中国尊大厦巨型柱分叉节点性能研究

中国尊大厦施工图设计中的弹塑性时程分析_---------李华峰

摘要：本文研究了在钢管上开孔对配有圆钢管的钢骨混凝土柱O 钢筋混凝土梁组合框架节点受力性能的影响。介绍了三 种节点承受低周反复荷载的试验，第一种是不开孔的，第二种是开穿筋小圆孔的，第三种是开矩形大孔的。试验结果表明， 开穿筋小圆孔的节点受力性能最好。主要原因是穿过圆钢管的梁主筋与钢管内的混凝土有很好的粘结；在钢管的小孔处 形成了钢筋混凝土抗剪销钉，小圆孔也使得钢管内外的混凝土得以沟通；同时钢管参加受剪的主要部位位于节点高度的 中部，故在节点上下边缘处开小圆孔对节点受剪性能影响不大。本文研究成果已用于南京新世界大厦，并对研究其他的组 合框架节点有参考价值。

巨型柱核心筒结构是适应超高层建筑发展趋势和特点的新型结构体系，目前国内外理论成果都还很少，本文结合上海陆家嘴北塔楼结构设计做一些总结，同时对温度应力提出一些设计建议，以供同类工程参考。

北京CBD 核心区 Z15 地块中国尊大楼是目前世界上 8 度抗震设防烈度区的在建的最高建筑 ， 建筑高度为 528m，体型呈中国古代用来盛酒的器具 “尊”的形状 。为满足结构抗震与抗风的技术要求 ，中国尊在结构上采用了含有巨型柱 、巨型斜撑及转换桁架的外框筒以及含有组合钢板剪力墙的核心筒 ，形成了巨型钢 -混凝土筒中筒结构体系 。为配合建筑外轮廓 ，结构设计使用了 BIM 技术特别是结构参数化设计和分析手段 ，满足了建筑功能的要求，达到了经济性和安全性的统一 。

平面相贯节点试验无法考虑西塔实际结构中节点平面外角度及楼面梁对节点平面外刚度的贡献。为了更好地研究实际结构中节点的受力性能,在改进加强环+衬板平面相贯节点构造的基础上提出了一种空间相贯节点构造,进行了比例为1∶5186的4个节点模型试验。试验结果表明:空间相贯节点可以满足西塔结构承载力的要求,验证了节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则。平面外位移对节点承载力的影响较大,在设计中应采用加强楼面梁或采用预应力索等方式严格控制节点平面外位移,保证结构安全可靠。

采用大型通用软件B8.C.A6 D，以结构的内力、变形和用钢量为指标分析了巨型柱倾斜坡度对巨型钢框架结构静力 性能的影响，并对结构下部是截锥体的巨型钢框架与规则的棱柱体巨型钢框架进行了性能对比分析，包括风荷载作用下 的几何非线性弹性静力分析和地震荷载作用下的弹塑性时程分析。结果表明将巨型柱倾斜某一坡度可在用钢量相同甚至 降低的情况下，明显地提高结构的抗侧刚度和抗震性能。下部是截锥体的巨型框架与规则的棱柱体巨型框架相比，不仅有 很好的经济性，而且结构抵抗风荷载和地震荷载作用的能力也有很大提高，是一种优越的超高层建筑结构形式。

本项目近年来，国内对钢筋混凝土异形柱框架节点的研究主要针对配置普通强度箍筋( HPB235 级) 的 T形、L 形、十字形和 Z 形截面柱框架节点的承载力、延性、滞回性能、耗能能力等拟静力试验研究及理论分析，取得了系列的研究成果。

既有建筑托梁拔柱改造能够在建筑外立面不变、结构内部改动量最小的情况下有效地增大建筑内部使用空间,是一项有着重要实用价值的技术。

本文通过1/4缩尺的3根异形截面钢骨混凝土柱和1根圆形截面钢骨混凝土柱的抗震性能试验研究，分析比较了各试件的承载力、延性、滞回特性和破坏特征。用基于平截面假定的条带法计算了试件承载力，计算结果与实测值符合较好。

本项目建立了端部约束钢管混凝土柱耐火性能分析的有限元计算模型，并通过试验验证了计算模型的正确性。

本文结合工程实际，对10根内置钢管高强混凝土柱进行低周反复水平荷载试验。探讨高强混凝土柱破坏机理及提高强混凝土柱延性的措施，并提出设计建议。

文章综合了国内外对加腋刚性梁柱节点研究成果，并结合现行规范将其融于结构的设计中，并以算例的形式将其与传统的设计方法进行对比。

为研究托换后宽柱双梁节点的抗震性能，设计制作了6个1∶2缩尺的宽柱双梁节点，并进行了拟静力循环加载试验，研究了轴压比、纵梁对宽柱双梁节点的承载能力、刚度、耗能及延性等性能的影响。结果表明:混凝土与钢筋之间存在一定的粘结滑移，但节点总体抗震性能良好;轴压比的增大在一定程度上提高了试件的极限承载能力，增大柱顶轴压力提高了节点核心区的抗剪承载力，但节点的延性出现了显著的下降;通过平面宽柱双梁节点与空间宽柱双梁节点对比，平面宽柱双梁节点的极限承载力更优。

广州西塔主塔楼高432m,结构形式采用钢管混凝土巨型斜交网格外筒和钢筋混凝土内筒构成的筒中筒结构。斜交网格外筒由不同角度的钢管混凝土柱斜向相贯而成,为了实现节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则,提出了两种节点构造形式:加强板+衬板节点和法兰板节点。

为研究装配式混凝土框架结构的抗震性能,对4个采用大直径灌浆套筒的足尺装配式混凝土框架结构梁-板-柱节点试件进行低周反复加载试验,对装配式混凝土框架结构中节点、边节点及其现浇对比节点的破坏形态、滞回曲线、位移延性、刚度退化、耗能能力等进行了研究。

研究了一种利用植筋及纤维增强复合材料(FRP)布横向包裹钢筋混凝土柱来改善其抗震性能的新型加固 技术。通过5个钢筋混凝土方柱的模型试验，分别研究了植玻璃纤维(GFRP)筋、横向包裹碳纤维(CFRP)布及两者 组合的加固技术对提高混凝土柱抗震性能的作用，分析讨论了不同加固方法对混凝土柱位移延性系数的提高、刚 度退化及能量耗散能力的影响。试验结果表明，采用植GFRP筋和包裹CFRP布的组合加固技术较前两种加固方法 能更加有效地改善钢筋混凝土柱的抗震性能。

通过对6组HRB500钢筋混凝土偏心受压柱的试验研究，探讨HRB500级钢筋在混凝土偏压柱中强度发挥的程度，并利用规范对HRB500钢筋混凝土偏心受压构件进行承载力的计算，将试验结果与计算结果相比较，符合性较好。

本文提出了底部带支撑的钢筋砼异型柱框架结构的设方案，并就此进行了模型试验。分析了结构的抗震能力和破坏特征，指明了底部支撑在控制薄弱层中的重要作用。

本项目变截面钢管混凝土格构柱以其良好的抗震性能，在桥墩结构、工业厂房、高层建筑、设备构架和大跨度钢管混凝土桁肋拱中得到广泛应用。

钢筋混凝土板柱节点的抗震性能研究

通常认为钢框架具有良好的抗震性能，但在最近的几次大地震中许多高层钢结构房屋的梁柱连接节点处发生严重的破坏。这说明传统的刚性连接框架在某些方面存在着不足之处。对刚性节点的形式以及抗震的能力进行探讨，并作出改进的措施，给以后的设计、施工提出意见和建议。

采用ANSYS软件建立了非线性有限元分析计算模型，对侧板加强式梁柱节点的抗震性能进行了研究，分析了侧板长度对连接性能的影响。结果表明，侧板加强节点滞回性能优于普通无侧板节点，节点承载力也大大提高。侧板加强节点滞回曲线稳定、饱满，这种连接表现出了较好的耗能能力。

KK型间隙方管节点是由成一定角度的两个平面K型节点构成,目前相关规范并没有给出其承载力计算式。现有的研究主要集中在空间夹角为90°的节点,对空间夹角的变化这一参数研究较少;支杆横截面通常采用同一截面,而不考虑支杆的受力形式。首先通过和已有试验数据对比验证了有限元模型的准确性。然后对典型节点的破坏模式进行分析。最后通过方管节点空间夹角变化和在不改变拉支杆截面的前提下改变压支杆截面参数来研究节点的受力性能,并对节点的其他主要影响参数进行分析,得出各参数对节点的影响规律。

基于性能的结构抗震设计研究

矩形钢管混凝土柱_H型钢梁节点抗震性能试验研究及有限元分析

本资料为钢管混凝土叠合柱节点环梁试验研究_周颖，可供大家参考。

天津高银 117 大厦建筑高度 597m，共 117 层，是中国在建的屋顶高度最高的建筑物，结构高宽比达到约9. 5，均大大超过现行规范限值。为满足结构抗震与抗风的技术要求，结构采用含有巨型组合柱、巨型支撑及转换桁架组成的外框架以及含有组合钢板剪力墙的钢筋混凝土核心筒形成的巨型框架钢-混凝土混合结构体系。塔楼的结构高度、高宽比、巨型柱截面尺寸等均创造了中国现有建筑物的工程记录。结合新抗震规范的部分要求，作为在高震区设计建造的超高层建筑，在反应谱选取、整体刚度控制、材料与构件选型、性能化设计、巨型柱设计、防倒塌及稳健性分析、弹塑性动力时程分析等方面均体现了许多新的特点和设计要求。

对采用外粘玻璃纤维布加固震损柱的抗弯性能和抗震效果进行了专门研究。共有11 根柱进行了低周反复 荷载试验, 其中3 根在原始状态下进行试验以确定其破坏模式, 另8 根柱预裂后粘贴玻璃纤维布进行修补加固后 进行试验。试验结果表明, 未加固柱的强度和延性都比较低, 加固后柱的抗弯能力显著提高, 变形性能明显改 善。在试验研究的基础上, 作者提出了加固柱抗弯承载力的计算方法, 试验结果和计算结果吻合良好。

装配式钢梁预制柱组合框架抗震性能试验研究，为了研究中、高烈度地震区装配式钢梁-预制柱组合框架结构的抗震性能，进行了两个大比例钢梁-预制混凝土柱-基础组合框架子结构试件的低周往复加载试验，介绍并讨论了主要试验结果。两个组合框架子结构试件中，钢梁均通过端板、预应力高强螺栓与预制柱连接，而预制柱分别通过机械连接器和纵筋锚固的方式与基础连接。试验结果表明

对焊接孔尺寸变化的钢框架梁-柱刚性节点进行了空间非线性有限元分析,结果表明,焊接孔长度的扩大显著地降低了梁-柱连接面处对接焊缝和焊接孔切角端开裂以及翼缘脆性破坏的可能性,但过长的焊接孔也会导致梁翼缘侧向稳定的丧失,焊接孔高度的降低只有利于目前常用的焊接孔长度较短的“标准型”节点.

为了研究装配式钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能，在综述前人研究成果基础上，采用归一化方法比较了五种装配式钢管混凝土柱-钢梁节点的荷载比-位移比曲线、滞回环面积比-位移比曲线，对节点承载力、耗能性能、刚度退化等指标进行分析，探讨了装配式钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能，并对节点的施工难易及成本进行对比分析。

中国凤凰大厦，完整规划CAD平立面图大样图和效果图，单体与总平面图吻合，彼此间对应关系准确，图纸中无错漏碰缺，欢迎下载。

铸钢节点被用于中国动漫博物馆的钢网格筒结构体系和复杂节点连接。采用有限元分析和足尺试验相结合的方法分析铸钢节点的受力性能。

北京市建筑高度 528 米，地 下 7 层，地上 108 层，地上总建筑面积 35 万平米，地下建筑面积约 8.7 万平米， 建筑功能为大堂、会议、观光、办公、停机、设备、避难 。结构类型为核心筒+巨柱+巨型斜撑+带状桁架的混合结构 。

天津高银117大厦结构高度为584ｍ，高宽比为9.5，是目前国内在建的结构高度最高、最细柔的超高层建筑之一。塔楼采用钢筋混凝土核心筒－巨型框架支撑结构体系。立面巨型支撑跨多层分区布置，且与承重结构分离，底部大堂人字支撑自由长度达４８ｍ。

07年大连理工硕士论文一篇 结构工程专业

薄壁型钢混凝土梁柱节点抗火性能研究

进行了 10 个劲性环梁式钢管混凝土节点的低周往复荷载的试验研究，探讨了牛腿长度、环梁截面尺寸、钢筋锚固方式、轴压比对节点破坏和抗震性能的影响。结果表明:此类节点有效实现了梁铰破坏机制，满足强柱弱梁的设计原则;牛腿长度及环梁截面尺寸是影响节点力学性能的主要因素，随着牛腿长度及环梁截面尺寸的增加，节点的耗能能力及延性系数均增加，破坏模式由脆性破坏变为延性破坏;钢筋搭接于钢牛腿翼缘即可满足节点的抗震性能。

针对梁柱外伸端板连接的不足,提出了在梁翼缘上开长槽孔削弱型端板连接节点形式。利用有限元软件ABAQUS对这种新型节点进行滞回性能分析,探讨了长槽孔起始点距梁端距离a,长槽孔长度c以及长槽孔宽度d这3个参数对于节点滞回性能的影响。结果表明:梁翼缘开长槽孔削弱型端板连接节点在循环荷载下具有良好的滞回性能,同时具有较好的延性,提出了梁翼缘开槽孔的设计建议。

进行了 4个钢筋混凝土 (RC)超短柱、 4个型钢混凝土 (SRC )超短柱和 6个 RC分体柱的 滞回性能试验研究. 8个超短柱的剪跨比为 1; 6个分体柱的剪跨比为 214 .试验结果表明, RC超短柱的变形能力不满足现行抗震规范要求.不设剪力连接件的 SRC超短柱的破坏模式为黏结破坏,与 RC超短柱相比,其抗剪承载力和变形能力并无明显提高;设置剪力连接件的 SRC超短柱的破坏模式为斜压破坏,其抗剪承载力和变形能力显著提高,但构件的变形能力仍然难以满足现行抗震规范要求.试验结果还表明,在 RC超短柱中开缝,形成剪跨比大于 2的 RC分体柱,可有效提高柱子的延性和变形能力.对于 RC分体柱,随轴压比的提高,构件的抗弯承载力提高,但延性和变形能力下降;当设计轴压比大于 017时, RC分体柱的变形能力不满足现行抗震规范要求.根据试验结果,提出了 SRC超短柱的剪力连接件设计方法和 RC分体柱的设计建议.