某梭形超高层建筑结构方案的比较分析.pdf

第十八届全匾赢层建筑结构学术会议论文 2004年 某梭形超高层建筑结构方案的 比较分析 雷淑忠 于兴银丁敏宝徐茜 (同济大学建筑工程系，上海200092) (山东寨安市建筑设计院，泰安271000) 提要本文介绍7某梭形超高屡建筑的结构选型和布置，并对几种结构设计方案进行了计算比较，分析 了超离层建筑铜框架—混凝±核心筒混台体系、纯钢框筒中筒结构体系和巨型支撑结构体系的技术经济指 标，可供类似工程参考。 关键词 梭形 钢框架一混凝土核心筒纯钢框筒中簿 巨型支撑结构 结构方案 1工程概况 某建筑塔楼为地下三层、地上五十七层的商办兼宾馆功能的超高层建筑。主塔楼立面 形状似棱形，中部鼓出，两头收小，平面宽度尺寸从底部的39．3m变化到48。3m，再收缩 到32m。整个塔楼结构高度为240．3m，项部加设了60m高的空腹钢结构花瓣尖项，建筑总 高度为300m。主塔身横截面外形双轴对称，接近正方形，角部切成齿角状。立面图和平面 布置参见图i。 图1 标准屡平面布置圈和立面图 实际工程中常用的锥形随着高度的增加，使用面积减小了很多，而本工程具有梭形体 形，底部占地较少，在土地日益紧张的今天比较有利。从结构布置来看，平面布置整齐规 则，结构的刚度中心基本与质量中心重合；平面形状呈正方形，风作用效应较小。另外， 梭形体形呈中间大两头小，上部锥形随着高度增加逐渐缩小，减少了上部的风荷载和地震 作用，从而缓和了特高楼房的倾覆问题，而下部倒锥形体系恰好相反，不利于抗震和抗风。 但是，本工程结构高度和离宽比超限；结构竖向体型呈中间大两头小，结构侧向剐度先升 后降，不利于抗震和抗风。 雷淑忠．男．1971．10出生．博士生 ·283· 2结构选型和布置 结合本工程特点，拟采用钢框架一混凝土核心筒混合体系…(方案1)、纯钢框筒中篱 结构体系(方案2)和巨型结构(方案3)。其中方案l外框筒由柱距为2．84．5rn的斜钢 框柱与深钢框梁组成，内筒为混凝土核心矩形筒，楼板为以压型钢板作底模的组合楼益。 为了将内外框筒连为一个共同的空间整体，使结构各构件在水平作用下尽可能参与工作， 减少位移，提高结构整体抗侧刚度，在19层、37层(避难层)和顶层处设置了加强层。 梁、柱、支撑及核心筒截面尺寸见表1和表2。 表1方案1主要钢构件截面尺寸 裙粱、楼面主粱 H800X300X15×20 H750X250X12×20 1～3层钢骨混凝士臼900x700(内H850×700×40×70) 柱 4～23层H800×600×20x6024～35层H800X600×18×40 36～57层}1800X600×16×30 腰桁架 上下弦杆HIOOOX300X15X30斜腹杆H600X400X20X30 伸臂桁架 上下弦杆H1200X400X15×40斜腹杆H600X400X20X30 12×20 12 顶部钢构 柱H400X300X 粱H400X200X8X 表2方案1核心筒墙厚度及混凝土标号 层 号 l～2层 3～25层26～40层41～50层5l～67层 外墙筒及隔墙 500 450 450 内墙筒 500 500 450 450 350 混凝±标号 C60 C50 C40 方案2外框筒结构布置同方案l，内筒也是由柱距为24m的斜钢框柱与深钢框梁组 成，楼板为以压型钢板作底模的组合楼盖。同时也在17层、35层．(避难层)和顶层处设 置了加强层。梁、柱及支撑截面尺寸见