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超高层结构伸臂桁架的承载力及刚度简化计算

同济大学学报（自然科学版） 2014年第3期42卷 358-364页

作者：王斌陈以一赵宪忠同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

对超高层结构体系中常用的伸臂桁架-单斜腹杆型式(N型)从桁架机制与刚架机制出发、依据伸臂桁架破坏模式建立了简化计算模型,揭示其受力机理.采用有限元模型对伸臂桁架的承载力和刚度指标进行了评估,得知斜腹杆是伸臂桁架主要的受力构件... 详细信息

对超高层结构体系中常用的伸臂桁架-单斜腹杆型式(N型)从桁架机制与刚架机制出发、依据伸臂桁架破坏模式建立了简化计算模型,揭示其受力机理.采用有限元模型对伸臂桁架的承载力和刚度指标进行了评估,得知斜腹杆是伸臂桁架主要的受力构件,对伸臂桁架整体承载力以及刚度均起着决定性作用.有限元计算值同简化模型计算结果较为接近,表明所提出的简化模型可以应用于伸臂桁架初步设计中的承载力及刚度的计算.

关键词：超高层结构伸臂桁架简化模型有限元计算承载力刚度

普通伸臂桁架与屈曲约束支撑型伸臂桁架最优布置方案分析

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建筑结构学报 2015年第12期36卷 1-10页

作者：邢丽丽周颖同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

以兰州金茂大厦为背景,选取其伸臂桁架的高度、跨度和截面尺寸作为变量,设计了5种不同布置形式普通伸臂桁架和相应的5种屈曲约束支撑型消能减震伸臂桁架,采用ANSYS有限元软件进行了静力非线性分析和滞回加载分析,应用目标函数法进行优... 详细信息

以兰州金茂大厦为背景,选取其伸臂桁架的高度、跨度和截面尺寸作为变量,设计了5种不同布置形式普通伸臂桁架和相应的5种屈曲约束支撑型消能减震伸臂桁架,采用ANSYS有限元软件进行了静力非线性分析和滞回加载分析,应用目标函数法进行优化对比。结果表明:在5种普通伸臂桁架和相应的5种屈曲约束支撑型伸臂桁架中,双跨对角斜撑型布置形式分别为两类不同伸臂桁架中满足抗震要求的最优布置形式。在满足等刚度的原则下,屈曲约束支撑型伸臂桁架耗能能力明显高于普通伸臂桁架。采用双跨对角斜撑型布置形式的屈曲约束支撑型伸臂桁架是抗震性能更优的伸臂桁架布置形式。

关键词：伸臂桁架屈曲约束支撑有限元分析抗震性能优化目标函数

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超高层结构伸臂桁架安装时序分析与控制方法

土木工程学报 2014年第7期47卷 1-8页

作者：王化杰钱宏亮范峰支旭东哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学(威海) 山东威海264209

以深圳京基金融中心为原型,对Z形和V形两种典型伸臂桁架进行多种安装方案分析,研究单个伸臂桁架随施工进展的附加内力发展规律及其不同安装时序时的相互影响。结果表明,在任意确定的施工段内,不同连接方案下单个伸臂桁架附加极值应力发... 详细信息

以深圳京基金融中心为原型,对Z形和V形两种典型伸臂桁架进行多种安装方案分析,研究单个伸臂桁架随施工进展的附加内力发展规律及其不同安装时序时的相互影响。结果表明,在任意确定的施工段内,不同连接方案下单个伸臂桁架附加极值应力发展规律基本不变,多个伸臂桁架的影响结果可由各自影响结果叠加得到,且安装时彼此之间相互影响很小。最终给出伸臂桁架连接时刻与最大附加应力关系曲线,给出以附加应力为控制目标的合理安装时序分析控制方法,并通过算例验证方法的有效性。最后,通过京基金融中心伸臂桁架安装全过程监测,验证理论分析的可靠性,相关控制分析方法可用于同类超高层结构伸臂桁架合理连接时序的确定,指导施工过程。

关键词：京基金融中心伸臂桁架施工监测安装时序超高层

上海中心大厦伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2013年第2期34卷 29-36页

作者：陈以一王斌赵宪忠秦浩同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

在上海中心大厦伸臂钢桁架与柱和核心筒连接单调静力试验的基础上,进行了该连接的抗震性能试验。试验设计了3种不同的反复加载路径,以考察普通循序渐增加载方式和不同损伤累积后再以普通循序渐增加载方式下试件滞回特性和耗能能力的差... 详细信息

在上海中心大厦伸臂钢桁架与柱和核心筒连接单调静力试验的基础上,进行了该连接的抗震性能试验。试验设计了3种不同的反复加载路径,以考察普通循序渐增加载方式和不同损伤累积后再以普通循序渐增加载方式下试件滞回特性和耗能能力的差别。结果表明:在几种不同路径反复荷载作用下,试件最终破坏均发生在伸臂桁架斜腹杆和下弦杆端部,伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的节点板塑性应力水平较低,滞回曲线形状饱满,延性较好,满足结构抗震设计要求;伸臂桁架在不同加载路径下的累积塑性耗能引起的塑性损伤对伸臂桁架的滞回性能退化有一定影响,但并不显著;单斜腹杆作为伸臂桁架耗能的主要构件,其累积轴力耗能占伸臂桁架总耗能的70%左右。

关键词：巨柱-核心筒结构体系伸臂桁架加载路径拟静力试验抗震性能

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高层建筑中伸臂桁架的耗能性能研究

工程力学 2021年第2期38卷 36-43页

作者：甄伟邱意坤杨青顺张万开北京市建筑设计研究院有限公司北京100045 青海大学土木工程学院青海810016

伸臂桁架是超高层结构中的关键构件,改善其耗能能力对提升结构的抗震性能具有重要意义。常见的伸臂桁架形式主要有普通支撑型伸臂桁架、屈曲约束支撑型(BRB)伸臂桁架和阻尼型伸臂桁架等。该文从框架-核心筒-伸臂桁架结构体系入手,对普... 详细信息

伸臂桁架是超高层结构中的关键构件,改善其耗能能力对提升结构的抗震性能具有重要意义。常见的伸臂桁架形式主要有普通支撑型伸臂桁架、屈曲约束支撑型(BRB)伸臂桁架和阻尼型伸臂桁架等。该文从框架-核心筒-伸臂桁架结构体系入手,对普通支撑型、屈曲约束支撑型和阻尼型伸臂桁架的受力性能和耗能性能进行了研究。结果表明,结构采用不同的伸臂桁架会对其在地震作用下的地震能量输入和耗能分布产生一定影响。和普通支撑桁架体系相比,屈曲约束支撑型和阻尼型伸臂桁架结构体系具有更好的耗能性能。此外,在对核心筒的损伤程度控制方面,阻尼型伸臂桁架的作用更加明显,而在整体结构的位移响应控制方面,BRB伸臂桁架的效果最好。

关键词：超高层结构伸臂桁架屈曲约束支撑摩擦型阻尼耗能性能

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核心筒伸臂桁架技术研究与应用

工程设计与施工 2024年第1期6卷 4-7页

作者：赵鹏翀中交一航局第二工程有限公司山东青岛266073

伸臂桁架是指在钢构建筑中,采用钢管或钢板进行连接,形成桁架的结构形式。伸臂桁架因其结构合理、强度高、耐久性强等特点,广泛应用于建筑工程中。随着城市化的加速发展,越来越多的超高层建筑在建设中出现。由于超高层建筑高度巨大,面... 详细信息

伸臂桁架是指在钢构建筑中,采用钢管或钢板进行连接,形成桁架的结构形式。伸臂桁架因其结构合理、强度高、耐久性强等特点,广泛应用于建筑工程中。随着城市化的加速发展,越来越多的超高层建筑在建设中出现。由于超高层建筑高度巨大,面积广大,所需的结构材料和力学性能都比普通建筑更高。而伸臂桁架因其优异的力学性能和结构特点,成为超高层建筑中广泛应用的结构形式。论文依托湖北金控大厦项目核心筒避难层伸臂桁架施工的介绍,浅述对核心筒伸臂桁架技术研究与应用。

关键词：伸臂桁架超高层框架-核心筒技术研究

混合控制消能减震伸臂桁架上海中心抗震性能研究

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振动与冲击 2016年第21期35卷 188-195,228页

作者：周颖李宏描邢丽丽同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司电网工程公司武汉430071

在超高层建筑结构体系中,相对于传统伸臂桁架,新型消能减震伸臂桁架能显著提高结构的抗震性能,但同时也存在一些不可避免的问题。屈曲约束支撑伸臂桁架在小震下仅提供刚度不耗能,在中震下屈服耗能有限;黏滞阻尼伸臂桁架因黏滞阻尼器自... 详细信息

在超高层建筑结构体系中,相对于传统伸臂桁架,新型消能减震伸臂桁架能显著提高结构的抗震性能,但同时也存在一些不可避免的问题。屈曲约束支撑伸臂桁架在小震下仅提供刚度不耗能,在中震下屈服耗能有限;黏滞阻尼伸臂桁架因黏滞阻尼器自身最大阻尼力限制,在中震和大震下对结构侧移控制效果不佳。混合控制消能减震伸臂桁架结构综合利用多种消能构件,同时为结构提供足够刚度和附加阻尼,具有更为全面的抗震性能。本文以上海中心为研究背景,研究了混合控制消能减震伸臂桁架结构在各烈度地震作用下的消能减震效果,同时探讨了黏滞阻尼伸臂桁架与屈曲约束支撑伸臂桁架相对数量变化对结构抗震性能产生的影响。将为消能减震伸臂桁架超高层结构体系的进一步研究和应用提供借鉴。

关键词：超高层混合控制消能减震伸臂桁架黏滞阻尼器屈曲约束支撑

超高层建筑伸臂桁架-核心筒剪力墙节点受力性能数值与理论研究

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工程力学 2014年第1期31卷 46-55页

作者：聂建国丁然樊健生清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

基于对两种适用于超高层建筑的伸臂桁架-核心筒剪力墙节点的试验研究,对该类节点的抗震性能和受力机理进行精细有限元和理论分析,并给出设计方法和建议。首先利用通用有限元软件***(2010)对节点进行非线性数值模拟,将有限元分析结果与... 详细信息

基于对两种适用于超高层建筑的伸臂桁架-核心筒剪力墙节点的试验研究,对该类节点的抗震性能和受力机理进行精细有限元和理论分析,并给出设计方法和建议。首先利用通用有限元软件***(2010)对节点进行非线性数值模拟,将有限元分析结果与试验结果进行对比分析,取得满意的结果。随后根据有限元计算结果对伸臂桁架、墙体端部暗柱、外包(内嵌)钢板和混凝土剪力墙的受力机理进行深入分析,同时给出节点承载力简化计算方法。最后在整体节点模型的基础上,建立节点板的局部模型,着重对节点板的受力机理进行分析,并考察该类节点板简化设计公式的适用性。分析结果表明:混凝土墙受到上下部钢板的剪切作用从而形成斜压杆受力机制;在剪切荷载存在且节点板长度较小时,节点板危险截面正应力分布并不符合平截面假定。该文研究可为超高层建筑中伸臂桁架-核心筒节点的设计与施工提供参考。

关键词：超高层建筑伸臂桁架组合节点非线性有限元分析节点板平截面假定受力机理

上海中心大厦伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的静力性能试验研究

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建筑结构学报 2013年第2期34卷 20-28页

作者：赵宪忠王斌陈以一秦浩同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

超高层框架-核心筒结构体系中,伸臂桁架连接着外围巨柱框架与内部核心筒,需传递巨大内力,其连接构造、传力机制等非常复杂。以上海中心大厦工程为背景,选取钢骨混凝土巨柱-伸臂桁架-环带桁架连接区域和伸臂桁架-核心筒连接区域进行了单... 详细信息

超高层框架-核心筒结构体系中,伸臂桁架连接着外围巨柱框架与内部核心筒,需传递巨大内力,其连接构造、传力机制等非常复杂。以上海中心大厦工程为背景,选取钢骨混凝土巨柱-伸臂桁架-环带桁架连接区域和伸臂桁架-核心筒连接区域进行了单调静力加载试验,并进行了有限元分析和简化模型计算分析。结果表明:伸臂桁架能够有效连接相邻构件并可靠传力,其破坏模式表现为伸臂桁架斜腹杆的受压屈曲以及上、下弦杆的弯曲变形,具有较好的延性;伸臂桁架与巨柱和核心筒连接的节点板虽然部分区域进入塑性,但塑性变形不明显,表明连接区域的承载力远高于杆件的承载力;有限元分析及简化模型分析结果与试验结果吻合良好;简化模型反映了伸臂桁架的非线性受力机理,可对其失效荷载进行准确预测,并可根据结构性能设计要求进行伸臂桁架分析和构件截面选择。

关键词：超高层建筑伸臂桁架单调静力试验有限元分析简化模型受力性能