word版可編輯-上海中心大廈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精心整理docxdocx-免費(fèi)閱讀
【正文】 對(duì)關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件（包括巨柱和核心筒）的性態(tài)分析和構(gòu)件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分析和討論。抽柱后所抽柱部分相鄰跨1920層后變?yōu)樗沧凅w系，線性分析情況下將會(huì)發(fā)生無(wú)窮大的豎向位移，構(gòu)件已經(jīng)破壞，如圖21。由于沖擊波超壓峰值較低，混凝土材料應(yīng)力較小，混凝土無(wú)破壞，因而不會(huì)發(fā)生局部破壞，總之，此角柱有足夠的抗爆能力抵抗給定的爆炸荷載。進(jìn)一步的分析表明，10年樓層施工后巨柱壓縮變形最大值發(fā)生在第110層，約為108mm。B3模型在構(gòu)件所處環(huán)境、尺寸、材料強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，考慮了材料本身組成成分如水泥類(lèi)型、水灰比、水泥含量、骨料水泥比、水含量等因素對(duì)收縮徐變的影響。該模型可考慮包辛格效應(yīng)，在循環(huán)過(guò)程中剛度無(wú)退化。因此，為了取得較好的控制效果，有必要對(duì)TMD系統(tǒng)的動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行研究和優(yōu)化。盡管根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果，在不進(jìn)行結(jié)構(gòu)控制的情況下結(jié)構(gòu)的舒適度是可以滿足的。風(fēng)氣候分析主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)氣候研究確定設(shè)計(jì)風(fēng)速與風(fēng)向分布，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)求出不同回歸期下的風(fēng)響應(yīng)。地震作用后的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與彈性狀態(tài)的動(dòng)力特性基本一致，超級(jí)柱，型鋼混凝土角柱、核心筒墻體及外伸臂桁架等主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)基本完好，框架梁、連梁等次要構(gòu)件輕微開(kāi)裂；7度大震：結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞但主要節(jié)點(diǎn)不發(fā)生斷裂，結(jié)構(gòu)不發(fā)生局部或整體倒塌，主要抗側(cè)力構(gòu)件超級(jí)柱，型鋼混凝土角柱和核心筒墻體不發(fā)生剪切破壞。鋼骨混凝土剪力墻軸壓力系數(shù)限值按表3取值：表3 鋼骨混凝土剪力墻軸壓力系數(shù)限值抗震等級(jí)特一級(jí)、一級(jí)（9度）一級(jí)（8度）二級(jí)無(wú)端柱剪力墻核心筒底部部分剪力墻如軸壓比不滿足限值或承載力不滿足規(guī)定時(shí)，可采用鋼板剪力墻。核心筒及翼墻設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。7～8區(qū)的巨柱尺寸減小，即使將腹板拉開(kāi)到兩側(cè)，也能方便實(shí)現(xiàn)與伸臂的連接。圖8 風(fēng)荷載下層間位移角4 關(guān)鍵設(shè)計(jì)問(wèn)題 巨柱受力性態(tài)分析及設(shè)計(jì)外圍巨型框架承擔(dān)了一半的重力荷載、水平剪力，承擔(dān)了大部分的傾覆力矩?；玖叶鹊卣鹱饔孟?，結(jié)構(gòu)在X向和Y向的最大層間位移角分別為1/208和1/239，所在樓層也同樣分別為91F和92F。伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架a. 典型剖面b. 伸臂桁架c. 環(huán)帶桁架d. 徑向桁架圖2 結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成a. 1~4區(qū)核心筒建筑平面b. 5~7區(qū)核心筒建筑平面圖3 核心筒平面布置圖 在塔樓頂部建筑形態(tài)較為特別，需要設(shè)計(jì)合理有效的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。伸臂桁架的設(shè)置可以有效地減小水平荷載（風(fēng)、地震荷載等）作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移和核心筒體承擔(dān)的彎矩。各區(qū)均設(shè)置有兩層高的箱型環(huán)帶桁架。為確保樁基質(zhì)量，采用了后注漿工藝。上海中心大廈地下5層，地上124層，大樓沿豎向劃分9個(gè)區(qū)，底部為1個(gè)裙房商業(yè)區(qū)，上部包括4個(gè)辦公區(qū)、2個(gè)酒店/服務(wù)公寓區(qū)、1個(gè)全球企業(yè)館和頂部的觀景區(qū)，每個(gè)區(qū)由兩層高的設(shè)備層及避難層分隔。由于高度超高、建筑形態(tài)復(fù)雜、風(fēng)荷載及地震作用顯著，為實(shí)現(xiàn)其高效和安全的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需解決眾多的技術(shù)難題。關(guān)鍵詞：上海中心大廈、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、巨型框架伸臂核心筒體系、混合結(jié)構(gòu) 1 工程概況上海中心大廈位于上海陸家嘴金融中心區(qū)Z31地塊，基地鄰近有上海金茂大廈、上海環(huán)球金融中心等多幢超高層建筑。旋轉(zhuǎn)上升并均勻縮小，演進(jìn)為一個(gè)平滑光順的非線性扭曲面，形成了大廈獨(dú)特的立面造型。圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，圍護(hù)總周長(zhǎng)約768m。在六區(qū)以下沿建筑對(duì)角位置布置的4根角柱主要用于減少箱型空間桁架的跨度。在建筑底部，為減小核心筒墻體厚度，增加底部加強(qiáng)區(qū)延性，在核心筒內(nèi)埋設(shè)了鋼板。由于第一階周期約9s左右，周期較長(zhǎng)，在反應(yīng)譜和時(shí)程分析中充分考慮了長(zhǎng)周期效應(yīng)的影響。由于上海中心大廈高度超高，且周期較長(zhǎng)，在單向風(fēng)作用下同時(shí)存在順風(fēng)向風(fēng)荷載和橫風(fēng)向風(fēng)荷載，且橫風(fēng)向風(fēng)荷載更為顯著。抗震性能目標(biāo)為中震彈性?？梢?jiàn)，本工程巨柱在滿足規(guī)范相關(guān)構(gòu)造規(guī)定的前提下，構(gòu)件設(shè)計(jì)主要由塔樓整體剛度控制，構(gòu)件截面承載力有較大富余。在大震情況下，受剪截面限制條件驗(yàn)算按下式： （3）其中，為扣除墻身鋼板抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值之后的鋼筋混凝土墻體承擔(dān)的大震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。為確保抗震設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，超高層建筑，尤其是超限高層建筑可采用基于性能抗震設(shè)計(jì)方法。 風(fēng)工程研究為了保證抗風(fēng)設(shè)計(jì)的可靠性及準(zhǔn)確性，有必要對(duì)塔樓進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)以確定風(fēng)荷載。此外，通過(guò)詳細(xì)的風(fēng)洞試驗(yàn)考察一般風(fēng)洞試驗(yàn)中可能包含的不確定因素和過(guò)于保守的部分，以此進(jìn)一步提高對(duì)風(fēng)響應(yīng)預(yù)計(jì)的精確度。對(duì)于TMD控制裝置而言，一般來(lái)說(shuō)安裝于結(jié)構(gòu)的頂層（主振型位移最大處）有利于控制作用的發(fā)揮。去除鋼骨的巨柱采用S4R殼單元模擬，巨柱中的鋼骨采用B31梁?jiǎn)卧M，同時(shí)將該梁?jiǎn)卧c殼單元進(jìn)行節(jié)點(diǎn)耦合以模擬巨柱整體。巨柱和核心筒的豎向差異變形將影響樓屋面的水平度，在聯(lián)系巨柱和核心筒的水平構(gòu)件（如伸臂桁架）中引起附加內(nèi)力，
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