復雜高層結構設計演講人：日期:目錄CONTENTS01基礎理論體系02結構體系選型03荷載分析技術04材料與技術創新05抗震與減震設計06施工管理要點01基礎理論體系超限結構定義標準高度超限形狀復雜跨度超限材料特殊建筑高度超過一定限制，對結構穩定性、抗風、抗震等性能有更高要求。建筑跨度過大，使得結構在荷載作用下容易產生撓曲和失穩。建筑形狀不規則，存在大量突出和凹進部分，導致結構傳力路徑復雜。采用高強度、輕質、新型建筑材料，對結構設計提出新的挑戰。抗側力系統分類由梁柱組成，承受水平和垂直荷載，適用于多層和高度不高的建筑。利用墻體承擔水平荷載，具有較好的抗側力性能，常用于高層建筑。將剪力墻圍成筒狀，進一步增強抗側力性能，多用于超高層建筑。結合框架和剪力墻的優點，適用于中高層建筑和不規則形狀建筑。框架結構剪力墻結構筒體結構框架-剪力墻結構阻尼耗能通過增加結構阻尼，消耗風振能量，減小結構振動幅度。調諧質量阻尼器在結構頂部安裝大型質量塊，通過質量塊的慣性運動來減小結構振動。氣動外形優化通過優化建筑外形，減小風阻和渦激效應，降低風振力。結構加強在結構關鍵部位增加構件或加強連接，提高結構整體剛度，以抵抗風振影響。風振效應控制原理02結構體系選型框架-核心筒組合形式框架-核心筒結構組成由外圍的鋼框架和內部的混凝土核心筒組成，兩者共同承擔水平和垂直荷載。框架-核心筒受力特點框架主要承受垂直荷載和水平風荷載，核心筒則主要承受垂直荷載和地震作用。框架-核心筒優點空間靈活性高，抗側力能力強，適用于高層和超高層建筑。框架-核心筒設計要點保證框架與核心筒之間的連接可靠性，確保整體結構穩定性。巨型支撐結構應用巨型支撐結構類型巨型支撐結構優勢巨型支撐結構作用巨型支撐結構設計要點包括巨型柱、巨型梁、巨型桁架等，用于增強結構整體穩定性。承受大面積荷載，減少柱網尺寸，提高空間使用效率。具有高度的結構效率，能有效降低結構自重，增加建筑高度和跨度。需進行精細的結構分析和優化設計，確保結構安全可靠。連體結構設計要點指多個獨立結構通過連接體相互連接，共同承受荷載和變形的結構形式。連體結構定義包括剛性連接、柔性連接和混合連接等，根據實際情況選擇合適連接方式。需考慮連接體對整體結構的影響，進行詳細的受力分析和計算。如何保證連接體的可靠性和耐久性，同時避免對原有結構產生不利影響。連體結構連接方式連體結構受力分析連體結構設計難點03荷載分析技術風洞試驗數據整合風洞試驗設備包括風洞、模型、測量儀器等，用于模擬建筑物在風荷載作用下的受力情況。01數據采集與處理收集模型在風洞中的位移、應變、加速度等數據，并進行處理和分析，得出風荷載對建筑物的影響。02風荷載計算與模擬根據試驗數據，計算建筑物在風荷載作用下的受力情況，并進行數值模擬，為結構設計提供依據。03地震波輸入計算結構在地震波作用下的位移、速度、加速度等動力響應，以及結構的應力、應變等參數。結構動力響應分析抗震性能評估根據分析結果，評估結構的抗震性能，確定結構的薄弱部位和需要加強的部位。根據地震歷史記錄和地震波傳播特性，確定設計地震波，并輸入到結構計算模型中。地震作用時程分析溫度應力計算模型溫度應力對結構的影響分析溫度應力對結構強度和穩定性的影響，為結構設計提供依據。03根據溫度場分布和結構材料的熱膨脹系數，計算結構在溫度變化時的應力分布。02熱應力計算溫度場計算根據建筑物的熱傳導特性、外部環境溫度以及內部熱源等因素，計算建筑物內部溫度場分布。0104材料與技術創新超高性能混凝土具有極高的抗壓強度和耐久性，能夠大幅減少結構截面積，增加結構體系整體穩定性。超高性能混凝土應用超高強度與耐久性超高性能混凝土具有良好的和易性和自密實性，便于施工和質量控制。良好的工作性能超高性能混凝土生產過程中的能耗和碳排放較低，符合綠色建筑和可持續發展的理念。節能環保鋼結構節點優化節點形式選擇根據結構受力特點和施工條件，選擇適合的節點形式，如焊接節點、螺栓連接節點等，提高節點剛度和承載能力。節點受力分析節點構造細節采用有限元分析等現代分析方法，對節點進行精細化的受力分析，確保節點安全可靠。注意節點構造細節，如焊縫尺寸、螺栓預緊力等，確保節點在實際使用中具有良好的耐久性和可靠性。123BIM協同設計流程利用BIM技術建立建筑、結構、設備等各專業模型，實現信息共享和協同設計，提高設計效率和質量。模型建立與共享在BIM平臺上進行多專業沖突檢測，及時發現并解決空間沖突、管線碰撞等問題，減少施工階段的變更和返工。沖突檢測與協調利用BIM技術進行仿真分析，如結構受力分析、管線流動分析等，為設計提供科學依據，實現設計優化。仿真分析與優化05抗震與減震設計性能化設計規范設定性能目標優化結構設計評估結構性能審查和維護根據建筑物的使用功能和重要性，設定合理的抗震性能目標。通過結構分析和實驗，評估結構在地震作用下的性能，確保滿足性能目標。根據評估結果，對結構設計進行優化，提高抗震性能。定期對結構進行審查和維護，確保長期保持抗震性能。阻尼器布置策略根據結構特點和減震需求，選擇適合的阻尼器類型，如粘滯阻尼器、摩擦阻尼器等。在結構的關鍵部位和層間布置阻尼器，合理確定阻尼器的數量和分布。確保阻尼器與結構其他部分協同工作，有效吸收和耗散地震能量。阻尼器類型選擇布置位置和數量阻尼器與結構協同工作支座類型選擇支座性能參數確定根據建筑物的荷載特性和地震動特性，選擇適合的隔震支座類型，如橡膠隔震支座、滑動隔震支座等。根據隔震要求和支座特性，確定支座的豎向剛度、水平剛度、阻尼比等性能參數。隔震支座選型支座布置和連接合理布置隔震支座，確保其在地震時能有效隔離上部結構，同時保證支座與下部結構的可靠連接。支座維護和檢查定期對隔震支座進行檢查和維護，確保其長期保持隔震性能。06施工管理要點施工模擬預拼裝仿真模擬拼裝利用計算機技術進行仿真模擬拼裝，檢查構件之間的配合情況，提前發現可能出現的問題。01精度檢測與調整在預拼裝過程中進行精度檢測，確保各構件的尺寸和角度符合設計要求，并進行調整優化。02構件標記與記錄對預拼裝的構件進行標記和記錄，以便在實際安裝時能夠快速準確地找到對應構件。03垂直運輸系統規劃運輸設備選擇運輸過程監控運輸路線規劃根據工程實際情況和構件的重量、尺寸等特點，選擇合適的垂直運輸設備，如塔吊、施工升降機等。合理規劃運輸路線，確保構件在運輸過程中不碰撞、不變形、不損壞，同時盡量減少運輸時間和成本。在運輸過程中進行實時監控，確保構件的安全和穩定，及時發現并處理異常情況。在高空焊接前，對焊接工藝進行評定，確保焊接質量符合規范要求。選擇具有高空焊接經驗的焊工，并進行相關培訓和技能考核