误和资源的浪费,则可以通过外加构件的方式来对其进行加固,提升结构的抗震性能[5]。
4.结语
总而言之,连体高层建筑的结构受力相对复杂,为了保证建筑的使用安全,需要做好相应的抗震设计,通过相应的计算模型对结构的受力特性进行分析,找出其中存在的缺陷和问题,明确具体的设计方案,采取切实有效的方法和措施,对建筑结构中的薄弱环节进行加固,提升结构整体的抗震性能,满足建筑稳定安全使用的要求。
参考文献
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[4]梁声闻.连体高层住宅结构抗震设计[J].建材发展导向,2013,(5):6-7.
[5]季金文,冯香玲,仇明璇.某双塔连体高层建筑的结构抗震分析与设计[J].浙江建筑,2012,29(8):24-27.。