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標題: 浙江自贸大厦特大跨越层复杂连體網架结構設計 [打印本頁]

作者: admin 時間: 2025-2-12 17:05
標題: 浙江自贸大厦特大跨越层复杂连體網架结構設計
特色二：竖向越层桁架“拱效應”钻研

通例平层桁架在竖向荷载感化下的受力特色為：跨中上下弦杆轴力最大，端部弦杆轴力较小，重要受弯為主，桁架端部腹杆轴力最大，跨中腹杆轴力较小，受力示意详見圖8（b）。本工程连廊两頭弃捐高度均纷歧样，连廊布局造型顯現半個拱形，大跨度桁架在竖向荷载感化下，因為“拱效應”發生的支座程度推力不成輕忽。為考查连廊 “拱效應”對支座受力影响的巨细，拔取南连廊為例，别離考查無高差（方案Ⅰ）、差1层（方案Ⅱ）、差2层（方案Ⅲ）三個方案举行阐發，成果見圖8。各方案重要杆件轴力見表2。

由表2可以看出：竖向越层桁架存在较大的“拱效應”。支座上弦杆XG1轴力由受拉變成受压，支座下弦XG2轴力随竖向楼层差别離增大118%和150%。在桁架支座A-A断面提取桁架杆件的程度推力份量可知，重力荷载下，方案Ⅰ程度推力几近為零，方案Ⅲ程度推力到达1986.9kN。跨中弦杆XG三、XG4随竖向竖向楼层差的增大，轴力响應减小。由上可知，越层层数越大，桁架“拱效應”越较着。“拱效應”感化下，桁架支座上、下弦杆轴力增大，跨中弦杆轴力變小。設計阶段，經由過程在连體支座相邻的1~2跨楼面内設置刚性程度支持，有用的把“拱效應”發生的程度力和地動感化下毗连體的程度力，通報到相邻的混凝土焦點筒和框架柱上，同時响應的混凝土焦點筒端柱及剪力墙暗梁内均埋設钢骨举行增强。經由過程楼板應力阐發，對重力荷载工况和地動工况下，毗连體两真個楼板應力，举行楼板配筋設計。

特色三：布局抗震機能钻研

采纳多種步伐對布局举行了小震弹性、等效線性化中震及弹塑性時程阐發，弥补了關頭構件、關頭节點在中震和大震下的驗算。计较成果表白，总體布局機能杰出，各項指標均能知足機能方针“C”的相干請求，布局是平安靠得住的。阐發成果見圖9~10。選擇斜桁架和南桁架共用的钢管混凝土柱举行大震下截面承载力驗算成果详見圖11，成果表白：该柱承载力能知足大震弹性請求。

特色四：越层连體布局施工摹拟阐發

本項目三道连廊平面斜交，竖向越层，對毗连體安装請求很是高。安装整體思绪，先安装高位的南、北连廊，後安装低位的斜连廊。按照连廊的跨度、空中就位姿态、安装高度，斟酌三種施工方案：分段吊装（方案Ⅰ），原位晋升（方案Ⅱ），扭轉晋升（方案Ⅲ）。方案Ⅰ，采纳履带吊上地下室顶板举行分段吊装；方案Ⅱ，连廊桁架采纳“地下室顶板拼装+原位晋升”的施工法子；方案Ⅲ，连廊桁架通太重心扭轉轴将布局扭轉必定角度举行拼装，拼装完成後先举行脱胎扭轉，再举行总體晋升。以南连廊為例，三個安装方案見頭髮生長液,圖12所示。

按照原位晋升施工方案，以75米跨的斜连廊為例举行施工阶段总體受力驗算，驗算時毗连體上、下弦楼层按零楼板假設，毗连體楼层摹拟施工的荷载取為: 自重+附加恒载+附加活载。采纳MIDAS Gen软件對毗连體布局举行施工摹拟驗算，毗连體钢桁架杆件的最大應力為 0. 3，吊装時竖向最大變形為26.9妹妹，受力和變形知足施工請求，驗算成果見圖13。

特色五：钢桁架關頭节點阐發

本項目毗连體钢桁架與主體布局為强毗连，且越层桁架支座弦杆存在很大的程度力。若何包管毗连體與主體布局靠得住毗连是毗连體布局設計的最關頭部門。本項目毗连體桁架的上弦杆及下弦杆别離伸入雙侧主體布局一跨，并設置程度支持與塔楼剪力墙或框架柱内的型钢相毗连，傳力路径清楚，能包管程度力的靠得住通報。桁架與塔楼的典范毗连节點見圖14。

拔取受力大且跨度最大的一榀桁架，位置示意详圖15。桁架跨度75米。钢桁架及钢管混凝土柱钢材采纳Q420，其他钢梁采纳Q390，节點板采纳Q420，弹性模量為 206x103N/妹妹²，泊鬆比為 0.3；阐發软件采纳 MIDAS FEA软件對节點的受力举行摹拟，全数采纳實體单位；节點阐發中束缚柱顶、柱底采纳位移鸿沟前提，束缚所有自由度，同時在束缚端施加位移，其余杆件均采纳内力鸿沟前提，节點荷载取自盈建科5.3.0软件中震弹性及大震感化下不平服模子计较获得的杆件晦气工况下的内力。

由圖 16青筋凸起蚯蚓腿, 可得，在中震和大震感化下，节點區域最大應力在400MPa摆布，應力程度低于質料的屈就强度尺度值，知足不平服的抗震機能方针，节點區平安。應力较大處為板材毗连處，設計時增长倒角，局部节點板加厚處置。

特色六：连廊恬静度阐發

本工程斜连廊跨度达75m，最小處高度為7.4m，竖向越层，跨高比約為10.2，毗连體跨度大，恬静度問題必要在設計時斟酌。按照《修建楼盖布局振動恬静度技能尺度》（JGJ/T 441—2019）中對连廊的恬静度請求，采纳YJK對毗连體部門举行有限元阐發。經由過程阐發可得出毗连體竖向自振频率為 4.43Hz，知足楼盖布局竖向频率不小于 3Hz 的請求。连廊的重要功效是集會，职員通行，参觀等，别離斟酌模态阐發成果的最晦气點施加持续步行荷载和人群竖向荷载感化下恬静度阐發的计较简圖如圖17所示。布局阻尼比取為 0.02，阐發時荷载時长不低于15s，步行鼓励時程曲線如圖18所示。

在单人行走鼓励荷载感化下，毗连體楼盖第1阶模态對應竖向振動加快度最大值為0.0029m/s²，小于竖向振動峰值加快度限值0.050m/s²；在人群竖向荷载感化下，毗连體楼盖竖向振動加快度最大值為0.0138m/s²，小于竖向振動峰值加快度限值0.150 m/s²，均知足技能尺度請求。

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结論

（1）主體布局采纳钢筋混凝土框架——剪力墙布局系统，三道平面斜交、竖向越层的连廊采纳钢桁架布局。阐發表白，布局系统可以或许知足承载力、抗侧力、變形和恬静度的請求。

（2）越层连體布局存在较大的“拱效應”。竖向越层层数越大，“拱效應”越较着。設計應采纳有用辦法，减小“拱效應”發生的程度推力對桁架支座的晦气影响。

（3）采纳多種步伐對布局举行了弹性、弹塑性计较阐發，素描,弥补了關頭構件、關頭节點在中震和大震下的驗算。计较成果表白，总體布局機能擦鞋神器,杰出，各項指標均能知足機能方针“C”的相干請求，布局是平安靠得住的。

（4）越层连體布局的施工举行多方案比選，建议采纳“原位晋升”方案，吊装進程的毗连體受力和變形能知足施工請求。

（5）大跨度空中连廊的振動對人的生理影响较大，采纳多種加载方法举行恬静度驗算，成果表白毗连體楼盖竖向加快度能知足規范請求

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