中银大厦结构设计PPT课件下载推荐.ppt

中银大厦结构设计PPT课件下载推荐.ppt

《中银大厦结构设计PPT课件下载推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中银大厦结构设计PPT课件下载推荐.ppt（76页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1995年1996年主体结构封顶时间：

1998年工程竣工时间：

2000年执行规范：

89规范北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置1、现浇钢筋混凝土板柱剪力墙体系，局部设钢结构巨型桁架2、建筑物边长约为120130米。

整个建筑全部连成整体，未设温度缝、沉降缝、抗震缝。

3、柱网:

由建筑功能确定，平面柱网有两种。

上部结构基本柱网6.9m6.9m;

地下室中部车库局部7.8m7.8m。

因建筑要求，局部层间进行柱网转换，个别位置柱被抽除。

4、剪力墙:

利用建筑楼、电梯间，井筒沿建筑布置。

力求质量中心与刚度中心接近。

建筑外墙开有连续窗洞，形成壁式框架。

北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置5、楼盖:

因建筑功能要求，结构采用全现浇无柱帽平板楼盖。

板厚依不同跨距取220mm至350mm。

顶层设备机房楼板设低梁，按新的设计概念计算设计。

地下一层中部会议厅顶设35米跨预应力大梁。

6、空间内锥型悬挑结构:

空间内锥型悬挑结构位于中部大厅内侧角部。

最大悬挑长度9.8米。

挑出部分设计未设悬挑梁。

此结构体系的最大特点在于悬挑部位仍可保证与其他部位具有相同的建筑使用空间（因未设悬挑梁，该处仍为板柱结构）。

北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置7、钢结构:

本工程局部采用钢结构，包括巨型钢桁架和艺术网架。

巨型钢桁架作为结构转换层构件位于东、南两侧主入口上方。

最大跨度55米，高度6.9米。

艺术网架位于四季大厅顶部，面积4200平方米。

网架呈正锥型布置，所有节点和杆件均由钢板焊接而成。

8、地基和基础：

本工程为天然地基，筏板基础，地下室外墙为承重和支护合一的地下连续墙。

北京中银大厦结构设计二、结构整体分析为正确反应结构的自身特性，本工程采用多个程序进行结构整体计算分析。

所采用的程序有ETABS、SATWE等。

1、采用弹性楼板2、取前30个振型进行振型组合本工程第一振型为复杂结构薄弱环节的振动情况，第一周期已不能被视为结构振动主振振型北京中银大厦结构设计二、结构整体分析SATWE主要计算结果T1=1.6617T2=1.6390T3=1.1105T4=1.0949T5=0.7332T6=0.7197T7=0.7167T8=0.6820T9=0.5464T10=0.5073T11=0.4985T12=0.4930T13=0.4889T14=0.4302T15=0.3698T16=0.3329T17=0.3083T18=0.3057T19=0.2936T20=0.2928T21=0.2693T22=0.2637T23=0.2627T24=0.2544T25=0.2368T26=0.2350T27=0.2338T28=0.2295T29=0.2218T30=0.2204北京中银大厦结构设计二、结构整体分析SATWE主要计算结果地震作用下的主要计算结果方向基底剪力（KN）Q/W顶点位移层间位移/mm/H/mm/hX97148.94.6%15.111/40143.911/1034y67575.23.2%12.321/49253.271/1056北京中银大厦结构设计结构设计难点：

1、整体筏板基础，不设缝及后浇带。

2、地下连续墙（施工支护与使用合一）。

3、大跨钢结构（巨型钢桁架）。

北京中银大厦结构设计结构设计难点：

4、空间内锥形悬挑结构5、无转换梁结构柱网转换6、35m跨预应力梁机械铰节点北京中银大厦结构设计一、整体筏板基础，不设缝及后浇带北京中银大厦结构设计整体筏板基础1、建筑场地表层2至8m为人工堆积层，以下为第四纪之粘性土、粉砂和砂卵石交互层。

地下水第一层为上层滞水，深约5至6m。

第二层为承压水，深20.5至22m。

建筑场地为II类。

2、本工程地下室共四层，全部占满规划用地。

基底最大埋深约-22m，落于粉砂和卵石层上。

3、地面以上结构沿四周成口字布置，中部形成开敞空间。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础北京中银大厦结构设计整体筏板基础1、基础在建筑物中部与周边承受的竖向荷载差异很大2、在高低层荷载突变处基础底板未设沉降后浇带3、在高低层荷载突变处通常的做法是设沉降施工后浇带。

其主要观点是利用后浇带将高层主体结构与低层结构在施工期间断开，利用后浇带调整高低层间的沉降差，以此减少高低层沉降差对基础底板产生的内力。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础就本工程而言，基础埋深深，底板位于承压水位标高以下。

若设施工后浇带，则需长年进行降水才能保证上部结构的正常施工。

本工程现场日降水量达一万立方米，这将使施工造价明显增加，同时也使施工变得复杂困难。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础进行广泛的专家论证，对于这种基础面积大，在荷载极不均匀的条件下使用天然地基的工程是否设沉降后浇带，有着不同的观点和意见。

在深入分析的基础上，我们最后确定了不设沉降后浇带方案。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础依据：

1.近年研究表明，当地质条件较好时，高低层荷载突变处其基底沉降变化不会突变，产生台阶式沉降差。

而是在一定范围内较缓变化。

2.本工程基坑深达20多米。

挖出土的重量与建筑物重量基本相同，属补偿性基础。

基底附加应力很小。

3.建筑物地面以上呈口字型布置，荷载分布周边大中间小，而地基回弹再压缩变形中间大周边小，即结构布置和荷载分布对减少沉降差有利。

4.对地基基础进行计算分析，使基础底板能够承受上部结构及地基变形产生的内力，保证地基及基础底板安全可靠。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础1、采用天然地基持力层主要为细中砂、粗砂和卵石层，地基承载力标准值350KN/m2，修正后地基承载力标准值大于1000KN/m2；

2、基础板厚有三种：

1600mm、2000mm、2300mm；

3、基础板的受力特点：

上部荷载极不均匀，四周荷载大，中间荷载小。

在大钢桁架两端的支座下，在内锥的支撑墙下，荷载都很集中。

周边高层基底平均压力约500kPa，中庭部分约150kPa建筑总荷载设计值约460万kN北京中银大厦结构设计整体筏板基础1采用美国“SAFE”软件，采用4节点的考虑板平面外的剪切变形的米德林厚板板元进行有限元分析计算；

2采用文克尔地基模型假设，地基模拟为弹簧。

叠代计算时，如果发现基础板下有受拉区，则去掉受拉的弹簧，重新进行计算；

3不考虑上部结构的刚度；

4基础板四周的地下室外墙作为梁单元考虑，大小为0.8X20m；

5荷载：

考虑了上部结构的恒载、活载和从ETABS计算得到的地震荷载。

6荷载组合：

（1）恒载与活载的组合；

（2）恒载、活载与地震荷载的组合。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础计算结果表明：

差异沉降渐变发生，基础最大沉降值为55mm，差异沉降倾斜值在0.1%左右。

基础观测表明：

实测沉降值为3040mm，沉降渐变发生，计算结果的规律合理。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础虽然基础板上的荷载很不均匀，根据计算结果，整体倾斜率能满足规范要求。

所以，整个筏板仅设了伸缩后浇带，北京中银大厦结构设计静载下的变形北京中银大厦结构设计活载下的变形北京中银大厦结构设计静+活荷载下X方向板内弯矩北京中银大厦结构设计静+活荷载下Y方向板内弯矩北京中银大厦结构设计实测沉降曲线北京中银大厦结构设计二、地下连续墙北京中银大厦结构设计地下连续墙1、最大限度利用规划用地，高度受限，向下发展。

2、地下四层，深22m，建筑外轮廓线与建筑红线重合。

3、开挖方案

（1）放坡大开挖。

场地位于闹市区，周边多为重要建筑和城市主要街道，放坡开挖不可能。

否定。

（2）护坡桩支护结构。

优点：

经验成熟，技术可靠，地下室施工方便。

缺点：

需占用红线外市政规划用地。

北京中银大厦结构设计地下连续墙3、开挖方案（3）地下连续墙。

不占用红线外用地，既可保证上部竖向荷载的有效传递，又满足建筑使用要求。

采用。

北京中银大厦结构设计地下连续墙1、特点：

不同阶段，其功能与受力工作状态不同。

2、功能：

施工开挖阶段为施工支护结构，用于挡土、截水。

使用阶段为地下室外挡土墙。

3、难点：

对于基坑深度二十几米，施工支护与使用合一的地连墙结构经验不足。

北京中银大厦结构设计地下连续墙需解决的难题：

1、位移的严格控制。

2、施工支护阶段与使用阶段要考虑内力重分布的计算方法。

3、楼板与地连墙的可靠连接方法。

4、在竖向荷载作用下地连墙沉降（基底沉渣等原因产生）与基础底板间沉降差控制以及防水措施等。

北京中银大厦结构设计地下连续墙计算分析1、因基坑边长很长，计算按平面问题考虑。

2、取单位长度墙段，用弹性支点法，杆系有限元进行分析。

3、把连续墙沿深度方向离散成梁单元，锚杆及基坑底土体简化为作用在相应结点上的弹簧，锚杆弹簧的直线刚度按锚杆张拉试验曲线确定。

土体弹簧的直线刚度用m法按不同土层分层计算。

北京中银大厦结构设计地下连续墙计算分析4、连续墙上的荷载为墙背侧向土压力、水压力及锚杆预加力对墙体的推力。

土压力按朗肯土压力理论分层计算。

北京中银大厦结构设计地下连续墙计算分析5、计算分析模拟基坑分层挖土及锚杆分层施打、张拉的实际施工过程，分为若干个连续相关的工况，每个工况的计算分析要利用上一工况的计算结果。

计算中考虑了锚杆施加之前墙体已产生了一定的位移这一实际情况，同时也考虑了墙体在基坑开挖过程中有时会向基坑外位移的情况，使得计算分析更接近于实际情况。

北京中银大厦结构设计地下连续墙计算分析6、地下连续墙在作为临时支护结构的任务完成后，还将作为建筑物的永久结构继续在使用阶段发挥作用，在进行使用阶段连续墙的受力分析时要充分考虑其已存在的内力与变形，这样才能正确分析连续墙的工作状态。

地下室各层楼板施工完成后，随锚杆全部拆除，各层楼板成为连续墙的新支点，地连墙内力重分布。

北京中银大厦结构设计锚杆设计1、预应力锚杆技术是本基坑工程成败的关键。

2、连续墙上的绝大部分水平荷载传至锚杆，需确定锚杆的承载力和变形性能。

3、锚杆基本试验。

北京中银大厦结构设计锚杆设计4、锚杆设计综合考虑了以下问题：

（1）.锚杆所在的地层条件；

（2）.力求使连续墙的弯矩分配合理,不要出现局部过大弯矩；

（3）.锚杆的位置在满足地下室施工的前提下尽量接近地下室楼板，以减少锚杆拆除后连续墙内力的突变；

（4）.为了减小连续墙在施工阶段的内力和位移，锚杆在地下室施工至0.00后拆除。

5、通过调整各设计参数经过多次试算得到最优化的计算结果。

北京中银大厦结构设计地下连续墙计算结果1、墙段1计算弯矩及位移北京中银大厦结构设计地下连续墙计算结果2、墙段2计算弯矩及位移北京中银大厦结构设计地下连续墙计算结果3、计算位移与实测值比较北京中银大厦结构设计配筋设计1、取各阶段内力包络值为配筋计算依据。

2、C40砼，II级钢筋。

3、连接构造

（1）槽段间接头采用圆形接头管；

（2）基础底板采用了预埋钢筋接驳器的连接方法；

（3）地下室各层楼板及墙体之间的接头；

（4）地下连续墙与主体结构梁之间的接头也采用了预埋钢筋接驳器的连接方法。

北京中银大厦结构设计配筋设计北京中银大厦结构设计地连墙底部压浆技术的应用1、槽底沉渣量过大，会使地连墙产生附加竖向沉降。

2、经现场测量槽底虚土和沉渣厚度约15厘米。

3、压浆采用C25水泥浆，利用压浆管将水泥浆液压入槽底，在槽底形成水泥浆加固区，。

4、经现场施工后连续观测，地连墙沉降量甚小，上部结构