超高层建筑筒中简结构体系之与探讨.pdfVIP

文章编号：CSTAM2013-P28．E0262 超高层建筑筒中简结构体系之探讨 李亚明1，+张晖1，郝安民1 (上海建筑设计研究院有限公司，上海200041) 摘要：高层建筑是反映城市经济繁荣和社会进步的重要标志。随着社会与经济的蓬勃发展，要求建筑物所能达到的 高度与规模不断增加。高层建筑的突飞猛进，从技术层面来看，得益于力学分析方法和计算技术的发展以及结构设计 的进步。本文通过收集已建成的筒中筒结构体系的工程实例资料分析，建立了模拟500m、600m和700m高度的计算 模型，通过试算，总结了结构设计的主要控制指标的影响。模拟模型的竖向构件布置及尺度，也为相似工程的方案设 计提供参考。 关键词：超高层建筑；结构体系；筒中筒结构；刚重比 1概述 高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，是现代城市的重要标志，是一个国家或地区科技水 平与经济发展的综合反映。近年来，随着国民经济的高速发展，我国在高层建筑的建设速度、规模、质量 等各方面取得了举世瞩目的成就。我国的超高层建筑主要集中在上海及长三角地区，广州、深圳及珠三角 超高层建筑的蓬勃发展，也对结构工程师带来了新的技术挑战。 2超高层建筑结构体系 上世纪80年代以前，我国高层建筑结构基本上是钢筋混凝土三大常规体系，即框架结构、剪力墙结 构和框架一剪力墙结构。随着建筑高度的不断攀升，地震作用和风荷载等水平力对高层建筑结构安全的控 制作用更加显著，以空间整体受力为特征的简体结构得到了广泛应用。超高层建筑所采用的结构体系与建 筑物的高度、高宽比、结构材料、承载能力、抗侧刚度、抗震性能、造价、场地及施工条件等密切相关。 目前超高层建筑所采用的结构体系主要有以下四种：框架一筒体、筒中筒、巨型框架及束筒结构体系。 筒中筒结构体系，由内外两层筒体组合而成。外筒可以是由密柱深梁组成的钢(型钢)框筒，也可以是 桁架筒或交叉柱组成的网格筒；内筒既可以是桁架筒，也可以是钢筋混凝土墙简体。当房屋高度较高时， 同样可在内、外筒之间设置伸臂桁架以减小建筑的侧移。在水平荷载作用下、外筒以剪切形为主，而内筒 以弯盐为主，外筒和内筒通过楼板及外伸臂桁架协同工作。如果外筒的刚度足够大(如外筒采用交叉网格 筒)，内筒的大小及刚度要求可适当放松。该体系对外伸臂桁架的要求也较低，甚至可以不设置外伸臂桁架。 3 工程实例 3．1兰州国芳大酒店 兰州国芳大酒店为一五星级酒店兼商务写字楼及商场，总建筑面积约9万m2。主楼地下3层，地上 39层，建筑高144m。平面布置规则，接近正方形，经技术经济分析后采用现浇钢筋混凝土筒中筒结构。 作者简介：李if_n)](1960--)，男，江苏人，教授级高工，学士，总工程师，主要从事结构设计与研究： +张1珲(1968--)，女，山东人，高工，博士，主任工程师，主要从事结构设计与研究fE．mail：zhangbui@siadr．com．on) 郝安民(1980一)，男，山东人，工程师，博士，主要从事结构设计与研究。 ·III一394· 结构高宽比为3．9、3．2。另结合建筑功能在外简体四角处布置部分剪力墙， 以增强结构抗扭刚度和外筒的整体抗弯能力。内筒面积占楼层面积的 一 — 一 ●一 16％。外筒柱距4．2m，外筒标准层立面开洞率为39％，洞口高宽比0．64 ， ◇ ＼ 和层高与柱距之比0．74基本接近。该工程抗震设防烈度为8度。 艺 、， 。 L