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体型收进对高层建筑结构抗震性能的影响

建筑结构 2003年第9期33卷 12-15页

作者：肖从真徐培福王翠坤中国建筑科学研究院北京100013

结合振动台试验现象和震害调查 ,对体型收进的框架结构进行了深入的计算分析和比较 ,研究了体型收进对高层建筑结构抗震性能的影响 ,对体型收进的位置、收进程度等影响因素进行了分析。

关键词：高层建筑抗震设计体型收进结构设计

体型收进的框架-核心筒超高层结构模型振动台试验研究

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建筑科学 2019年第5期35卷 64-69页

作者：杨万托陈才华陈灏凯马龙曹进哲南京金融城建设发展股份有限公司江苏南京210000 中国建筑科学研究院北京100013

对体型收进框架-核心筒超高层结构进行了整体模型振动台试验。介绍了模型简化设计、试验过程及主要现象,测试了结构在7度小震、中震及大震作用下动力响应,包括结构自振特性、加速度动力放大系数、楼层位移、层间位移角及损伤发展规律。... 详细信息

对体型收进框架-核心筒超高层结构进行了整体模型振动台试验。介绍了模型简化设计、试验过程及主要现象,测试了结构在7度小震、中震及大震作用下动力响应,包括结构自振特性、加速度动力放大系数、楼层位移、层间位移角及损伤发展规律。结果表明结构设计合理,能满足规范及抗震设计性能目标的要求。在试验研究基础上,对结构设计提出了改进建议,以进一步提高结构的抗震性能。

关键词：超高层建筑振动台试验体型收进

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体型收进钢框架结构抗震耗能分布研究

体型收进钢框架结构抗震耗能分布研究

作者：王雪青河北建筑工程学院

学位级别：硕士

随着我国建筑技术的发展和进步,多种功能、形状独特的结构越来越多,体型收进是目前出现的一种较为常见的结构形式。该类结构在地震过程中的反应是较为复杂的,由于结构形式的不规则,会导致结构的部分楼层出现变形过分集中的情况,与体型... 详细信息

随着我国建筑技术的发展和进步,多种功能、形状独特的结构越来越多,体型收进是目前出现的一种较为常见的结构形式。该类结构在地震过程中的反应是较为复杂的,由于结构形式的不规则,会导致结构的部分楼层出现变形过分集中的情况,与体型规则的结构相比,该类结构在地震中更加容易出现损坏甚至倒塌。因此对体型收进结构的抗震性能进行研究是非常必要的。目前使用的抗震设计方法主要可以分为以下两个阶段:第一阶段为结构的弹性阶段,主要的设计指标是构件的承载力,其验算指标是结构的弹性位移。第二阶段为结构的塑性阶段,在该阶段中,需要对结构进行弹塑性设计,目前的抗震设计方法中,只要结构的极限变形能力能够超过地震作用时的地震响应,便认为此时的结构是满足抗震要求的。值得注意的是在结构的弹塑性范围内仅仅通过位移这个单一的指标不能够较好的反应结构在地震作用下的性能。基于能量的抗震设计方法同时考虑了力和位移以及结构的滞回耗能和损伤等因素,在一定程度上弥补了现有抗震设计方法不能考虑结构耗能和损伤的不足。目前基于能量抗震设计方法的研究主要针对的是一些体型规则的结构,而对于体型收进这类结构的研究涉及较少,体型收进结构的收进方式有很多种,顶层收进是其中的一种收进方式。基于能量抗震设计方法主要包括地震输入能和结构滞回耗能分布两部分,本文主要是针对顶层收进这类结构进行抗震耗能分布的研究,主要包括以下几个方面:(1)对现有的基于能量抗震设计方法进行总结论述,系统的分析了基于能量抗震设计方法的研究现状。(2)利用PKPM和ABAQUS软件建立四个钢框架基础模型以及32个顶层收进的钢框架模型。(3)对建立的钢框架模型进行动力时程分析,确定顶层收进结构的滞回耗能的分配规律,并且拟合其相应的计算公式,主要包括以下三个方面:结构中梁柱总耗能分布规律及其确定方法;梁柱耗能沿楼层分布规律及其确定方法;同一楼层中梁柱耗能分布规律。(4)采用算例对本文的研究成果进行验证分析。

关键词：体型收进钢框架结构总滞回耗能耗能分布

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天津某体型收进超高层项目结构设计

建筑结构 2014年第24期44卷 25-30,108页

作者：姚建锋侯悦琪吴仕超刘钢奥雅纳工程顾问上海200031

天津恒富大厦超高层项目结构高396.5m。塔楼体型的多次收进,导致结构存在沿竖向刚度突变、受力集中、上部侧向变形不易控制等设计难点。结合塔楼建筑超高、多功能性、体型收进的三大特点,阐述其结构体系(框架-核心筒+腰桁架+下部巨型斜... 详细信息

天津恒富大厦超高层项目结构高396.5m。塔楼体型的多次收进,导致结构存在沿竖向刚度突变、受力集中、上部侧向变形不易控制等设计难点。结合塔楼建筑超高、多功能性、体型收进的三大特点,阐述其结构体系(框架-核心筒+腰桁架+下部巨型斜撑+上部密柱+局部伸臂桁架)的确定、构件材料和类型的选择、抗震措施的采用等主要设计问题;并介绍了包括施工模拟及收缩徐变分析、罕遇地震弹塑性时程分析在内的塔楼结构模型分析情况,以验证设计的合理性和安全性。

关键词：超高层建筑体型收进混合结构施工模拟分析弹塑性时程分析

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某商业综合体体型收进探讨

建筑结构 2023年第S2期53卷 165-170页

作者：陈卫峰南京威新房地开发有限公司第一分公司南京210016

目前大量地震震害及相关试验研究表明,结构体型收进较大且位置较高时,上部结构刚度会突然降低,使得收进部位形成薄弱部位,因此针对此类结构部位应采取更高的抗震措施和性能目标进行设计。文章以某商业综合体为例,结合塔楼体型收进的问题... 详细信息

目前大量地震震害及相关试验研究表明,结构体型收进较大且位置较高时,上部结构刚度会突然降低,使得收进部位形成薄弱部位,因此针对此类结构部位应采取更高的抗震措施和性能目标进行设计。文章以某商业综合体为例,结合塔楼体型收进的问题,进行了对收进部位的上下层刚度分析,收进楼层及下层墙、柱拉力分析以及对收进部位竖向构件设定性能目标和中大震计算并进行了性能化设计;其次还对收进部位相邻上下层楼板进行应力分析并根据计算结果进行相应的配筋设计和构造加强措施;从而使得本工程的位移角、刚度比、抗剪承载力比等结构指标均能满足规范要求,且体型收进部位上下各2层的竖向构件均能够满足设定的性能目标要求。综上所述,针对结构体型收进等问题,本文所采取的分析方法和设计措施可供类似工程提供参考。

关键词：体型收进刚度分析性能化设计拉力分析应力分析

中兴通讯总部大厦1栋斜柱及体型收进关键问题研究

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建筑结构 2023年第22期53卷 32-38页

作者：杨涛孙仁范罗嘉骏深圳力鹏工程研究结构设计事务所有限公司深圳518034

中兴通讯总部大厦1栋为具有立面悬挑及体型收进特点的超高层建筑。在方案阶段,对立面悬挑进行了多方案比选,结果表明斜柱倾角对整体指标及经济性影响较小,随着斜柱倾角增大,斜柱端部拉力及相关楼层剪力墙的剪力有明显增加。对斜柱转换... 详细信息

中兴通讯总部大厦1栋为具有立面悬挑及体型收进特点的超高层建筑。在方案阶段,对立面悬挑进行了多方案比选,结果表明斜柱倾角对整体指标及经济性影响较小,随着斜柱倾角增大,斜柱端部拉力及相关楼层剪力墙的剪力有明显增加。对斜柱转换结构进行了详细的传力路径分析并总结了其受力特点,提出了斜柱转换结构关键构件的设计方法,保证了斜柱结构可靠性。通过“抗”与“放”相结合的方式解决了斜柱顶部楼板应力较大的问题。对体型收进进行了受力特点及变形分析,结果表明体型收进结构在竖向、水平荷载作用下分别有不同于常规结构的传力特征,在竖向荷载作用下也存在较为明显的水平变形。根据分析结果,对体型收进处采取了一系列有针对性的结构加强措施。

关键词：超高层建筑斜柱转换体型收进楼板应力传力路径

基于CFD数值模拟的超高层钢结构体型收进研究

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基于CFD数值模拟的超高层钢结构体型收进研究

作者：王雪峰河北建筑工程学院

学位级别：硕士

二十世纪初开始,人类社会城镇化的速度不断加快,大量人口涌入城市,为满足城市新增人口的住房要求,高层建筑应运而生,随后便迎来飞速发展。高层建筑的发展依赖于建筑材料的强度和先进的施工技术。所以,随着材料科学的不断进步,越来越多... 详细信息

二十世纪初开始,人类社会城镇化的速度不断加快,大量人口涌入城市,为满足城市新增人口的住房要求,高层建筑应运而生,随后便迎来飞速发展。高层建筑的发展依赖于建筑材料的强度和先进的施工技术。所以,随着材料科学的不断进步,越来越多的新材料被应用到建筑领域,而且大型机械代替人工作业,极大地提到了劳动效率,高层建筑的高度不断增加,开始向超高层发展。随着建筑高度的增加,风荷载对建筑的影响越来越明显,在超高层建筑领域,风荷载已经成为影响建筑结构的主要荷载之一。但是,由于风的产生有很大的随机性,并且其流动状态十分复杂,导致实际工程中难以用公式进行准确的计算。因此,需要采取模拟试验的方法进行准确分析。目前,使用较多的是缩尺模型的风洞试验法。但是,此方法试验成本高、技术难度较大、试验周期长。为解决此类问题,科研人员借助计算机强大的计算功能,结合流体力学和数值计算的基础理论,建立了数值风洞模型,用数值计算的方法研究超高层建筑的风荷载效应,并取得了众多研究成果。数值模拟以其高效、准确、低成本的优势得到了广泛的使用。本文针对超高层建筑的体型收进方式,采用计算流体动力学数值模拟技术,建立超高层建筑的数值风洞模型,通过数值计算的结果研究其风荷载效应。首先采用不同的湍流模型对CAARC高层建筑标准模型进行数值模拟,将得到的结果与CAARC高层建筑标准模型的试验数据对比,选取计算精度较高的湍流模型,将此湍流模型用于接下来的数值模拟当中。然后针对3×3束筒结构的超高层建筑,设计了7种不同的收进方式,采用之前确定的湍流模型,对这7种不同收进方式的超高层建筑在两种风向下进行数值模拟,将数值模拟的结果进行比较,分析不同收进方式的超高层建筑在风荷载作用下的表面风压分布、建筑周围流场的分布、基底剪力与弯矩等参数特性。通过对数值模拟结果的对比分析,得出如下结论:当来流无湍流时,Realizable k-ε模型和SST k-ω模型模拟的建筑侧面与背风面风压对称性较好。而使用RNG k-ε模型计算得到的结果显示建筑表面风压的对称性较差。当来流有湍流时,SST k-ω模型的计算结果与CAARC标模实测结果误差较小,风压误差基本在10%以内。因此在后续模拟中均采用SST k-ω模型进行模拟。从建筑模型各表面的平均风压等值线分布图中可以看出,建筑正风压峰值主要位于建筑迎风面中上部,而负风压峰值主要位于建筑侧面角部位置,收进方式均匀的建筑在其顶部侧面出现的负压大于非均匀收进的建筑;根据建筑物周围的绕流流场分布,当建筑物上部体积较大时,建筑物背风面附近的区域形成了2个较大漩涡,使背风面受吸力,当建筑物上部体积较小时,主要在建筑中下部形成1个漩涡;根据建筑各方向基底剪力与弯矩的数值可以看出,超高层建筑的风荷载效应受风向影响较大,所以超高层建筑初期选型时,需要结合当地的风向玫瑰图,分析所在地区的风向分布。如果风向比较单一或某一风向所占比例较大,此时的超高层建筑的收进方式可以选择较为复杂的收进方式,但要减小建筑上部的体积且各束筒的高度差不宜过大;如果当地风向分布比较复杂,此时超高层建筑的收进方式宜采用较为对称、规则的收进方式,同样要注意适当减小建筑上部体积且相邻束筒高度差不宜过大。

关键词：计算流体动力学数值模拟超高层建筑体型收进风洞试验

基于Python语言评估体型收进结构地震损伤

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许昌学院学报 2020年第5期39卷 64-68页

作者：白润山马子彦段君胜郝勇河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000

为合理评估钢框架体型收进结构地震损伤,设计3个九层钢框架顶层不同收进模型,并分析对同一地震波作用下的塑性应变反应,利用Python语言快速提取损伤数据.探究结构关键层构件累积塑性分布,通过对体型收进结构地震作用下的损伤指标进行损... 详细信息

为合理评估钢框架体型收进结构地震损伤,设计3个九层钢框架顶层不同收进模型,并分析对同一地震波作用下的塑性应变反应,利用Python语言快速提取损伤数据.探究结构关键层构件累积塑性分布,通过对体型收进结构地震作用下的损伤指标进行损伤评估.研究表明:地震作用下,顶层收进会改变结构楼层整体损伤,收进面积越大“鞭梢效应”越明显.

关键词： Python语言体型收进地震损伤评估

某框架核心筒结构体型收进部位抗震分析与加强

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广东土木与建筑 2017年第4期24卷 7-9页

作者：隋晓陈晓航常磊广州容柏生建筑结构设计事务所广州510170

本文对某超高层建筑体型收进部位进行了深入的计算分析,结合大震弹塑性时程分析结果,阐述了体型收进部位的受力特点,分析了相关部位在地震下的破坏机理,给出了针对性的抗震加强措施,最后通过大震分析验证了改进效果。

关键词：体型收进框架核心筒大震弹塑性时程分析