某多层外倾钢框架结构隔震设计与分析

发布时间：2021-08-08 10:30

　　某多层钢框架结构高度约21m,结构抗侧刚度由建筑外围的框架提供。建筑体型向外倾斜,受限于建筑效果的要求,周边框架不能设置支撑。经过方案比选,选择采用基础隔震形式,以减小上部结构的地震响应,从而降低上部结构抗侧刚度的需求,实现建筑结构一体化设计。隔震层采用铅芯橡胶支座和弹性滑板支座混合布置的形式,得到的水平向减震系数约0.5,且在风荷载作用下隔震层保持弹性工作状态。设计采取增大柱距等措施,保证隔震支座在罕遇地震作用下不致出现拔力。本工程结构自振周期较长,合理的隔震设计取得了理想的隔震效果,对同类工程有借鉴意义。 

【文章来源】：建筑结构. 2020,50(18)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

建筑效果图

本工程整体呈上大下小的筒状,首层平面为椭圆,平面长轴方向长度自下而上由31.8m渐变至43.8m,平面短轴方向长度自下而上由12.3m渐变至21.5m(图2); 沿高度方向,平面形状向外渐变延展。从平面尺寸而言,屋面层椭圆长轴方向长度约为首层的1.5倍,短轴方向长度约为首层的1.7倍。从平面形状而言,椭圆短轴方向保持对称,椭圆长轴方向的一端弧度不断变大、另一端弧度不断缩小,最终在屋面层呈现为一头大、一头小的近似椭圆形平面。

本工程平面中心设置采光中庭,中庭左侧为竖向交通核,其余为大开间,仅在平面周边设置框架柱。框架柱沿平面长轴方向对称布置,中心线的水平投影交于首层平面的形心点。框架柱均为向外倾斜的斜柱,倾斜角度(斜柱与竖直面的夹角)为13.7°～22.8°,详见图3。本工程建筑外立面为通透的玻璃幕墙,建筑效果要求结构构件顺应外立面幕墙分割,不能设置立面支撑,同时尽可能减小结构框架柱的截面尺寸至直径500mm以内。上海地区的抗震设防烈度为7度,且本工程临近开阔的黄浦江,地震作用及风荷载作用较大。建筑形体带来的框架柱向外倾斜、平面框架梁不能拉通等限制条件,均为对结构水平抗侧极为不利的因素。在满足结构受力需求和建筑外观效果需求的前提下,选取合适的结构体系,成为本工程结构设计的关键。基于上述条件,本文比选了两种结构布置方案。两种方案分别为:1)方案1为非隔震方案,采用钢框架-支撑结构; 2)方案2为隔震方案,采用钢框架结构。

【参考文献】：
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本文编号：3329790