超高层建筑结构设计的几个关键

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侧向位移下的刚度问题及对策

超高层建筑类似于悬臂柱，弯矩和高度是平方关系，顶点位移和高度是四次方关系，具体如下图所示。高层建筑结构很关键的问题就是在侧向位移下的刚度问题。

（来源：本文根据北京院内部大师讲座总结）

     

1.1

减小荷载

高层建筑结构的横向荷载包含风荷载和地震作用，地震作用是倒三角形分布，风荷载也是类似的。因此可以根据水平荷载的分布规律来减小荷载。

如下图所示这种内收的结构，风荷载体型系数越往上越小，能使得底部的倾覆力矩减小。另外这种收进的立面非对称布置的结构，对于横风向的共振带来极大的改善。

     

1.2

增加刚度

同样的材料，怎么能在结构中更有效呢？就是让材料分布在外围。如下图案例的上海中心，设置环桁架和腰桁架，通过大柱子把外框架形成一个巨型框架，增强了刚度，实质上就是把材料分布在外围。

     

        

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