混合结构复杂高层建筑结构设计.pdf

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1、李 立 树 李 立 树 东方之门结构设计东方之门结构设计项目概况项目概况结构设计结构设计结构设计基础结构设计基础图1.地下室施工全景图1.地下室施工全景图2.平面图示意图2.平面图示意图3.地下室底板施工图3.地下室底板施工图5.结构立面示意图5.结构立面示意结构设计-上部结构体系结构设计-上部结构体系分叉分叉分叉分叉分叉分叉图6.结构外观图6.结构外观结构设计-上部结构体系结构设计-上部结构体系图8.施工中的钢结构图8.施工中的钢结构结构超限情况结构超限情况超限对策超限对策SATWE计算模型图计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析。计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析计算与分

2、析计算与分析计算与分析层）层）计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析北塔南塔N-Q1、N-Q11、N-Q120.485S-Q3,S-Q4、S-Q220.509N-Q3,N-Q33,N-Q340.505S-Q8,S-Q20,S-Q290.439N-Q41,N-Q420.505S-Q6,S-Q7,S-Q310.505N-Q41,N-Q420.475计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析平均值平均值平均值平均值CQCCQC计算与分析计算与分析平均值平均值CQC平均值平均值CQC计算与分析计算与分析计算与分析计算与分析关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构

3、件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计分叉柱关键构件设计连体结构关键构件设计连体结构关键构件设计连体结构关键构件设计连体结构不同沉降差影响下钢架应力变化表不同沉降差影响下钢架应力变化表关键构件设计连体结构关键构件设计连体结构考虑楼板作用对桁架腹杆的内力影响不大，但对桁架弦杆的内力产生较大的影响。由于混凝土楼板开裂因素等，桁架设计将偏于安全地不考虑楼板的作用。各种板厚度下桁架杆件内力列表如下：考虑楼板作用对桁架腹杆的内力影响不大，但对桁架弦杆的内力产生较大的影响。由于混凝土楼板开裂因素等，桁架设计将偏于安全地不考虑楼板的

4、作用。各种板厚度下桁架杆件内力列表如下：转换桁架杆件号楼板厚度类型组合内力1.2*恒+1.4*活转换桁架杆件号楼板厚度类型组合内力1.2*恒+1.4*活1号杆（腹杆）不考虑楼板（0mm)-4503-45033号杆（弦杆）不考虑楼板（0mm)974974板厚为130mm-4490-4490板厚为130mm850850板厚为200mm-4400-4400板厚为200mm8328322号杆（弦杆）不考虑楼板（0mm)-4046-40464号杆（弦杆）不考虑楼板（0mm)13421342板厚为130mm-2500-2500板厚为130mm900900板厚为200mm-2117-2117板厚为200mm

5、784784关键构件设计连体结构关键构件设计连体结构17m跨度（考虑楼板作用）17m跨度（不考虑楼板作用）34m跨度（考虑楼板作用）34m跨度（不考虑楼板作用）2号杆-1258（kN）-2863（kN）-4393（kN）-8087（kN）3号杆+730（kN）+1366（kN）+3832（kN）+7161（kN）5号杆-79（kN）-612（kN）-2991（kN）-5282（kN）9号杆-2199（kN）-2142（kN）-11122（kN）-10551（kN）关键构件设计连体结构关键构件设计连体结构进程1：钢筋混凝土核心筒将领先外钢框架施工，混凝土楼板 浇捣至裙房顶。进程2：混凝土核心筒到

6、顶，钢结构领先混凝土施工进程3：混凝土核心筒和钢框架施工至结构顶层，混凝土楼板至第三结构加强层，外墙及内墙施工至第二加强层。进程4：钢筋混凝土核心筒及主体部分的钢框架(除斜柱部分)、混凝土楼板、钢骨混凝土柱施工到结构顶标高，外墙围护及内墙施工至第三结构加强层，大部分的恒荷载可先传至基础，使地基沉降尽早稳定。进程5：斜柱部分钢框架逐层施工，但为减少施工期间外挑部分的重量，此部分混凝土楼板以后施工。进程6：斜柱部分钢框架逐层施工至第四结构加强层，单塔在未合拢前处于最不利工况。进程7：斜柱上部钢桁架施工，楼板混凝土以后浇捣进程8：第四加强层桁架最后段吊装进程9：第四结构加强层的桁架形成，连接体下部斜

7、柱部分的混凝土楼板尚未形成刚度，连接两单塔的连接体处于最弱环节。进程10:斜柱部分混凝土楼板施工，第四避难层桁架闭合，第四结构加强层形成整体刚度。进程11:连接体上部中间部分钢框架逐层施工。计算结果表明（第四避难层桁架合拢施工模拟分析）1.桁架构件在施工过程中的内力总体较小，远低于地震作用影响。2.考虑施工模拟与否，对于桁架斜腹杆影响较小，上、下弦杆的轴力影响也不大，但上、下弦杆的弯矩明显增大。3.考虑楼板刚度与否，对桁架构件在风和地震等水平作用下的内力影响非常显著。4.桁架构件在考虑施工模拟后的承载力校核满足大震不屈服的设计要求。计算结果表明（第四避难层桁架合拢施工模拟分析）1.桁架构件在施

8、工过程中的内力总体较小，远低于地震作用影响。2.考虑施工模拟与否，对于桁架斜腹杆影响较小，上、下弦杆的轴力影响也不大，但上、下弦杆的弯矩明显增大。3.考虑楼板刚度与否，对桁架构件在风和地震等水平作用下的内力影响非常显著。4.桁架构件在考虑施工模拟后的承载力校核满足大震不屈服的设计要求。专项设计施工模拟专项设计施工模拟模型1：主体结构以避难层之间作为一个区段进行安装（不考虑外框架落后核心筒数层的施工影响）模型3：主体结构以5层为一区段，且外框架落后核心筒5层安装模型1：主体结构以避难层之间作为一个区段进行安装（不考虑外框架落后核心筒数层的施工影响）模型3：主体结构以5层为一区段，且外框架落后核心

9、筒5层安装模型3：模型3：（23step）（23step）专项设计施工模拟专项设计施工模拟 X1 向差异 第一道伸臂第二道伸臂第三道伸臂第四道伸臂第一区第二区第三区第四区第五区施工模拟方案（M1、M3）计算对桁架内力的影响施工模拟方案（M1、M3）计算对桁架内力的影响M3比M1的（第四道桁架）构件内力增长约10左右M3比M1的（第四道桁架）构件内力增长约10左右 Y1 向差异 第四道伸臂下弦处的框架外柱相对核心筒的竖向变形差分析：第四道伸臂下弦处的框架外柱相对核心筒的竖向变形差分析：斜杆和连体导致一侧框架柱承担的竖向荷载增加，竖向变形差持续增长甚至加速增长斜杆和连体导致一侧框架柱承担的竖向荷载增加，竖向变形差持续增长甚至加速增长专项设计施工模拟专项设计施工模拟专项设计裙楼天桥支座专项设计裙楼天桥支座。专项设计裙楼天桥支座专项设计裙楼天桥支座小结小结