高层结构案例分析教学提纲.ppt

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1、高层结构案例分析主要内容1、结构设计参数2、结构体系简介3、结构体系分析2高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店1、结构设计参数该工程设计基准期为50年，结构安全等级一级，基础设计等级为甲级。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，结构抗震设防类别为乙类，场地类别Ⅲ类。场地基本风压0.45KN/㎡（重现基准期为50年），地面粗糙度类别为B类,阻尼比0.02。3高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店2、结构体系简介2.1结构体系布置混合框架柱-核心筒–伸臂桁架4结构平面布置图钢管混凝土柱采Q435B钢管，内填C70混凝土；伸臂桁架采用Q3

2、90钢材，焊接H型钢梁及腰桁架采用Q345B；核心筒混凝土强度等级从C60渐变至C40；楼板采用压型钢板组合楼盖，混凝土强度等级C30。高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店2、结构体系简介2.1结构体系布置结构加强层为了提高整体结构抵抗地震和风荷载的能力，沿建筑高度分别在18层、38层和53层设置了伸臂桁架和腰桁架，与框架-核心筒共同组成了结构的抗侧力体系，伸臂桁架的设置，大大提高了结构的抗震性能和抗倾覆能力，腰桁架的设置不仅提高了周边框架的抗侧刚度，同时也保证了周边框架在重力荷载作用下的协同工作能力，减小了角柱的受力负荷，增加了重力荷载的传力途径。结构竖向布置图高层建筑

3、结构案例分析—江苏东方国际大酒店2、结构体系简介2.2抗侧力结构体系伸臂桁架核心筒混凝土柱核心筒位于主楼中央，高宽比约为12.93，由混凝土连梁连接相邻的剪力墙，外墙封闭，从而提供结构大部分的扭转刚度，核心筒外墙截面尺寸1200mm，向上减小为600mm，内墙从下至上依次为500mm、400mm、300mm。高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店2、结构体系简介2.1抗侧力结构体系外围框架柱柱距为9.8m，采用圆钢管混凝土柱，底层柱最大直径1300mm，向上逐渐减小至800mm。从上到下每层外围混凝土柱之间用外围框架平面内的钢梁刚性连接，同时每根钢管混凝土柱与混凝土核心筒用

4、钢梁进行固-铰连接（柱端为固接，核心筒为铰接），形成第二道抗侧力体系。为提高结构抗侧刚度，在建筑的19、20层，36、37层及53层的3个避难及设备层分别设了伸臂加强层，每个加强层X、Y向分别设置4道伸臂，伸臂采用高度等于2层高（其中53层为1层层高）的桁架连接核心筒和外围框架柱。同时为协调外围钢管混凝土柱在竖向荷载及混凝土收缩、徐变、沉降等影响下的变形差异，沿外围钢管混凝土柱间设置了腰桁架。高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店2、结构体系简介2.2竖向承重体系主楼地下4层～±0.000层楼面采用普通的钢筋混凝土梁、板体系；±0.000层以上采用钢梁和压型钢板上浇混凝土面

5、层的组合楼面体系；核心筒内部均为钢筋混凝土梁板体系。组合楼板的钢筋会延伸并锚入核心筒的外墙，钢梁顶部栓钉可使楼板与钢梁紧密结合，在地震作用下，这些措施可保证外框架与核心筒共同作用抵抗水平荷载，同时为框架柱提供侧向约束。高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店2、结构体系简介2.3结构超限情况1)高度超限当抗震设防烈度为7度时，混合框架-钢筋混凝土核心筒结构体系的最大适用高度为190m，本工程塔楼高度为261．40m，超过规范限值。2)竖向刚度突变由于加强层的设置，导致结构竖向刚度突变，在加强层的相邻下一层形成薄弱层，结构竖向不规则。3)其他不规则在(C×6)轴、(C×9)轴、

6、(3×F)轴和(3×H)轴上的四根柱子在1～3层为12m高的穿层柱;在屋顶构架中，存在局部较大的悬挑构件等。高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店3、结构体系分析3.1抗震性能设计综合考虑建筑抗震设防类别、场地条件、建造费用、结构震后损坏程度以及破坏影响等因素，确定结构抗震性能目标。地震水准多遇地震设防地震罕遇地震性能水准宏观描述完好无损坏轻度损坏中度损坏层间位移角限值1/5001/3001/100关键部位构件核心筒(底部加强部位、加强层及其相邻上下层）与伸臂桁架相连的外框柱、底部穿层柱弹性弹性抗剪承载力弹性，正截面承载力不屈服抗剪承载力弹性，正截面承载力不屈服抗剪不屈服，

7、破坏程度保证生命安全抗剪、正截面不屈服，破坏程度保证生命安全普通竖向构件核心筒墙一般部位其他外框弹性抗剪、正截面不屈服满足受剪截面控制条件，破坏程度保证生命安全其他部位构件环带桁架伸臂桁架框架梁、连梁弹性弹性弹性抗剪、正截面不屈服允许进入屈服，控制塑性变形允许进入塑性出现塑性铰，控制塑性变形出现塑性铰，控制塑性变形出现塑性铰，控制塑性变形高层建筑结构案例分析—江苏东方国际大酒店3、结构体系分析3.2结构弹性分析结果采用通用有限元计算分析程序，分别采用振型分解反应谱法和动力时程分析法进行结构弹性阶段的分析