word版可編輯-上海中心大廈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精心整理docxdocx(更新版)
【正文】 GJ2002），在本設(shè)計(jì)中采用如下抗剪承載力計(jì)算公式： （1）其中，為剪力墻的軸向壓力設(shè)計(jì)值，當(dāng)時(shí)，應(yīng)取，為剪力墻截面面積，為T形或I形截面剪力墻腹板的面積，矩形截面時(shí)應(yīng)取，為計(jì)算截面處的剪跨比。在低區(qū)，巨柱鋼骨腹板形成的空腔，為進(jìn)一步提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和延性，減少混凝土在重壓下的收縮徐變，減少兩種材料的變形差異，在空腔中按構(gòu)造配置鋼筋籠。在豎向承載體系和抗側(cè)力體系中占據(jù)重要地位。多遇及基本烈度下的層間位移角曲線見(jiàn)圖7。目前塔冠結(jié)構(gòu)由三部分組成：鰭狀豎向桁架、雙向桁架和八角形帶斜撐的鋼框架體系。由于加強(qiáng)層具有較強(qiáng)的抗彎剛度，對(duì)與之相連的巨柱有很強(qiáng)的約束作用。巨柱底部最大截面尺寸為5300mmx3700mm，核心筒底部最大厚度為1200mm。塔樓部分樁徑均為1m，核心區(qū)樁長(zhǎng)為56m，擴(kuò)展區(qū)樁長(zhǎng)為52m，持力層為921層粉砂，單樁承載力為1000噸，塔樓部分總樁數(shù)為955根。 圖1 垂直分區(qū)及建筑形態(tài)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)體現(xiàn)了較強(qiáng)的國(guó)際化和專業(yè)化特征。本文對(duì)上海中心大廈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。最后對(duì)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了介紹，包括巨柱受力性態(tài)分析、組合鋼板剪力墻設(shè)計(jì)、基于性能的抗震設(shè)計(jì)、風(fēng)工程研究、結(jié)構(gòu)控制、彈塑性動(dòng)力分析、非荷載效應(yīng)分析以及抗連續(xù)倒塌分析等。上海中心大廈立面形態(tài)基本幾何元素為由三段圓弧構(gòu)成的圓導(dǎo)角三邊形（圖1）。本工程設(shè)5層地下室。巨型框架的八根巨柱在第八區(qū)終止，四根角柱在第五區(qū)終止。核心筒平面形狀沿高度根據(jù)建筑平面功能作相應(yīng)調(diào)整，底部為29mx29m的方形布置，中部為切角方形布置，頂部為十字形布置（圖3）。振型見(jiàn)圖5。剛度驗(yàn)算風(fēng)荷載下最大層間位移角為1/487，所在樓層為124層?？拐鸬燃?jí)通高采用特一級(jí)。圖10 多遇及基本地震下巨柱軸力分布圖承載力驗(yàn)算參考規(guī)范《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（YB90822006）的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500102002）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500112001），編制程序的流程圖如下：圖11 巨柱承載力驗(yàn)算流程圖承載力驗(yàn)算如圖12所示，由圖可知：巨柱和角柱在標(biāo)準(zhǔn)段的承載力有很大富余，在節(jié)點(diǎn)區(qū)由于內(nèi)力突變，截面承載力利用比例提高，但仍滿足要求。彈性設(shè)計(jì)時(shí)受剪截面限制條件驗(yàn)算按下式計(jì)算： （2）其中，為扣除墻身鋼板抗剪承載力設(shè)計(jì)值之后的鋼筋混凝土墻體承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值。 基于性能的抗震設(shè)計(jì)上海中心大廈項(xiàng)目由于高度超高，且設(shè)置了多道加強(qiáng)層，是超限高層建筑。在抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用了反應(yīng)譜方法、彈性時(shí)程分析方法和彈塑性時(shí)程分析方法做為驗(yàn)證結(jié)構(gòu)及構(gòu)件抗震性能的手段，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以確保構(gòu)件設(shè)計(jì)在滿足性能目標(biāo)的同時(shí)具有最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)性。上海中心大廈建筑形態(tài)采用了“圓弧倒角”、“契形立面”、“截面變化”等三種形態(tài)優(yōu)化方法。利用共振原理對(duì)主體結(jié)構(gòu)某些振型（通常是第一或第二振型）的動(dòng)力響應(yīng)加以控制。剪力墻中的鋼筋和剪力墻的混凝土一起考慮取等效彈模。圖16 核心筒墻體在MEX006007波（罕遇地震）作用下?lián)p傷因子分布 考慮施工過(guò)程的非荷載效應(yīng)分析豎向構(gòu)件壓縮變形影響可分為絕對(duì)壓縮變形影響和相對(duì)壓縮變形影響。型鋼部分承擔(dān)的豎向荷載比例由結(jié)構(gòu)封頂時(shí)的33%增加至30年后的56%，增加比例較為顯著。由于結(jié)構(gòu)倒塌破壞將會(huì)引起災(zāi)難性后果，如大量的人員傷亡和巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失，因此，在上海中心大廈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入連續(xù)倒塌分析從而防止災(zāi)難性事件的發(fā)生。由于沖擊波超壓峰值高，作用時(shí)間較短，因此，剪力墻的最大反應(yīng)持續(xù)時(shí)間很短，在爆炸荷截作用后整體剪力墻的反應(yīng)逐漸減小并趁于穩(wěn)定，此剪力墻不會(huì)因爆炸荷載失去承載能力而破壞。由于高度超高，且設(shè)置伸臂桁架提高抗側(cè)能力，豎向構(gòu)件的累積變形差異也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的施工和使用產(chǎn)生重要影響。6 參考文獻(xiàn)孫建超，徐培福，肖從真，孫慧中，王翠坤，鋼板混凝土組合剪力墻受剪性能試驗(yàn)研究，建筑結(jié)構(gòu)，AISC, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 34105, 2005Abolhassan AstanehAsl, Seismic Behavior and Design of Composite Steel Plate Shear Walls, Steel TIPS Report, Structural Steel Education Council, 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，JGJ32002，中國(guó)建筑工業(yè)出版社中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB500112001（2008版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程，YB90822006，冶金工業(yè)出版社中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB500102002，中國(guó)建筑工業(yè)出版社
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