10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点！

来源：中国幕墙网 作者：林树枝

随着城市的发展，原有城市建筑特点无法满足人口聚集的需要，所以城市建筑向空间、纵向发展已成为必然。高层建筑的发展已有100多年的历史，其根本原因主要有：经济发展、城市人口密集、土地资源减少、科技进步等。随着钢结构技术的发展和多种高性能建筑材料的产生，对于高层建筑的要求已不仅限于满足使用，建筑形式和审美要求也越来越重要。

基于对高层建筑结构设计的一些思考，本文主要针对部分设计难点进行案例分析。

案例一：厦门国际银行大厦

建筑设计要求300度全海景，将核 心筒偏移北侧，结构扭转变形较 大，属平面扭转不规则结构。

优化时将筒体北侧弱化，墙厚取? 250，筒体南侧最厚处为600。

平面图

案例二：厦门福隆大厦

采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。

钢管混凝土柱延伸至屋顶，以提高? 结构整体的抗震性能。采用的钢管 混凝土柱直径为1300mm～1000mm， 钢板壁厚25～20mm。

钢管混凝土柱与混凝土梁节点做法示意图(环梁与环形牛腿梁柱连接)

采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。钢管混凝土柱延伸至 屋顶，以提高结构整体的抗震性能。

穿层柱采用劲性混凝土柱

为了增加二层~四层楼板大开洞处穿层柱的刚度、延性，改 善结构的抗震性能，对穿层柱按照中震弹性进行强度设计并采取针对性的抗震措施。

穿层柱的抗 震等级提高一级，按照一级控制，轴压比控制不大于0.7。

在穿层 柱子内设置双向工字型钢骨，按 照《型钢混凝土组合结构技术规 程》(JGJ138-2001)，含钢量大 致控制在4%左右;并且按柱全长箍筋加密。

案例三：厦门禹州国际大酒店

实景图

两座塔楼间距25米，跨度较大，连廊结构采用空间钢桁架形式;钢桁架连廊与1#塔楼一侧为固定连接;1#塔楼承受连廊竖向荷载，水平地震荷载和水平风荷载;钢桁架连廊在3#塔楼一侧为滑动支座(即弱连接的形式)，3#楼仅承受连廊的竖向荷载;在3#楼屋顶设置滑动支座的目的在于，放开3#楼对连廊水平方向的约束。

从而使1、3#塔楼的地震反应没有关联作用，避免1#楼在水平力作用下对3#楼产生的影响，避免1、3#楼位移的不同步对连廊的影响。

钢结构布置图

案例四：厦门东方时代广场空中花园

悬挑长度达到12米，且作为空中绿化和休闲活动场所，荷载较大。

剖面图

立面图

案例五：厦门国际海岸

连接体及与连接体相连的结构构件在连接部位及其上、下层，抗震等级提高一级。

与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上、下层，箍筋全高加密。

连接体楼板厚度150mm，结构计算模型中考虑楼板的弹性变形(采用弹性板)，双层双向配筋率不小于0.3%。

连接体结构的框架梁按抗剪中震弹性，抗弯中震不屈服要求设计。

与连接体相连的框架柱按中震弹性进行截面设计。

效果图

案例六：厦门融信幸福海岸

效果图

平面层层退台

平面图

案例七：厦门中航紫金广场

塔楼A、塔楼B均为写字楼，地面以上总层数41层，屋面 高度为180.7m，采用钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心 筒结构体系。

效果图

酒店地面以上总层数21层， 屋面高度78.9m，采用钢筋 混凝土框架核心筒体系。

塔楼B与酒店及其商业裙房? 三部分设缝分开。

塔楼B与酒店在16~18层设? 置连廊相连，连廊采用可 转动可滑动式支座，整体计算时，将作为荷载作用 在塔楼B及酒店相关部位上。

连廊结构分析

塔楼B与酒店在酒店15~17层设置连廊相连，连廊跨度约26~33m，连廊总高度10.5m。

连廊在16层与酒店连通作为行政酒廊，连廊顶与酒店18层小屋面连通作为屋顶花园 。

连廊结构分析

连廊采用钢桁架结构形式，桁架高度5.5m，处于酒店16~17层，桁架其 下一层采用钢结构吊挂体系。

连廊钢结构顺连廊方向采用桁架形式，在靠近塔楼B和酒店垂直连廊方向采用人字撑。

桁架与酒店连接方案顺桁架方向采 用滑动连接，垂直桁架方向为铰接，支座采用可转动可滑动式支座。

桁架与塔楼B连接方案顺桁架方向采用滑动连接+纵向粘滞阻尼器，垂直桁架方向为 铰接，支座采用可转动可滑动式支座。

连廊结构分析

案例八：厦门明丰中心

参考现有国内的工程实例，本项目连体结构 具备可行性。

考虑跨度不大(净跨17米)，并为更好满足 建筑使用功能，采用“水平梁板”强连接方式。

<

案例九：厦门五通佰翔酒店

地下1层，±0.00=6.40m，底板面标高-5.70 m。

地上22层，其中裙楼3层，4层以上为塔楼，3层4四层之间另有一层技术夹层;地面以上裙楼部分设一道伸缩缝兼抗震缝，分为带塔楼部分及不带塔楼部分;带塔楼部分建筑总高度99.0米(到女儿墙顶)，不带塔楼部分建筑总高度22.4米(至女儿 墙最高处)。

楼盖采用现浇普通钢筋混凝土梁板楼盖，大跨度钢桁架部分为了减少自重采用型钢梁-混凝土板组合楼盖。桁架杆件截面为矩形钢管，钢梁均为H型钢。

竖向构件：剪力墙厚度为400～200，连梁高度一般为700，宽度同墙厚;普通钢筋混凝土柱截面为1200×1200、600×800~1800、600×600等，转换柱为带芯柱的钢筋混凝土柱，截面为 1400×1400。

案例十：瑞华高科技研发中心大楼

大楼高99.7米，设计独特，扭曲直上。

拧麻花大楼

抗震并没有问题

因为整个平面的旋转，部分位置的悬挑长度很大，可能需要验算竖向地震作用，裂缝和挠度也要严格控制。比如下图，底部几层的角部，悬挑非常大。

结构设计与普通建筑比起来，并没有很大差异。就是工作量有点大，因为没有「标准 层」的概念了，每一层的楼面梁板可能都得单独设计。

设计理念源自：瑞典马尔默旋转大厦

欧洲最高的摩天住宅。

建筑 高度190米，54层，分成9个单元体，每个单元体有五层，每层约 400平方米，单元体与单元体之间用一个夹层分隔。

以中央主柱串接，单元体之间以微量的旋转 角度差相接，整栋建物由下往上共旋转了90度。

大楼外墙厚度随高度递减，靠近地面层的外墙厚 2米，到大楼顶层时，厚度仅剩 40cm。