青岛开发区国际贸易中心结构分析与设计

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程中须采取有效措施控制混凝土的浇筑温度。由于基
础埋置深度较摊,地下水位较浅,设计时对筏板基础进 行了抗浮稳定验算。
4 2平面布置
为减小整体结构的复杂性和各塔楼之阿的相互影 响,避免因多塔楼质量和剐度相差较太引起的扭转效应
403
增大,结合地下室的范围和上部结构平面布置及高度, 通过设置120mm宽的抗防震缝将A座主楼与裙房自地 下室以上分开,各自分成相对规则的结构单元。各塔楼 与地下室部分全部连成整体,不设置永久变形缝。 为增加楼板水平刚度,全部采用现浇钢筋混凝土 楼板,地下室顶板、加强层楼板和屋顶楼板均适当加 厚,其他层楼板均取150mm厚。为保证楼板的整体 性,要求施工时主体钢结构安装先行于钢筋混凝土筒 体与楼板的施工,楼板与筒体的混凝土整浇一体,不得 在混凝土筒体外周与楼板连接处留置竖向施工缝;并 在钢管混凝土柱的上环板和钢梁上设置了栓钉,确保 混凝土与柱可靠连接。 为增加加强层的楼板刚度和锚固钢骨混凝土梁的 钢筋,在加强层核心筒外围设置了一周500ram宽的环 梁”。。节点如图4所示。
针对钢管混凝±框架-混疆土棱心简体系.对比了 设置伸臂桁槊和加强脏两种结柯方幂。 设置伸臂桁集方案是在22和35两个蠢难层设置
度97 9Zm.在地面以上t层设有晕式转换层,为铜筋
棍凝土部分握主剪力墙精椅。 奉文仅舟绍^座塔楼的结构分析与设计。A座塔 接主要柱罔R寸为1I
2m×8
4m.标准层平面尺寸£

凝土柱,地下一、二层采用钢筋混凝土框槊桑,I、23、 24、36、37和50层采用钢骨棍凝土框集橥,其余层均采
用钢粱,并全部采用现浇钢筋棍凝±楼板,棱。筒采用 钢筋混凝±,内置H型钢粱柱。锕管混凝±柱从
女1 200 x24依趺减小到41 000×16.内部浇筑混凝士
565(0
85;Y方向的风荷载起控制作用,最大层蝴
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26
05m.为现浇钢筋棍凝士框架孵力墙结柯。其中^
座塔搂毋高。结构总高度为199 30m,地L为钢骨髓凝
±框架混援±棱心筒混合结拇体系,首层钢管混凝土
挂延伸至地下=层.楼板栗甩琨浇混凝i棱柱,基础采 用现浇钢筋混凝土糙饭基础;B座塔接结构高度
138
52m.为钢筋馄凝土剪力埔结掏,c座塔楼结扮高
建度。缩短T蝌,结构延性好,提高建筑钎的抗震性能. 轴压&不受限捌.结构较为合理.刚度太,综合经跻性 能要比普通混凝±结挎型有优势.比较适合低烈度区 由风荷薮起控制作用的建筑.所以选择了精者。
了设置钢骨混龌土粱加强层的方案。 该T程地下三层为钢筋混凝±框槊柱、地下一、二 层为井包钢管棍凝土框架柱.地上部分采用圆钢管混
主要采用SATWE进行整体内力位移计算,并作为
结构设计的主要依据。同时采用PblSAP和MIDAS/
Gen V6 9
1两个程序进行结柯分析较校。分析结果
表明,结构的第一振女为r向平动。第二振型为x向平 动.第=振型为扭转.最大扭平比t/L=2帖巧22=
=42m.口:33 6m,地下i层为车库和设备用房,地上
为商业、餐戗、高级写宇阃和i星缝酒店。并在7,22、 ”和50层设置目十越难屡。
2螬椅韧步设计
伸臂桁架和边桁集,不仅用铜量增加较多.由于外框架 柱距较大,抗弩嘲度鞋小,拔心筒剧度较大,层问俺移 其减小2%.效果不显著。伸臂桁槊的设置也受建筑
钢臂混凝土框架-混搓上核心简体系同钢筋混蕞 土框絮-接心筒悻系相比.不仅铜管混凝土柱可以蕞小 柱截面.坩加使用面积.钢集和锕骨混凝土禁可以解决 鬃毫限翻.降低层高.并且可“减少馒怍业.提高施工
剪力墙 楼板
主体钢结构安装,可以减小由钢框架柱与核心筒混凝 土竖向压缩变形不一致引起的安装误差,这是因为若 核心筒先行施工,由于钢框架柱的竖向压缩变形较核 心筒混凝土墙大,就会造成柱顶标高低于核心筒混凝 土墙,框架梁的安装就会产生一定的误差。二是可以 提高核心筒的延性,延缓筒体开裂后刚度下降,有利于 提高结构的整体抗震、抗风能力。 4.4节点设计 工程地下室部分为混凝土结构,地上部分由混凝土 柱改为钢管混凝土柱。为保证两种材料的过渡和钢管 混凝土柱的锚固,钢管从首层地面伸至地下二层,并且 在加强层使用的是钢骨混凝土梁,所以使得结构中出现 了钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁、H型钢梁和钢骨混凝 土梁连接的节点,节点设计也是该工程中的一大难点。 4.4.1钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁节点 由于钢筋混凝土梁的受力钢筋较多和钢管柱直径 较大,为保证钢筋混凝梁钢筋穿过或有效锚固和下插 段钢管截面的完整性,梁内上部纵筋采取双排布置,两 侧钢筋绕过钢柱,中间部分钢筋通过钢管上开孔穿过 钢柱,其余钢筋直接或通过钢筋连接件焊接于钢柱环 板上。钢柱上开竖向槽孔,开孔直径之和不超过钢柱 周长的10%,并且孔间净距不得小于孔的长径¨1,节 点如图5所示。梁内下部两侧钢筋绕过钢柱,中间钢 筋直接或通过钢筋连接件焊于钢柱环板上或直接锚人 外包混凝土内。
钢管混壤土柱
‘一X 西
钢管混凝土柱/
筏∥麓
—、西
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图8加强层钢管内置内置钢筋笼示意图

图6钢管混凝土柱与钢粱连接节点构造示意图
凝土,采用圆形外加强环板;钢筋连接与钢筋混凝土梁 节点相似,梁内上、下部两侧钢筋绕过钢柱,中间部分 钢筋通过钢管上开孔穿过钢柱,其余钢筋通过钢筋连 接件焊接于外加强环板上,如图7所示。
0 4kN/m2(重现新50年)1“。
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布置限制,只能在设备层或建难层设置。 在用钢量不增加(混凝±量有所增加)的情况下, 分别在23,24、36、37和50层设置了钢骨混凝土粱.层
3)结构安全等级为二缀,钢筋混凝土筒俸抗震等 级为一鳜.屡间位移角限值为1/615,璜点最大加速度 限值为6
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‘遏钢粱不设、k-
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图9加强层外设环型箍筋示意图
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贯穿柱 绕过柱



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以下。结合该工程的结构设计,为框筒结构设计和节点 补强提出以下三点建议,以供类似工程设计参考。 1)以上分析表明当外框架柱网较大时,设置钢骨 混凝土梁加强层对整体刚度的提高明显优于设置伸臂 桁架,并且不受建筑布置的限制,可以根据结构需要任 意设置,也不会造成结构竖向刚度的太大突变而形成 薄弱层,用钢量也没有增加。所以对于采用钢框架.混 凝土核心筒体系的高层建筑,设置钢骨混凝土梁加强 层是一个很好的选择。
图4环梁构造不意图
4.3立面布置 该工程立面比较规则,核心筒和钢管混凝土柱自 下而上截面和混凝土强度逐渐交错减小,变化均匀,无 明显不规则情况。在接近顶层位置出现立面收缩,平 面由方形变为圆形,由于核心筒墙体上下连续,外框架 只有局部四根柱子需要转换,相邻层的刚度比十分接 近,侧向位移无明显突变,只需在立面收缩层通过钢骨 混凝土框架梁和混凝土次梁加强该层的水平刚度。 由于核心筒承担绝大部分水平荷载,设计时除了 满足具有足够的强度抵抗地震和风荷载,同时也要采 取措施保证其在超越荷载作用下由于开裂刚度下降后 的延性工作状态。因此,核心筒墙体采用低轴压比设 计,除了满足地震作用在下小震不坏,中震可修外,并 保证中震作用下的名义剪应力不超过混凝土抗拉强 度。在构造方面,在核心筒与外框架连接处、角部和门 洞口处设置了H型钢柱,一方面是为了保证核心简与 外框架刚性连接,使钢框架自身成稳定体系,以便先行
位移角为1/721<1/61 5.各项控制指标均满足现行国 家规范要求。 4结构设计
强度从C60依次减小到C40,棱心筒壁厚从800ram依 次减小到500mm,混凝土强度从C55依扶减小到C40, 钢材主要选用Q345B。标准结构平面布置图如图3所
示。口周为钢管混凝上柱框架,内部为钢筋混凝土棱
目前国内规范B基本比较完善,周此该工程全部
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I程概况 青岛开发Ⅸ国际贸易中心位于青岛开发Ⅸ长征巾
路南翻.由!层地下室、六越辩膀及A座(55层)、B座 (“层)、c座(30层)i栋堪楼组成.总建筑面积约22
万m 7.,总建筑平面布崔图和建筑效果田如图I.2所 Ⅲ。地下!腥建筑地喇杯高一13 8m.裙房屋嘶杯高
404
图5
钢管混凝土柱与混凝土梁连接节点构造不惹图
4.4.2钢管混凝土柱与H型钢梁节点 H型钢梁通过外加强环的悬臂梁段与钢管混凝土 柱刚性(栓焊混合连接)连接,腹板双剪。为使得加强 环受力均匀,减小应力集中,悬臂段的上下翼缘采用变 截面过渡”1,如图6所示。 4.4.3钢管混凝土柱与钢骨混凝土梁节点 钢骨混凝土梁内的钢梁与钢管混凝土柱和H型 钢梁节点相同,也采用栓焊混合连接,为了便于外包混
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烈度为6度(0 058).设计地震分组为第二组.建筑物
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场地土类别为Ⅱ粪,建筑抗震设防类别为丙类.但应加 强抗震措施,采用CQC振型反应谱法并考虑儡然偏心
的影响,阻尼比取o 04。 2)基奉风压为"。=0 7kN/m2(重现期100年),地 面粗糙度为B类,体型系数为l 4,基本雪压为so=
第39=罄增刊
建筑结构
2009年4月
青岛开发区国际贸易中心结构分析与设计
孙彤,王士奇,陈壮善
山东省冶金设计院有限责任公司,济南250014
【擅l J■岛目R真葛十。采用T铜管%■±《*・*凝J:#o*m台体系.jdN苴镕掏丹析和诸计,舟绍T诫 I程的站柑盎i.平脚自iⅢ却t“Ai^口”.*■a7佩Ⅱ接《整体#自*点朴%*采取的措*.为“筒结柑 设计自#点朴H攫mT一8建*#意".H供凳mT自设计参{. f*t目】《*结柑;准台结构.高层目结构.镕*%《±;*口%《i,结构镕日 sn日c协nI Analysis and D8i扣of Qingdao Development Zone International Trade Center
402
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163…
Hi—t**口*■.E-mini:mm∞20

结构分析 根据(建筑结构荷载规范’(GB5C009)、<建筑抗
31计算廉劓
■曩耪1●

震设计规范'(CB50011)和‘高层建筑混凝±结构技术 规程)(JGJ3)及‘青岛开发Ⅸ国际贸易中心岩土工程 勘察报告'的有关规定: ”^座塔接结构设计使用年限为50年,抗震设骑
25m/s20。
问悄移减小10%,太大提高了结构的抗翻附度。可见
设置钢骨混凝土集加强层对整体刚度的提高明显优于
4)结构整体稳定符合规范要求,并考虑重力二阶
效应的不利影响。
3 2计算结果
设置伸臂桁架,并且不受建筑布置的限制.可以根据结 构需要任意设置,也不会造成结构竖向刚度的太大突 变而形成薄弱层,用钢量也段有增加。所以最耋簪选择
采用现行国家规范和标准.“求达到国标的有美要求。
“下主Baidu Nhomakorabea介绍谈I程的基础.结构平面和立面布置“
盈节点设计。 41基础谴计 基础采用现浇钢筋混凝十板式檀基.厚2 800ram。
心筒.为丁便于外框架与桩心筒的刚性连接u匣框架 先行施I.在混凝土墙内设置了H型锕柱。
持力层为第⑥层中等风化流纹岩或安山岩,变形模量 高,绝对优降量较小。筏板基础混凝±强度等级均为 CAO.抗渗等级不小于l 0MPa。混凝土应分层浇筑,阶 梯式推进,每层混凝±在韧凝前完成上层浇筑,浇筑过
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