綜合報道      深度報道 CTC 2014滿意度調查暨CTC 2016意見征集


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李霆 中南建筑設計院股份有限公司 總工 教授級高工
報告題目:《大跨巨型結構設計與分析的創新實踐》
案例一 廈門北站大跨巨型混合框架結構設計與創新。
該建筑是具有閩南民居“燕尾脊”特色的國內最大跨度無柱候車廳。首次采用“A型鋼骨混凝土塔柱+弧形預應力混凝土箱梁+大跨薄腹鋼桁架梁”組成的新型雙向巨型混合框架結構體系。 分析設計亮點:保證高寬比為27的塔柱在施工及使用期間的側向穩定;連系豎向構件、保證抗側剛度的弧形預應力混凝土箱梁設計;首次在屋蓋上采用雙向不等高交叉桁架組成的新型網格結構;“鋼板+預應力筋”雙重連接節點設計;雙向下弦桿貫通豎腹桿的新型圓鋼筒節點設計;結構抗震性能分析;巨型塔柱有限元分析;雙向不等高交叉桁架試驗及分析;大跨屋蓋穩定分析;結構抗風設計等等。
案例二 廣東科學中心巨型框架結構隔震設計與分析。
建筑結構采用縱向巨型桁架+橫向桁架與格構式巨柱,實現多層展廳室內無柱大空間。樓層用鋼量僅189kg/m2,達到良好的經濟指標。 分析設計亮點:隔震支座與抗風支座的布置;無統一隔震層技術;隔震支座連接設計;協調結構抗風與結構隔震的大鉛芯橡膠抗風支座創新;SAP2000非線性分析;振動臺試驗研究等。

肖從真 中國建筑科學研究院 副總工 研究員
報告題目:《超高層建筑結構研究進展——結構剛度問題》
首先回顧了我國超高層建筑的發展。從京廣中心(1990年,208米)到深圳平安金融中心(2016年,660米),單個底柱截面從2m2擴大至21m2。如何解決節約、高效利用材料成為一個關鍵問題。指出合理體型布置以減小荷載或增大剛度兩條出路。進而詳細討論了整體傾覆、結構的整體剛度控制結構的樓層剛度比三個關鍵問題。其中,通過統計上世紀80年代至今我國已建或已通過超限審查的414棟高層建筑的周期結果,給出了高層自振周期與結構高度的關系和控制指標。

王克海 交通部公路科學研究院 研究員
報告題目:《橋梁抗震設計理念》
從橋梁抗震設計的基本概念入手,回顧了強度設計理論、延性抗震設計理論到基于性能的抗震設計理論,對比了反應譜法、時程分析法及靜力彈塑性Pushover方法的特點,從理論的角度,指出綜合性的地震烈度概念與提倡對癥下藥的抗震設計間潛在的矛盾。
建議工程師要正確認識和使用我國地震動區劃圖,提出了我國地震動區劃圖的發展趨勢及規劃多水準地震區劃圖的必要性。通過統計已發生的強震實例,指出“6度區”不等于“非地震區”,也有可能發生大地震,若導致生命線橋梁倒塌,后果非常嚴重。所以“6度區不用抗震設計”是錯誤的。
同時,也指出地震烈度是地震對地表和工程結構影響的強弱程度,烈度提高1度意味著地震力成倍增加,因此,以“提高1度”來進行抗震設計的概念是不科學的。此外,報告中分析了大量橋梁震害,闡述概念設計的重要性。對比不同橋型(如簡支梁橋、連續梁橋、剛構橋、拱橋等)的優勢、抗震設計的注意事項及應對措施。
最后強調,整體橋梁結構應采用合理的結構形式,正確使用橋梁抗震概念和構造措施,注重概念設計。并對橋墩、支座和防落梁系統的設計給出建議。

楊文武AECOM大中華區運營副總裁 博士
報告題目:《自然之力量——跨海沉管隧道工程關鍵技術和創新》
“工程師之理想,在于將偉大之夢想變成現實,偉大之處,是利用科學知識、發揮無限創意和充滿巨大勇氣,循宇宙之規律,借自然之力量,實現人類夢想!”
磅礴開場,立即吸引了所有參會者。報告隨即詳細介紹了沉管隧道的工程原理及跨海沉管隧道工程的關鍵技術和創新。充滿創意的工法和技術,無不體現出上善若水、以柔克剛的哲學道理。報告同時分享了三個讓工程師們引以為豪的跨海隧道項目。
案例一:厄勒海峽通道(歐洲)。工程技術特點:1 工廠化全天候管節分段預制、全斷面澆注技術;2 利用GPS系統定位管節沉沒;3 先鋪法碎石基礎;4 海中人工島實現橋隧轉化。
案例二:博斯普魯斯海峽鐵路隧道(土耳其)。工程師用沉管隧道工法修建海底隧道,穿越博斯普魯斯海峽,連接歐亞大陸,實現人類150年的夢想!工程技術特點:1最深的沉管隧道;2 管節分部預制技術,浮態澆筑技術;3盾構機與沉管隧道連接技術;4復雜水流環境下沉放技術;5先鋪法碎石基礎。
案例三:港珠澳大橋工程——世紀工程,新的挑戰!海中隧道采用沉管方案,沉管段總長5664m。沉管隧道共分33管節,每管節180m,單節重約7.4萬噸。隧道斷面寬37.95m、高11.4m,最大沉放水深44m。超大型沉管隧道,是世界上綜合難度最大的沉管隧道之一。

章延平 北京筑信達工程咨詢有限公司 技術研發與支持工程師
報告題目:《土-結構相互作用數值分析討論——利用PLAXIS與SAP2000分析地基與結構的共同作用》
簡單介紹了土-結構相互作用(SSI)的主要影響、需要解決的問題等,總結了目前對SSI 問題的研究現狀及研究方法,體現了數值分析方法,尤其是有限元方法在SSI問題分析方面的廣泛應用和突出優勢。分別討論了運用Winkler彈性地基模型與整體模型分析SSI問題的方法。
用SAP2000分析筒倉結構時,將地基作為Winkler彈性地基來考慮SSI效應,為了較為全面、準確的確定彈性地基的彈簧剛度,可用PLAXIS分析筒倉的地基基礎模型,通過與SAP2000的迭代計算求解考慮地層分布、土層材料彈塑性、基礎形式等因素的彈簧剛度,利用軟件提供的API接口可開發自動迭代計算程序,快速求解地基彈簧剛度。
用PLAXIS創建高層框架結構與地基基礎(含地下室)的整體有限元三維計算模型來分析SSI效應,對比SAP2000中剛性地基假定的結構子模型計算結果,分析了SSI效應對上部結構內力的影響,以及筏板基礎變形和內力分布特征、樁頂反力分布規律等;對比PLAXIS中整體模型與地基子模型的計算結果,分析了上部結構剛度(考慮SSI效應)對基礎變形及內力、樁頂反力、樁土荷載分擔比等的影響;根據基礎變形及內力、樁頂反力的分布特點,對比了均勻布樁方案與變剛度非均勻布樁方案的計算結果,分析了基礎方案對筏板和樁基的影響。
最后提出了利用PLAXIS與SAP2000分析地基與結構共同作用需要進一步研究和解決的問題,如彈性地基模型中彈簧剛度的非線性,SAP2000中結構模型到PLAXIS整體模型簡化時的剛度與荷載傳遞等效,動力相互作用分析等。

朱立剛 奧雅納工程咨詢(上海)有限公司 副總工程師
報告題目:《重慶來福士廣場結構設計挑戰與創新》
重慶朝天門項目位于兩江交匯處的三角形地帶,將建造6棟238米和2棟356米的超高層建筑。
該項目的設計挑戰是:場地邊坡穩定設計、多塔連橋設計。為了增強結構的整體性,地下室B3至S1層的整個結構不設結構縫,形成一個巨大的剛性底盤。中南部直接坐落在中風化基巖上,東西側則通過抗滑樁、工程樁把結構大底盤與底部基巖相連形成一有機整體。巖土方面,在東西兩側設置抗滑樁,提高整個場地的穩定安全系數,并且有效減少場地內的變形。同時在場地兩側布置一定數量的長期監測點。針對另一難點,多塔連橋設計,對連橋結構體系、隔離方式、支座數量、支座形式等進行了大量的分析論證,最終采用摩擦擺式支座+粘滯阻尼器的全隔離方式,并通過一系列彈性、彈塑性分析保證方案的可靠性。
此外,該項目的創新——北塔樓組合伸臂結構系統。通過剪切耗能段達到“結構保險絲”的作用,在達到設計剪力值后屈服,達到保護伸臂墻/核心筒的目的。通過分析和試驗驗證該組合伸臂系統的合理性。SAP2000和ETABS作為該項目的核心分析程序,應用于塔樓抗側分析、多塔分析、連橋分析及各種專項分析。利用現有接口及OAPI技術,進行了大量二次開發,滿足快速建模、快速響應建筑修改、自動數據對比、自動報告等需求,極大提高工作效率。

陳學偉 WSP科進香港有限公司助理董事 博士
報告題目:《結構優化設計及彈塑性分析》
傳統結構優化,是通過剛度敏感度矩陣+邊界條件+優化目標計算出最優化的結構尺寸與分布。算法計算量大,一般只用于構件原型研究或找形。高層建筑結構,相對約束邊界多,結構自由度較大,還受到規范構件驗算的約束,難以采用最優化技術。參考結構最優化,提出“較優化”的方案設計方法,并在ETABS中實現。基于ETABS進行結構優化設計的思路是,利用ETABS進行結構分析,利用DINOETE進行構件優化,兩者實現數據交互,以達到優化結構方案的目的。通過該方法,可以實現:外框柱按軸壓比優化尺寸;外框梁按彎矩優化尺寸;剪力墻構件采用軸壓比優化尺寸;型鋼混凝土柱采用PMM包絡法快速設計。適用于6/7度區風控為主的超高層結構優化。
同時,通過實際案例詳細闡述了優化設計的工程應用。最后介紹了CSI軟件二次開發成果DINOBOX的主要功能和工程應用。

李立 北京筑信達工程咨詢有限公司 技術咨詢部經理
報告題目:《結構模型與CiSModelCenter》
實際結構與結構模型存在諸多顯而易見又易忽視的差異。結構模型由一系列點 、線、面或體單元來代表實際結構中的構件,結構模型應滿足合理的質量、剛度分布,傳力體系明確,并合理地施加荷載。根據分析目的的不同,同一項目可使用不同的結構模型。有諸多細節將影響結構模型的分析響應,比如面對象的屬性、面荷載的傳遞、節點約束、連接關系和剛度奇異。
通過詳實的案例闡述以上各種因素的影響機理和應對措施。筑信達模型轉換軟件CiSModelCenter目前實現了ETABS導入SAP2000、PKPM導入ETABS和SAP2000與MIDAS Gen的雙向互導。涵蓋了模型的材料、截面、幾何、邊界條件、荷載等信息的轉換,對材料、截面、單元形狀、構件位置關系等的特殊處理,保證不同軟件間合理的映射關系。

芮繼東 北京筑信達工程咨詢有限公司 總工程師
報告題目:《變電站構架設計軟件CiSGTCAD》
介紹了《變電站構架設計軟件CiSGTCAD》開發背景,變電站構架的特點以及SAP2000二次開發的功能;分別介紹了《變電站構架設計軟件CiSGTCAD》前處理模塊、計算分析模塊和后處理模塊的各項功能;演示了《變電站構架設計軟件CiSGTCAD》軟件整個操作過程;通過《變電站構架設計軟件CiSGTCAD》開發實例,展示如何利用SAP2000提供的API技術,將自行研發的特種結構設計軟件的前后處理程序與SAP2000無縫集成,定制特種結構的快速建模、計算分析、截面優化設計、詳圖設計一體化應用平臺。

李楚舒 北京筑信達工程咨詢有限公司 教授級高級工程師
報告題目:《鋼筋混凝土構件極限承載力分析與CiSDesigner開發》
柱正截面承載力設計中,P-M曲線的傳統算法關注加載過程,涉及到大量的循環迭代,而我們的算法直接給出截面極限狀態的應變分布,算法復雜度可有效降低五個數量級。梳理各個破壞階段的物理意義及在P-M曲線上的對應位置。詳細討論柱正截面設計相關的控制內力選擇、抗震內力組合、雙偏壓設計方法、如何考慮二階效應、P-M曲線形狀等問題。針對梁正截面承載力設計,詳細討論:規范最小配筋率與鋼筋最大拉應變限值潛在的矛盾;受壓區高度控制的問題;ACI的配筋方法對梁延性的影響。
考慮上述所有問題,CiSDesigner在開發過程中使用了業內最領先的P-M-M曲線算法技術,可用于常規柱設計(建筑結構、橋梁)、異形柱設計和型鋼混凝土柱的設計,支持常規柱截面形式(矩形、圓形、環形、L型、T型、十字型)的參數化定義,支持多邊形和圓形開洞、支持任意多邊形的異形柱、支持型鋼輸入,支持從ETABS、SAP2000導入各設計組合的內力值,根據用戶定義的截面形式、鋼筋直徑范圍、鋼筋根數范圍等參數,高效給出配筋可選方案。未來將支持剪力墻設計、梁/組合梁設計、鋼管混凝土柱設計,并計算彈塑性分析構件的M鉸、P-M鉸屬性。


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