天津津塔是一栋高336.9m的钢结构超高层建筑,主要抗侧力体系采用“钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系”组成。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系,充分利用薄钢板的拉力场效应,具有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等优点。国内还没有类似工程的先例。基于大量的理论研究和试验研究相结合的研究成果,津塔结构设计解决了不同施工工况下钢板剪力墙设计,根据大震下柱脚拉压力设计双底板柱脚、钢管混凝土柱设计规范选择比较和弹塑性分析等技术难点。
钢一混凝土组合梁是一种结合了纯钢梁和钢筋混凝土梁优势的新型构件,其应用日益广泛。为此,简述了组合梁弹性设计理论和塑性设计理论并对其进行了简单的比较和分析。重点介绍了我国规范和欧洲规范4对截面划分的标准,在两种划分方法的对比中阐述了组合梁截面特点对组合梁设计的影响。
上海中心大厦高632m,采用了巨型框架-核心筒-伸臂桁架抗侧力结构体系,为钢-混凝土混合结构。简要介绍了该结构工程的建筑设计、结构体系特点以及结构整体设计指标,并对计算结果进行分析。针对结构分析中若干关键问题的分析结果:结合规范与建筑功能布局,合理确定了结构活荷载取值;对结构进行了详细的风致响应研究,将风洞试验结果与荷载规范结果进行比较,并探讨了两者之间的差异;对结构进行了详细的地震作用反应分析,确定了性能化目标和地震动反应谱,得到了结构的抗震可靠度;对巨型柱承载力以及延性进行了详细研究,分析了巨型柱钢骨选型的影响因素;对结构用钢量进行了合理优化,并采取了具体的优化措施,可节省钢材12000 t;罕遇地震作用下弹塑性时程分析表明,结构能够满足抗震性能化目标,具有较好的延性。
为研究不同形式支撑对多层轻钢结构抗震性能的影响,文章通过运用非线性有限元分析软件 SAP2000构建6层纯框架轻钢结构,以此为基础对结构分别布置中心支撑、偏心支撑和隅撑支撑,计算 8度军遇地震作用下结构的抗侧刚度、自振周期,并采用两条经典地震波对四种结构体系进行弹塑性时程的对比分析,比较四种钢框架结构的动力特性及抗震性能。
深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构。80多吨的超大铸钢节点密切结合铸造工艺特点,通过有限元计算分析和节点构造等的优化提高节点质量。对碗盖球的铸钢球铰支座进行包括接触的弹性和弹塑性有限元分析,提出了简化接触边界条件的弹性阶段实用计算方法,采取了支座充分转动和防脱臼措施。对钢板热成型圆管进行了材质比较、成型后产品检验。分析表明:超大铸钢节点安全可靠;球铰支座极限荷载达到设计荷载的3.1倍,支座上部碗体壳局部接触区域存在三向拉力场,下部实心半球局部承压区域呈三向受压状态。预留凹槽、空隙可实现支座充分转动,设置裙边、穿心锚栓可防止意外脱臼的发生;内径与壁厚比值小于20圆管可采用热成型,钢板宜优先采用高效的Q345GJ钢,成品经检测各项指标均满足或高于国家标准要求。