超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計
關(guān)注創(chuàng)建者：文志彬Punk 創(chuàng)建時間：2024-01-02
超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實例教程
在復(fù)雜超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中，利用OptiStruct的優(yōu)化功能，可針對設(shè)計的不同需求對結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)靈敏度分析的結(jié)果評估各設(shè)計變量對目標(biāo)函數(shù)的敏感度。本文以兩個超高層項目的結(jié)構(gòu)優(yōu)化為例，分別介紹了OptiStruct在結(jié)構(gòu)剛度優(yōu)化，造價優(yōu)化和周期優(yōu)化上的應(yīng)用。
曹倩_OptiStruct在超高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf
摘 要：傳統(tǒng)的建筑有限元網(wǎng)格劃分、基于SMMS模型的節(jié)點承載力分析方法，沒有考慮狀態(tài)變量，而導(dǎo)致建筑物的荷載分析結(jié)果與實際不符等問題。為此，提出了基于高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點承載力三維構(gòu)建設(shè)計。根據(jù)建筑物豎向和水平荷載作用下的彎矩，對高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)框架的節(jié)點所受力的機(jī)理進(jìn)行分析。構(gòu)建高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點三維模型和有無支管情況下的有限元模型，分析有無支管有限元模型的荷載-位移關(guān)系，確定構(gòu)建過程中節(jié)點參數(shù)與支管的關(guān)聯(lián)性。計算模型單元上下端狀態(tài)變量的傳遞關(guān)系，整合狀態(tài)變量，確定鋼結(jié)構(gòu)框架荷載，并以此作為依據(jù)進(jìn)行失穩(wěn)判定，完成鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點承載力分析。由實驗結(jié)果可知，該方法在X、Y、Z三個方向的承載力與實際值最大分別相差2 kN、1 kN和1.5 kN,具有精準(zhǔn)分析結(jié)果。
關(guān)鍵詞：高層建筑;鋼結(jié)構(gòu);框架節(jié)點;承載力;三維仿真;
近年來，國內(nèi)外學(xué)者對高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點穩(wěn)定問題進(jìn)行了大量的探討。文獻(xiàn)[1]提出的基于有限元網(wǎng)格劃分的節(jié)點承載力分析方法，構(gòu)建狗骨式節(jié)點模型，結(jié)合有限元網(wǎng)格劃分節(jié)點位置，并使用千斤頂在懸臂兩側(cè)施加荷載，通過傳感器測量獲取分析結(jié)果；文獻(xiàn)[2]提出的基于SMMS模型的節(jié)點承載力分析方法，結(jié)合應(yīng)變修正平均應(yīng)力，構(gòu)建SMMS模型，并通過各個韌性參數(shù)，對節(jié)點承載力分析。然而，上述這兩種方法沒有考慮到支撐節(jié)點的承載力問題，使得總承載力計算結(jié)果與實際情況不符。為此，本文提出了基于高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點承載力三維構(gòu)建設(shè)計。
1 工程概況
本工程選擇一座以鋼筋混凝土為主的多幢高層建筑物為研究對象，該建筑物2號樓地面以上8層，建筑樓面高43.2 m。3號樓A區(qū)地面以上9層，建筑樓面高45.6 m。2號樓和3號樓A區(qū)之間有一條大約28 m長的通道相連，構(gòu)成了一個連通的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的連廊采用鋼桁架結(jié)構(gòu)。
展開 項目信息
建設(shè)地點：大連市東港區(qū)
結(jié)構(gòu)類型：超高層辦公及住宅
結(jié)構(gòu)高度：最高塔樓249.35m
建筑面積：556377㎡
所獲榮譽(yù)：中國鋼結(jié)構(gòu)金獎
近日由四院擔(dān)當(dāng)設(shè)計的大連東港D10、D13地塊項目順利竣工，該項目位于東港商務(wù)區(qū)核心地段，由兩棟高250m塔樓（D10地塊）及兩棟高200m塔樓（D13地塊）組成超高層建筑群組，是恒力地產(chǎn)在大連未來的城市新核和價值高地打造的高端綜合體項目。項目建成后已成為大連東港的新地標(biāo)和大連高端住宅的標(biāo)桿。
該項目整合了國際國內(nèi)一流團(tuán)隊鼎力打造，方案由美國MG2公司與同濟(jì)設(shè)計集團(tuán)聯(lián)合呈現(xiàn)，設(shè)計四院承擔(dān)初步設(shè)計至施工圖階段的具體設(shè)計工作。本期“構(gòu)思”我們將分別對這兩個地塊的超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行介紹。
D10地塊概況
業(yè)主：恒力地產(chǎn)
建筑性質(zhì)：辦公及公建式公寓
建設(shè)地點：大連市東港區(qū)
結(jié)構(gòu)高度：最高塔樓249.35米
層數(shù)：地下3層，地上68層
抗震設(shè)防烈度：7度（0.1g），并按安評報告提高
結(jié)構(gòu)難點與挑戰(zhàn)
1.結(jié)構(gòu)整體高寬比較大——以幕墻頂算，整體高寬比達(dá)到7.7，而國內(nèi)一般200~250米的建筑合理高寬比為4.5~6左右，過大的高寬比使抗側(cè)力體系的設(shè)計成為挑戰(zhàn)。
展開 1 工程概況
某深基坑距離98m高層建筑物僅18.6m，如圖1所示。該深基坑長度91.25m，寬25.75~32m，開挖深度18m，支護(hù)樁樁徑1.2m，樁長40m。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用3道內(nèi)支撐，標(biāo)高分別為-0.5m、-6.5m、-12.5m。臨近高層建筑物高98m，采用樁箱基礎(chǔ)，距該深基坑18.6m。使用ABAQUS分析該深基坑開挖對臨近超高層建筑物的影響。
圖1 工程概況
2 有限元分析模型
分析模型有限元網(wǎng)格劃分如圖2所示，共劃分54余萬網(wǎng)格單元。
圖2 網(wǎng)格劃分
初始地應(yīng)力平衡如圖3所示。
圖3 初始地應(yīng)力平衡情況
3 結(jié)果及分析
基坑開挖18m后，高層建筑側(cè)向位移如圖4所示，最大側(cè)向變形為1.93mm。
圖4 高層建筑側(cè)向變形
基坑開挖18m后，高層建筑的彎矩如圖5所示，最大彎矩為378.8kN.m，位于首層中部區(qū)域柱中。
圖5 高層建筑結(jié)構(gòu)彎矩
基坑開挖18m后，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力如圖6所示，最大應(yīng)力為31.9MPa，位于首層中間位置柱與底板交接處。
圖6 高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖
基坑開挖18m后，支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移如圖7所示，最大側(cè)向位移為8.9mm。
圖7 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移
基坑開挖18m后，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的彎矩如圖8所示，最大彎矩為1438kN.m。
圖8 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)彎矩
展開 超高層框筒結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜分析
摘要：基于有限元分析軟件，構(gòu)建超高層框筒結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型，計算其反應(yīng)譜。
工程概況：該工程抗震設(shè)防烈度為8度，處于多遇地震區(qū)，設(shè)計地震分組為第二組，場地類別為第二類，特征周期，阻尼比為0.035。
本結(jié)構(gòu)有56層，層高4，高224，首層占地面積為，三維平面布置圖見圖一；模型分四個標(biāo)準(zhǔn)層，各標(biāo)準(zhǔn)層梁、柱和支撐截面尺寸見表1、表2。本結(jié)構(gòu)模型核心筒為鋼板墻，柱為方鋼混凝土柱，需要設(shè)置縱梁，用于兩種材料的賦予，具體材料見圖二，其中LL為連梁，LML為樓面梁，CL為次梁，BYL為邊緣梁，WALL為核心筒鋼板墻，KZ為框柱，BZ為邊柱，LB為樓板。整體模型見圖三。
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超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最新內(nèi)容
授課時間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團(tuán)隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
摘 要：傳統(tǒng)的建筑有限元網(wǎng)格劃分、基于SMMS模型的節(jié)點承載力分析方法，沒有考慮狀態(tài)變量，而導(dǎo)致建筑物的荷載分析結(jié)果與實際不符等問題。為此，提出了基于高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點承載力三維構(gòu)建設(shè)計。根據(jù)建筑物豎向和水平荷載作用下的彎矩，對高層建筑物鋼結(jié)構(gòu)框架的節(jié)點所受力的機(jī)理進(jìn)行分析。構(gòu)建高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點三維模型和有無支管情況下的有限元模型，分析有無支管有限元模型的荷載-位移關(guān)系，確定構(gòu)建過程中節(jié)點參數(shù)與支管的關(guān)聯(lián)性
為了更好地保證建筑工程的整體施工質(zhì)量，提高建筑的實用性，必須采取適當(dāng)?shù)姆椒ǎ龊媒ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計。目前, 很多建筑工程設(shè)計方在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中逐漸開始運用BIM技術(shù)。通過這項技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建更加明晰的建筑三維模型，從而幫助建筑工程設(shè)計方更好地根據(jù)工程項目的實際需要，對建筑的設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化升級。
BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的實際應(yīng)用點如下：
一、構(gòu)建建筑實體模型
從本質(zhì)上來看，BIM技術(shù)就是基于信息技術(shù)高速發(fā)展而產(chǎn)生的一種全新的建筑設(shè)計技術(shù)
海口雨林之心高層觀光塔結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
文/陽升、趙仕興、夏靜、董駿龍、何俊
項目概況
海口雨林之心項目位于海南省海口市秀英區(qū)，由三棟高層觀光塔及連橋構(gòu)成，三個塔樓為上大下小傘狀塔樓，寓意為整個公園雨林的中心，塔樓之間的連橋圍繞塔樓盤旋而上，形成“曲徑通幽，豁然開朗
PKPM-CAE建筑仿真模塊正式發(fā)布，三大核心應(yīng)用場景助力復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計
1. PKPM-CAE研發(fā)背景
PKPM-CAE基于云原生技術(shù)開發(fā)，支持桌面端和web應(yīng)用，對標(biāo)國外主流商業(yè)仿真軟件（ABAQUS和ANSYS），擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的網(wǎng)格劃分內(nèi)核和通用有限元計算內(nèi)核，致力于滿足國內(nèi)土木領(lǐng)域乃至全工業(yè)領(lǐng)域的通用仿真分析需求。
PKPM-CAE涵蓋各種常用仿真分析功能（如模態(tài)
超高層框筒結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜分析
摘要：基于有限元分析軟件，構(gòu)建超高層框筒結(jié)構(gòu)的參數(shù)化模型，計算其反應(yīng)譜。
工程概況：該工程抗震設(shè)防烈度為8度，處于多遇地震區(qū)，設(shè)計地震分組為第二組，場地類別為第二類，特征周期，阻尼比為0.035。
本結(jié)構(gòu)有56層，層高4，高224，首層占地面積為，三維平面布置圖見圖一；模型分四個標(biāo)準(zhǔn)層，各標(biāo)準(zhǔn)層梁、柱和支撐截面尺寸見表1、表2。本結(jié)構(gòu)模型核心筒為鋼板墻，柱為方鋼混凝土柱
04 超聲波焊接效果的影響因素
一、塑膠材料因素
上篇已經(jīng)介紹的適合超聲波焊接的材料選擇，一般情況下兩種材料滿足Tg或熔點接近、化學(xué)相容性良好和熔體流動指數(shù)接近這三個條件，基本可認(rèn)為是可焊接的，但需要注意以下幾點：
1、熱塑性塑膠又分為非結(jié)晶性（也叫無定形）塑膠和結(jié)晶性（或半結(jié)晶性）塑膠。
1）對于非結(jié)晶性塑膠，其分子排列無序、有明顯的使材料逐步變軟、熔化及至流動的溫度
01 金屬的焊接
焊接：是通過加熱或加壓，或兩者同時并用，并且用或不用填充材料，使兩個分離的物體產(chǎn)生原子間結(jié)合力而連接成一體的技術(shù)。
焊接的分類有很多種，如下圖：
傳統(tǒng)意義上的焊接通常是指金屬的焊接。金屬焊接方法有40種以上，如果根據(jù)焊接過程進(jìn)行分類，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
1、熔焊，是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。
超透鏡是一種通過控制表面納米結(jié)構(gòu)來調(diào)制光束的幅度和相位，進(jìn)而實現(xiàn)波前操控（如光束偏轉(zhuǎn)、光束聚焦和偏振分束等）的新型技術(shù)，現(xiàn)有的超透鏡設(shè)計一般分為介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)和金屬諧振結(jié)構(gòu)兩種。
一、介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)
對于超透鏡的各種應(yīng)用來說，首先需要超透鏡的單元，即介質(zhì)天線結(jié)構(gòu)的透過相位可以在360°的相位范圍內(nèi)進(jìn)行自由調(diào)制。因此，我們第一步要做的便是對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的超透鏡單元進(jìn)行仿真模擬，并輸出其掃描相位結(jié)果
克羅地亞薩格勒布大學(xué)機(jī)械工程與船舶建筑學(xué)院
選擇 Cast-Designer Weld 用于大型結(jié)構(gòu)與海洋設(shè)備焊接設(shè)計與模擬
薩格勒布大學(xué)（英語：University of Zagreb，克羅地亞語：Sveu?ili?te u Zagrebu,）始創(chuàng)于1669年，是克羅地亞共和國最大的高等教育機(jī)構(gòu)，也是該地區(qū)歷史最悠久的大學(xué)。
其機(jī)械工程和船舶建筑學(xué)院 (
