杭州来福士广场塔楼结构ETABS分析_陈晓东

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( 。 见图 3 图中略去楼板 )
图 3 塔楼结构体系
塔楼 外 框 架 柱 双 向 倾 斜 , 存在多处竖向构件不 连续 、 楼板大开洞 , 总建筑高度超出2 为 2 0 m 限 制, 超限复杂高层建筑 。 结构分析时需考虑多种风洞试 而且外挂结构需研究可行的施工方案 , 验荷载工况 , 并在计算 中 模 拟 实 际 施 工 过 程 , 因此采用 E TA B S 作为计算软件 。 2 模型建立 2 . 1 几何数据
( , 宽度平均值, 最小、 最大值分别为 2 见图 5 . 6 4 9 . 2m, ) , 外围长度 为 5 高宽比平均值为5 范 2 a 6 . 5 m, . 7 6( , 围为 4 塔楼楼层平面出裙房( . 9 8~6 . 5 4) 1 0层以
第一作者 : 陈晓东 , 男, 硕士 , 一级注册结构工程师 。 1 9 8 3 年出生 , : E m a i l c x d 3 3 5 3@1 2 6. c o m 收稿日期 : 2 0 1 0 -1 2 -2 0
1 概 况 杭州来福士广场坐落在杭州钱江新城核心区,
2 , 为双塔楼超高层 建 筑 , 占地面积约4 总建 0 0 0 0m 2 , 筑 面积约 4 地下 3 层 , 裙房 1 塔1 为6 0万 m 0层, 0
层, 屋面高度2 塔2为5 屋面高度 4 2 . 8 5 m, 9 层, 建筑效果见图 1, 建筑功能和楼层分布见 2 4 4 . 7 5m, 。 表1
- 3)
) ; a - Y 向第一平动 ( T1=6 . 6 0 4 3s b-X 向第一平动 ( T2= ) ; ) ; 1s c - 第一扭转( T T 3 . 0 7 7 0s d - Y 向第二平动 4 . 9 9 8 3= t= ( ) ; ) ; T5=1 . 7 3 5 6s e -X 向第二平动 ( T4=1 . 8 8 1 9s ) f - 第二扭转 ( T6=1 . 3 5 9 0s 图 4 塔楼 2 前 6 阶振型
a - 底部平面 ; b-1 2-2 4层; c -2 6层; d -2 7-4 7层 图 2 塔楼 2 典型结构楼层平面
) ,V S t e e l C o n s t r u c t i o n . 2 0 1 1( 4 o l . 2 6,N o . 1 4 5
4 3
工程设计
, 方便楼板荷载施加 ) 设 置 楼 板 单 元, 线弹性分析阶 仅起导荷作用 ; 段一般宜采用膜属性 , ) 检查几何数 据 , 可利用软件生成的检查结果 6 文件提供的信息进 行 相 应 修 改 , 既方便又能保证数 据准确 。 另外 , 对于庞大的结构模型 ( 塔楼 2 模型结点数 , 为1 方程未知数为 7 往往不易在 1 7 2 3个, 5 8 6 9 个) 建模阶段 通 过 数 据 检 查 完 全 保 证 几 何 数 据 的 准 确 性, 还应通过模态和静力分析 , 结合各工况下的变形 内力图来检查 。 图、 2 . 2 分析数据 塔楼主要参数见表 2。
A N A L Y S I S F O R S T R U C T U R E D E S I G N O F H A N G Z H O U R A F F L E S B Y E T A B S
C h e n X i a o d o n u a n Z i k u a n i J i a n h o n i e Y a n h u a H L X g g g g
[] 一是 E TA B S 建 模 的 方 式 1 主 要有 以 下 几 种: 二是先 直接在 E TA B S软 件 窗 口 中 输 入 几 何 模 型;
在C 然后 A D 中建立平面 或 三 维 的 D X F 文 件 模 型, 导入到 E 生成几何模型 。 对于复 杂 结 构 , TA B S中, 采用后者 更 为 方 便 。 然 而 , 在C A D 中建立楼层平 面模型和建立三维结构模型后导入 E TA B S 还有 不 同 。 采用前者 , 按楼层导入 , 分层 C A D 工作量较小 , 及时修改和调整 , 灵 赋予构件属性和几何数据检查 , 活性强 , 并能较好地保证几何模型的准确性 。 因此 , 几何模型按以下步骤建立 : ) 在E 核心筒轴 网 , 并建 1 TA B S 中建立层高表 、 立核心筒部分 ( 核心筒部分具有标准层性质 , 利用相 ; 似层容易建立 ) ) 分楼层建立 核 心 筒 外 围 结 构 的 C 2 A D 平面模 主要包括楼面 梁 、 楼 板 边 界 线、 楼面洞口和楼梯 型, 边等平面线单元 ; ) 分层导入 E 导 入 时, 应 3 TA B S 相应楼层位置 , 将C 并 确 保 单 位、 A D 模型 保 存 为 D X F 文 件 格 式, 坐标原点和方向与 E TA B S 中的设定一致 ; ) 给导入模型 的 线 对 象 指 定 截 面 , 连接相应节 4 点, 建立框架柱 ; ) 按楼面荷载分 类 定 义 不 同 楼 板 截 面 ( 可大大 5
( ,H ) C h i n a U n i t e d E n i n e e r i n C o r o r a t i o n a n z h o u 3 1 0 0 0 6, C h i n a g g p g
,a A B S T R A C T: T h e a r t i c l e d i s c u s s e s t h e a l i c a t i o n o f E TA B S a b o u t m o d e l i n n a l s i s a n d d e s i n o f h i h r i s e - p p g y g g , , s t r u c t u r e s b a s e o n t h e t o w e r 2o f H a n z h o u R a f f l e s C i t a n d m a k e s a s u mm a r o f u s i n E TA B S e f f i c i e n t l T h e n g y y g y. , a c c o r d i n t o t h e r e s u l t s o f E TA B St h e a u t h o r s t u d i e s t h e s t r u c t u r e s s t e m o f t o w e r 2a n d f i n d s o u t t h e a f f e c t i o n s o f g y , , i n c l i n e d c o l u m n s . F o r t h i s s t r u c t u r e i n c l i n e d c o l u m n s r e d u c e v e r t i c a l a n d l a t e r a l s t i f f n e s s a n d m a k e w o r s e r e s u l t o r t i o n u n d e r c o n s t r u c t i o n c o n d i t i o n. T h e w a i s t o f t o w e r 2i s w e a k . I t i s n e c e s s a r t o f i n d o u t s o l u t i o n s f o r i t . p y : ; ; ; K E Y WO R D SE TA B S s u e r t a l l b u i l d i n n a l s i s a n d d e s i n o f s t r u c t u r ei n c l i n e d c o l u m n - p g a y g
工程设计
杭州来福士广场塔楼结构 E TA B S 分析
陈晓东 黄子贶 李建宏 谢艳花
( ) 中国联合工程公司 , 杭州 3 1 0 0 0 6 摘 要: 结合杭州来福士广场 2 号塔楼结构设计 , 就E 结构分析和结构设计中的应 TA B S在 超 高 层 建 筑 模 型 建 立、 并总结高效使用 E 根据 E 对塔楼结构体系进行分析和 用做相应 探 讨 , TA B S的实践方法。同时, TA B S计算结果, 判断 , 研究塔楼框架柱倾斜的不利影响 。 计算结果表明 , 倾斜框架柱降低了塔楼 整 体 竖 向 和 抗 侧 刚 度 , 导致施工工 塔楼存在薄弱细腰段 , 需采取加强措施 。 况更为不利 , ;超高层 ;结构分析和设计 ;倾斜框架柱 关键词 : E TA B S
表 1 塔楼建筑功能和楼层分布
建筑功能 大堂 商场 办公 酒店公寓 设备层兼 避难层 塔楼 1 层高/ m , 12 6~2 7 . 3, 5 . 7 6 2~8 1 0~2 4 2 8~5 0, 5 2~5 7 9, 2 5 5 . 2 5 4 . 2 3 . 6 分布楼层 1 2~7 8~1 9, 2 1~3 1 3 3~4 5, 4 6~5 9 2 0 夹层 2 0, 3 2, 4 6 塔楼 2 分布楼层 层高/ m 6 . 3 5 . 2 5 4 . 2, 3 . 6 3 . 8 2 . 2 4 . 5, 6 . 7, 2 . 9 1- 塔 1; 2- 塔 2 图 1 杭州来福士广场
4 . 5 4 . 2, , 夹层 2 7 . 1 5, 5 12 5 . 8 5
安 全 等 级 二 级, 抗震设 0 年, 塔楼设计基准 期 5 防烈度 6 度 , 属丙类建筑 , Ⅲ 类场地 。 塔楼采用型钢 因框架柱轴力大 , 采用 混凝土框架 - 混凝土核心筒 , , 钢管柱 ( 内灌 C 楼板采用现浇混凝土梁 6 0 混凝 土 ) 板结构 。 塔楼框架 和 核 心 筒 抗 震 等 级 均 为 二 级 , 核 抗震等级采用一级 。 心筒底部加强区提高一级 , 塔2底部平面为曲边梯形, 外围尺寸宽度 3 7 . 4m 4 2
钢结构 2 0 1 1 年第 4 期第 2 6 卷总第 1 4 5期
陈晓东 , 等: 杭州来福士广场塔楼结构 E TA B S 分析
上) 后逐渐缩小 , 3 3 层以上再逐步扩大 , 2 5~3 2 层平 形成细腰段 。1 面尺寸最小 , 2~2 4层平面左侧外扩 一跨 , 采用钢结构 , 通过顶部 4 根钢柱悬挂于主楼框 ) , 架柱上 ( 图2 b 2 7~4 7 层 平 面 左 侧 设 置 观 光 电 梯, ) 。 根据建 筑 功 能 要 求 , 形成平面大尺寸凹进 ( 图2 d 塔 2 框架柱从 1 在2 0层 开 始 逐 渐 向 内 倾 斜, 6层收 ) , 掉 4 根( 图2 从2 从3 c 2根 减 为 1 8 根, 3层以上又 逐步向平面外倾斜 , 整 体 呈 现 S 形。 塔 2 核 心 筒 内 侧平面尺寸为 1 并在1 4 . 1 2 m×3 6 . 3 2 m, 9、 2 6、 3 0、 , 图2 外墙的厚度由 5 2层 处 收 掉 局 部 墙 肢 ( c) 1 3 0 0mm逐步减小到 5 0 0mm。 塔楼结构体系组成
表 2 塔楼主要参数
计算参数 规 风 荷 载 规 范 反 谱 基本风压
- 2)
控制和调整参数 0 . 4 5 B 1 . 4 按模态 0 . 0 2 0 . 4 5 6 Ⅲ 0 . 0 4 混凝土材料密度/ ( ·m k g 模态计算阵型数 周期折减系数 梁刚度放大系数 连梁刚度折减系数 梁扭矩折减系数 地震力偶然偏心 双向地震作用 施工模拟 竖向地震作用力
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