上海中心大廈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1docxdocx-資料下載頁
2025-07-17 14:01本頁面
【正文】 mm。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。10年樓層施工后核心筒壓縮變形最大值發(fā)生在第117層，約為218mm?？紤]伸臂在第1200天時(shí)合攏，引起伸臂附加內(nèi)力的樓層施工后巨柱及核心筒差異變形在施工開始后10年達(dá)到約3mm（第一道伸臂）~52mm（第六道伸臂）。a 樓板施工后核心筒累積豎向變形（10年后）b 樓板施工后巨柱C1累積豎向變形（10年后）圖18 核心筒及巨柱累積豎向變形 抗連續(xù)倒塌分析連續(xù)性倒塌是由于結(jié)構(gòu)局部某關(guān)鍵構(gòu)件的破壞導(dǎo)致相鄰構(gòu)件失效，繼而引發(fā)更多構(gòu)件破壞，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌或者產(chǎn)生和初始觸因很不相稱的大面積倒塌的連鎖反應(yīng)。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。爆炸荷載作用下結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位（如主要承重柱及核心筒）遭到破壞引起的，因此，采用LSDYNA軟件對(duì)爆炸荷載作用進(jìn)行了分析，考察主要承重柱和核心筒的抗爆能力，進(jìn)而分析結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌能力。角柱抗爆分析模型見圖19。a 箍筋模型b 型鋼模型c 縱筋模型圖19 角柱模型示意圖分析表明，在爆炸荷載作用下，角柱基本處于彈性工作狀態(tài)，因此不會(huì)發(fā)生剪切破壞，而其最大位移和轉(zhuǎn)角都在規(guī)定范圍內(nèi)，從而可以避免彎曲破壞的發(fā)生。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。對(duì)爆炸荷載作用下剪力墻抵抗爆炸荷載的能力進(jìn)行了分析，在分析過程中，選取單肢墻長(zhǎng)度相對(duì)較小的墻肢（）進(jìn)行抗爆研究。核心筒抗爆分析模型見圖20。a 整體模型圖b 箍筋及水平分布筋模型圖圖20 剪力墻模型示意圖分析表明，在爆炸荷載作用下，剪力墻約束處型鋼及混凝土達(dá)到屈服強(qiáng)度的單元面積很少，因此不會(huì)在約束處發(fā)生剪切破壞，而其最大位移和轉(zhuǎn)角都在規(guī)定范圍內(nèi)，從而可以避免彎曲破壞的發(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。對(duì)次結(jié)構(gòu)進(jìn)行了連續(xù)倒塌分析，考慮第9層Z1軸與SSW3軸交叉處鋼柱（C366）失效后的抗連續(xù)倒塌分析。抽柱部位為第9層外圍次結(jié)構(gòu)鋼柱，如圖21所示。原設(shè)計(jì)方案920層次結(jié)構(gòu)鋼柱與環(huán)向梁為鉸接連接，20層鋼柱頂端軸力釋放。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)生無窮大的豎向位移，構(gòu)件已經(jīng)破壞，如圖21。對(duì)不同的加強(qiáng)措施進(jìn)行了比較分析，最終采用了在2122層環(huán)向?qū)?yīng)位置設(shè)置空腹桁架的方式提供豎向承載能力。抽柱位置圖21 抗連續(xù)倒塌分析結(jié)果5 結(jié)論 上海中心大廈高度超高，且位于臺(tái)風(fēng)影響區(qū)，地震烈度為7度。由于水平荷載顯著，如何控制結(jié)構(gòu)在風(fēng)和地震作用下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及振動(dòng)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。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。此外，由于結(jié)構(gòu)的重要性較高，如何提高結(jié)構(gòu)在偶然荷載下的抗連續(xù)倒塌能力也需要重點(diǎn)關(guān)注。本文對(duì)上海中心大廈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為重要和關(guān)鍵的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了論述。首先結(jié)合結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系設(shè)計(jì)及主要的抗震抗風(fēng)分析結(jié)果結(jié)構(gòu)在水平荷載下的性態(tài)進(jìn)行了分析。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。由于水平荷載顯著，設(shè)計(jì)過程中對(duì)風(fēng)工程和地震工程領(lǐng)域內(nèi)與高層建筑相關(guān)的技術(shù)問題進(jìn)行了深入研究，本文對(duì)相關(guān)工作也進(jìn)行了初步總結(jié)。此外，對(duì)豎向構(gòu)件累積變形的效應(yīng)及其對(duì)施工和使用的影響也進(jìn)行了討論。最后，為考察和驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的重要性情況，總結(jié)了關(guān)鍵抗側(cè)力構(gòu)件的抗爆分析和次結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌分析結(jié)果。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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