拱结构在超高层结构中的应用

在实际超高层工程案例中，建筑对外立面变化要求越来越高，拱结构除了在桥梁工程应用外，也陆续出现在超高层结构中，最为典型的项目如南京江北项目，立面设置多道拱结构实现结构变换，相比普通的环形桁架，这种转换给超高层立面带来眼前一亮的感觉。

对于拱转换结构，从力学上可高效实现上部竖向荷载往两侧传递，合理拱轴线可以充分利用拱材料受压性能；项目立面主要实现三个外框柱集中力的转换，如下图所示，拱设计的关键点在于三个集中荷载下以及拱尺寸确定的条件下找到拱折线位置(D1和D2)，可以通过公式推导得到。

对此，编制简单四折线拱轴线程序，在三个集中荷载作用以及固定拱尺寸条件下，找到拱轴线转折点位置。程序界面如下图所示。

上面两组图 荷载不一致，几何加载位置一致情况下的拱轴线，提取并绘制EXCEL对比如下，可见不同荷载下拱轴线不同。

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