[分享]10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点

发表于2020-07-04     406人浏览     3人跟帖     总热度:698  

10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点!

作者:林树枝

来源:中国幕墙网

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随着城市的发展,原有城市建筑特点无法满足人口聚集的需要,所以城市建筑向空间、纵向发展已成为必然。高层建筑的发展已有100多年的历史,其根本原因主要有:经济发展、城市人口密集、土地资源减少、科技进步等。随着钢结构技术的发展和多种高性能建筑材料的产生,对于高层建筑的要求已不仅限于满足使用,建筑形式和审美要求也越来越重要。

 

  基于对高层建筑结构设计的一些思考,本文主要针对部分设计难点进行案例分析。


  案例一:厦门国际银行大厦

  建筑设计要求300度全海景,将核 心筒偏移北侧,结构扭转变形较 大,属平面扭转不规则结构。

  优化时将筒体北侧弱化,墙厚取Ø 250,筒体南侧最厚处为600。

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平面图

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  案例二:厦门福隆大厦

  采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。

  钢管混凝土柱延伸至屋顶,以提高Ø 结构整体的抗震性能。采用的钢管 混凝土柱直径为1300mm~1000mm, 钢板壁厚25~20mm。

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  钢管混凝土柱与混凝土梁节点做法示意图(环梁与环形牛腿梁柱连接)

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  采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。钢管混凝土柱延伸至 屋顶,以提高结构整体的抗震性能。

  穿层柱采用劲性混凝土柱

  为了增加二层~四层楼板大开洞处穿层柱的刚度、延性,改 善结构的抗震性能,对穿层柱按照中震弹性进行强度设计并采取针对性的抗震措施。

  穿层柱的抗 震等级提高一级,按照一级控制,轴压比控制不大于0.7。

  在穿层 柱子内设置双向工字型钢骨,按 照《型钢混凝土组合结构技术规 程》(JGJ138-2001),含钢量大 致控制在4%左右;并且按柱全长箍筋加密。

  案例三:厦门禹州国际大酒店

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实景图

  两座塔楼间距25米,跨度较大,连廊结构采用空间钢桁架形式;钢桁架连廊与1#塔楼一侧为固定连接;1#塔楼承受连廊竖向荷载,水平地震荷载和水平风荷载;钢桁架连廊在3#塔楼一侧为滑动支座(即弱连接的形式),3#楼仅承受连廊的竖向荷载;在3#楼屋顶设置滑动支座的目的在于,放开3#楼对连廊水平方向的约束。

  从而使1、3#塔楼的地震反应没有关联作用,避免1#楼在水平力作用下对3#楼产生的影响,避免1、3#楼位移的不同步对连廊的影响。

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钢结构布置图

  案例四:厦门东方时代广场空中花园

  悬挑长度达到12米,且作为空中绿化和休闲活动场所,荷载较大。

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剖面图

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立面图

  案例五:厦门国际海岸

  连接体及与连接体相连的结构构件在连接部位及其上、下层,抗震等级提高一级。

  与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上、下层,箍筋全高加密。

  连接体楼板厚度150mm,结构计算模型中考虑楼板的弹性变形(采用弹性板),双层双向配筋率不小于0.3%。

  连接体结构的框架梁按抗剪中震弹性,抗弯中震不屈服要求设计。

  与连接体相连的框架柱按中震弹性进行截面设计。

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效果图

  案例六:厦门融信幸福海岸

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效果图

  平面层层退台

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平面图

  案例七:厦门中航紫金广场

  塔楼A、塔楼B均为写字楼,地面以上总层数41层,屋面 高度为180.7m,采用钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构体系。

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效果图

  酒店地面以上总层数21层, 屋面高度78.9m,采用钢筋 混凝土框架核心筒体系。

  塔楼B与酒店及其商业裙房Ø 三部分设缝分开。

  塔楼B与酒店在16~18层设Ø 置连廊相连,连廊采用可 转动可滑动式支座,整体计算时,将作为荷载作用 在塔楼B及酒店相关部位上。

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连廊结构分析

  塔楼B与酒店在酒店15~17层设置连廊相连,连廊跨度约26~33m,连廊总高度10.5m。

  连廊在16层与酒店连通作为行政酒廊,连廊顶与酒店18层小屋面连通作为屋顶花园 。

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连廊结构分析

  连廊采用钢桁架结构形式,桁架高度5.5m,处于酒店16~17层,桁架其 下一层采用钢结构吊挂体系。

  连廊钢结构顺连廊方向采用桁架形式,在靠近塔楼B和酒店垂直连廊方向采用人字撑。

  桁架与酒店连接方案顺桁架方向采 用滑动连接,垂直桁架方向为铰接,支座采用可转动可滑动式支座。

  桁架与塔楼B连接方案顺桁架方向采用滑动连接+纵向粘滞阻尼器,垂直桁架方向为 铰接,支座采用可转动可滑动式支座。

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连廊结构分析

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  案例八:厦门明丰中心

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  参考现有国内的工程实例,本项目连体结构 具备可行性。

  考虑跨度不大(净跨17米),并为更好满足 建筑使用功能,采用“水平梁板”强连接方式。

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  案例九:厦门五通佰翔酒店

  地下1层,±0.00=6.40m,底板面标高-5.70 m。

  地上22层,其中裙楼3层,4层以上为塔楼,3层4四层之间另有一层技术夹层;地面以上裙楼部分设一道伸缩缝兼抗震缝,分为带塔楼部分及不带塔楼部分;带塔楼部分建筑总高度99.0米(到女儿墙顶),不带塔楼部分建筑总高度22.4米(至女儿 墙最高处)。

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  楼盖采用现浇普通钢筋混凝土梁板楼盖,大跨度钢桁架部分为了减少自重采用型钢梁-混凝土板组合楼盖。桁架杆件截面为矩形钢管,钢梁均为H型钢。

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  竖向构件:剪力墙厚度为400~200,连梁高度一般为700,宽度同墙厚;普通钢筋混凝土柱截面为1200×1200、600×800~1800、600×600等,转换柱为带芯柱的钢筋混凝土柱,截面为 1400×1400。

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  案例十:瑞华高科技研发中心大楼

  大楼高99.7米,设计独特,扭曲直上。

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拧麻花大楼

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抗震并没有问题

  因为整个平面的旋转,部分位置的悬挑长度很大,可能需要验算竖向地震作用,裂缝和挠度也要严格控制。比如下图,底部几层的角部,悬挑非常大。

  结构设计与普通建筑比起来,并没有很大差异。就是工作量有点大,因为没有「标准 层」的概念了,每一层的楼面梁板可能都得单独设计。

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  设计理念源自:瑞典马尔默旋转大厦

  欧洲最高的摩天住宅。

  建筑 高度190米,54层,分成9个单元体,每个单元体有五层,每层约 400平方米,单元体与单元体之间用一个夹层分隔。

  以中央主柱串接,单元体之间以微量的旋转 角度差相接,整栋建物由下往上共旋转了90度。

  大楼外墙厚度随高度递减,靠近地面层的外墙厚 2米,到大楼顶层时,厚度仅剩 40cm。


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点评   lankuer  发表于  3楼   2020-07-09  学习
男-鼓掌男-鼓掌

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