建筑结构超限高层详述.ppt

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1、2023/2/15,1,超限高层建筑集锦（抗震设防专项审查）,2023/2/15,2,2023/2/15,3,2023/2/15,4,2023/2/15,5,2023/2/15,6,2023/2/15,7,2023/2/15,8,2023/2/15,9,2023/2/15,10,2023/2/15,11,2023/2/15,12,国家体育场,华东建筑设计院,2023/2/15,13,2023/2/15,14,2023/2/15,15,2023/2/15,16,2023/2/15,17,2023/2/15,18,2023/2/15,19,2023/2/15,20,2023/2/15,21,国家游

2、泳中心,中建总公司设计联合体,2023/2/15,22,2023/2/15,23,2023/2/15,24,2023/2/15,25,国家博物馆,中国建筑科学研究院建筑设计院,2023/2/15,26,2023/2/15,27,2023/2/15,28,2023/2/15,29,2023/2/15,30,中央电视台新址,华东建筑设计院,2023/2/15,31,2023/2/15,32,2023/2/15,33,上海环球金融中心,华东建筑设计院,2023/2/15,34,工程概况层数：100，高度：492米，钢-混凝土混合结构。外形基本规则，底面为58米的正方形，在427米以上开设直径53米的

3、大圆洞。,2023/2/15,35,2023/2/15,36,结构体系外框筒采用柱、斜撑和周边桁 架组成的巨型斜撑框架结构；2.核心筒340m以下采用混凝土结 构，260m以上由方形转换为哑 铃形；340m以上为钢斜撑筒体结构；3.内外筒之间设三道三层高伸臂桁架。,2023/2/15,37,苏州东方之门,华东建筑设计院,2023/2/15,38,東方之門 超限审查,华东建筑设计研究院有限公司,1：项目概况总基地面积24319m2总建筑面积453142m2塔楼总高度278m北塔楼酒店、办公，最高60层南塔楼公寓，最高66层双塔顶部在230m高空相连顶部连体为五星级酒店最顶部为层高16.6m的总统

4、套房,2023/2/15,39,東方之門 超限审查,华东建筑设计研究院有限公司,地上建筑面积336681m2地下建筑面积11646m2地下五层，埋深约20m地下部分停车、设备机房、大型超市裙房总高约50m，以商业为主主楼与裙房之间设抗震缝，缝宽250mm,项目概况,2023/2/15,40,東方之門 超限审查,华东建筑设计研究院有限公司,上部结构受力体系框架核心筒,采用钢筋混凝土核心筒-钢骨混凝土框架柱、钢梁的混合结构受力体系外围框架柱采用矩形钢骨混凝土柱，钢骨含钢率为6%10%钢筋混凝土核心筒的四个角部设钢骨混凝土柱。,4：上部结构设计,2023/2/15,41,東方之門 超限审查,华东建筑

5、设计研究院有限公司,上部结构受力体系斜柱传力,为体现建筑外形楼层逐层变化而形成连体双塔的造型为避免长伸臂桁架上再进行柱子转换的模式外围钢骨混凝土框架柱采用了柱子的多次斜向分叉斜向柱直伸到顶部连体部分的第四结构加强层使顶部的竖向荷载能够更直接有效向下传递并达到减小第四结构加强层转换桁架跨度、减少连体部分所面对的复杂受力形式提高结构的安全度。,2023/2/15,42,東方之門 超限审查,华东建筑设计研究院有限公司,抗震等级 本工程属乙类建筑，地震作用按 6.5度考虑，抗震措施符合 7 度设防的要求：（1）连接体及与连接体相邻层（标高为221.05m 以上剪力墙和框架结 构构件）为特一级；（2）标

6、高在51.3m、112.9m、174.5m处加强层及其相邻层的框架柱和核心筒剪力墙构件为特一级；（3）轴线至轴线之间的全体框架柱为特一级；（4）其余部位的剪力墙、框架的抗震等级均为一级；（5）地下一层的抗震等级按上部结构采用；（6）地下一层以下的抗震等级按三级考虑。,2023/2/15,43,東方之門 超限审查,华东建筑设计研究院有限公司,结构超限情况,本工程为双塔、连体和带加强层及转换层的复杂高层建筑结构，属特别不规则的高层建筑。（1）高度超限：塔楼总高度为278m，超过混合结构适用的房屋最大高度220m，超高26.4%；（2）连体建筑：双塔在230.9m处连成一体，连体部分共10层，占总高

7、度的18.6%（20%）；连体下的两个塔楼层数、层高和核心筒体布置不对称，层刚度和整体刚度均有差异，从而形成竖向不规则结构；（3）带结构加强层：整体结构在51.3m、112.9m、174.5m和230.9m标高设置四个结构加强层；因竖向刚度有突变而形成竖向不规则结构；（4）结构高位转换：连体结构竖向结构转换层位于第四加强层处，主要结构转换层在230.9m标高处，因高位转换而形成竖向不规则结构。,2023/2/15,44,東方之門 超限审查,华东建筑设计研究院有限公司,主体结构计算之一SATWE和ETABS程序,连体结构整体分析：选用SATWE和ETABS二种程序进行分析，并保持模型具有高度的一

8、致性；考虑P-效应；考虑单向地震作用时0.05Li偶然偏心影响；考虑双向水平地震作用,2023/2/15,45,南京绿地紫峰大夏,华东建筑设计院,2023/2/15,46,南京国资绿地金融中心NANJING STATE-OWNED ASSETS&GREENLAND FINANCIAL CENTER抗震审核Seismic ReviewAugust 10,2005,2023/2/15,47,项目概况 Project Overview,主楼 Main Tower:67 层 339米高67 Stories 339m Height屋顶顶部 381米高Top of Spire 381m Height天线尖

9、顶 450米高 Top Antenna 450m Height副楼Accessory Tower:22层 100米高22 Stories 100m Height裙房Podium:7层 44米高7 Stories-44m Height地下室Basement:4 层 20米高4 Stories-20m Height总面积 Total Area=253,700m2,2023/2/15,48,A1 地块 建筑模型视图 A1 Site Architectural Model Views,2023/2/15,49,塔楼竖向系统定义,混凝土包嵌型钢组合柱 Concrete-Encased Steel Com

10、posite Column 混凝土核心筒及包嵌型钢柱 Concrete Core with Encased Steel Columns 组合混凝土压型钢楼板及钢框架 Composite Metal Deck Concrete Floor Slab with Structural Steel Framing 核心筒内的混凝土梁和板 Concrete Beam and Slab within the Core,2023/2/15,50,标准办公楼层框架平面,直径1500,1250和1100毫米的组合柱 1500mm,1250&1100mm Diameter Composite Columns W4

11、60 内梁 W460 Interior Beams W610 外梁 W610 Spandrel Beams,2023/2/15,51,标准酒店楼层框架平面,直径1100和 900毫米的组合柱 1100mm&900mm Diameter Composite Columns W460 内梁 W460 Interior Beams W610 边梁 W610 Spandrel Beams,2023/2/15,52,抗侧力系统,塔尖Spire,机电Mechanical,机电Mechanical,酒店Hotel,办公Office,裙房Podium,机电Mechanical,外伸桁架 Outrigger,钢

12、框支架和剪力墙Steel Braced Frame and Shear Wall,抗侧力系统以剪力墙-外伸桁架-带状桁架-周边抗弯矩框架设计组成The Lateral system is designed as a Shear wall-Outrigger Belt Truss Perimeter Moment Frame system,带状桁架 Belt Truss,周边抗弯矩框架Perimeter Moment Frame,钢框支架和剪力墙Steel Braced Frame and Shear Wall,带状桁架 Belt Truss,带状桁架 Belt Truss,周边抗弯矩框架Per

13、imeter Moment Frame,外伸桁架 Outrigger,外伸桁架 Outrigger,周边抗弯矩框架Perimeter Moment Frame,周边抗弯矩框架Perimeter Moment Frame,2023/2/15,53,建筑立面 Building Elevations,2023/2/15,54,标准外伸-带状桁架平面,外伸桁架的上下弦杆由热轧W920构件或组合工字型钢组成，其重量在201 kg/m 至 784 kg/m 之间。外伸桁架的支撑斜杆由沉重的热轧W360构件或组合工字型钢组成，其重量在196 kg/m至1864 kg/m之间。,2023/2/15,55,外伸

14、桁架系统对整体的影响,核心筒独自本身Core Only,核心筒与外伸桁架Core and Outrigger-BeltTruss,47%,典型结构行为 Typical System Behavior,2023/2/15,56,北京财富中心,2023/2/15,57,2023/2/15,58,2023/2/15,59,2023/2/15,60,2023/2/15,61,2023/2/15,62,2023/2/15,63,2023/2/15,64,2023/2/15,65,云南鸿发广场,华东建筑设计院,2023/2/15,66,2023/2/15,67,2023/2/15,68,北京电视台新台址,

15、2023/2/15,69,工程概况高度136米，四片巨型钢支撑桁架组合，内筒为L形截面，各片巨型桁架的总高度和层高不等，使连接部位错层。由于错层，楼层扭转效应明显，错层部位应力集中，出屋面单片桁架鞭稍效应严重。,2023/2/15,70,厦门国际会展中心,厦门建筑设计院,2023/2/15,71,厦门国际会展中心,2023/2/15,72,厦门国际会展中心,2023/2/15,73,厦门国际会展中心,2023/2/15,74,厦门国际会展中心1、7度，场地类别II类，乙类抗震设防。2、高度：42.6米，7层，屋面大悬臂45米3、建筑面积：45000平方米主要问题：1、体型复杂；2、大悬臂，竖向

16、地震作用大；3、风荷载很大，风效应复杂；4、钢结构体系平立面布置不合理。,2023/2/15,75,南京第二电信枢纽楼,2023/2/15,76,南京第二电信枢纽楼 剖面,2023/2/15,77,工程概况,一、7度近震，场地类别III类，乙类抗震设防。二、超限：主体高度192.9m，结构沿竖向不规则，钢框架-钢筋混凝土筒体混合结构、并沿高度设置三个加强层。,2023/2/15,78,江苏电视台彩电中心,2023/2/15,79,江苏电视台彩电中心总平面,2023/2/15,80,江苏电视台彩电中心标准层平面,2023/2/15,81,工程概况,一、7度近震，场地类别III类，乙类抗震设防。二、超限：体型复杂，塔楼偏置，裙房部分高位转换，刚度突变。,2023/2/15,82,结 束,