DOI:10.13719/j.cnki.1009-6825.2023.15.017空间巨型斜撑外框架的加强层关键节点分析收稿日期:2022-11-28作者简介:宋徽(1989-),男,硕士,工程师,一级注册结构工程师,从事结构设计与分析研究宋徽(奥意建筑工程设计有限公司,广东深圳518031)摘要:某金融中心办公塔楼采用空间巨型斜撑外框架+劲性钢筋混凝土核心筒+外伸臂钢桁架结构体系,针对塔楼第三加强层中巨型斜撑与双层带状桁架、巨柱相连节点,根据节点汇交构件的受力特点和截面形式,采取有效的构造措施,以达到传力直接和施工方便的要求。建立精细化的ABAQUS实体有限元模型,采用合适的边界条件和荷载施加方式,给出节点在大震不屈服荷载工况下的应力分布,验证了节点构造形式的合理性,设计节点满足“强节点弱构件”的原则。关键词:巨型斜撑;带状桁架;节点分析;有限元中图分类号TU398文献标识码:A文章编号:1009-6825(2023)15-0068-041工程概况某金融中心办公塔楼结构高度约为500m,采用空间巨型斜撑外框架+劲性钢筋混凝土核心筒+外伸臂钢桁架结构体系。结合每个避难层或机电设备层,共设置7道2层高的带状桁架,其中第1道—4道带状桁架为空间双桁架,其余为单桁架。对于本结构中巨型斜撑与加强层的双层带状桁架、巨柱相连的节点,存在汇交构件数量多、汇交角度多、构件尺寸相差大等特点,需要通过合理的构造和精细化的实体有限元分析来保证节点满足各设计阶段的性能目标,从而发挥空间巨型斜撑外框架在本塔楼结构中的抗侧刚度贡献。本文选择塔楼中区地震层剪力较大、构件截面尺寸较大的第3道加强层关键节点作为分析对象,如图1所示。巨型斜撑、带状桁架与巨柱相连的节点第3加强层图1分析节点位置2节点分析原则根据规范的要求,本工程节点分析和设计的基本原则如下:1)地震作用下保证结构“强节点弱构件”的失效机制,即在地震工况下节点极限承载能力高于相邻构件极限承载能力。2)中震下(1.2倍重力荷载代表值+1.3倍中震荷载)节点保持弹性。3)在大震下(1.0倍重力荷载代表值+1.0倍大震荷载)节点区域整体保持不屈服,允许部分构件屈服。根据以上原则,通过设置加劲肋、连接板以及节点区钢管壁局部加厚,降低节点区域应力水平,提高节点承载力,使节点达到构造简单,传力直接,施工方便的要求。3节点构造对于第三加强层的巨型斜撑、带状桁架与巨柱相连的节点,分为上下两个部分进行设计并建立有限元模型:1)上节点:上部巨型斜撑、带状桁架上弦杆、带状桁架斜腹杆与巨柱相连节点...