土木在线论坛 \ 建筑结构 \ 混凝土结构 \ 【刀哥论项目51】超高层结构设计之六脉神剑

【刀哥论项目51】超高层结构设计之六脉神剑

发布于:2017-03-20 20:43:20 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]
本帖最后由 小_李_飞_刀 于 2017-3-20 20:48 编辑

转自:《建筑技术杂志社》

国内外高层建筑发展很快,层数日益增多,高度日益增高,体形越来越复杂,结构体系越来越新颖。高层建筑的这种发展趋势,对高层建筑结构提出了新的要求和挑战。

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一、结构整体高宽比 
高度和高宽比是超高层结构设计的主要控制因素,也是决定结构刚度的重要指标;基底倾覆力矩与建筑高度的平方成正比;建筑顶部侧移与建筑高度的四次方成正比,并按结构宽度的三次方递减。高宽比直接与超高层结构的受力性态相关:高宽比<2,剪切变形为主;高宽比=2~5,弯剪变形;高宽比>5,弯曲变形为主;高宽比>9,塔楼风荷载下加速度较大, 舒适度需要重点考虑。超高层结构由于占地和功能的限制,基底尺寸通常不会过大,一般为60~80m左右,因此,对于超过400m以上超高层,高宽比一般为7~9。 当高宽比超过8时,通常外筒设计为巨型框架或巨型支撑框架(框筒),有效提高结构的抗侧刚度。当高宽比超过8时,横风向效应显著增强,在8度设防以下地区,风荷载通常成为控制因素。

二、核心筒高宽比
  对于常规的框架-核心筒结构体系,核心筒承担着大部分剪力和倾覆力矩,故核心筒高宽比也是一个重要参考因素。但对于超高层而言,巨型框架、支撑框筒等高度更大的外框结构常常取代了一般框架,因此,核心筒的承担剪力和倾覆力矩比例会降低。 核心筒面积比例指核心筒的围合面积占楼面面积的比例,是另一个重要参考指标。围合面积比例<20%,核心筒刚度偏弱,宜加强外框筒,采用支撑框筒或巨型结构;围合面积比例=20%~27%,核心筒刚度适中;围合面积比例>27%,核心筒刚度较大,承担剪力和倾覆力矩比例大幅提高,应尤其注重核心筒的性能化设计及二道防线设计。

三、结构体系选型
从结构经济性角度出发,350m高度选择框筒-核心筒体系较优; 450m高度选择巨型框架-核心筒体系较优;对于450m以下的超高层建筑:当结构处于基本烈度7(0.1g)、基本风压0.6kN/m2时,结构弹性指标受风荷载控制;当结构处于基本烈度8(0.2g)、基本风压0.40kN/m2时,结构弹性指标受地震作用控制;当结构高度达到450m时,结构刚重比成为主要控制参数,宜设置伸臂桁架以提高结构刚重比;当结构高度超过450m时,弱框筒和筒中筒结构体系采用外框梁截面较高,导致用钢量较大,经济性较差;随着结构高度增加,巨型框架结构体系表现出良好的受力性能和经济性;超高层结构体系选型需要综合考虑结构经济性、施工的可行性及周期、建筑功能与景观的影响,因此,结构体系选型需要在超高层项目方案阶段尽早介入。
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全部回复(129 )

只看楼主 我来说两句
  • jennyjiangnan
    jennyjiangnan 沙发

    谢谢大哥分享。
    2017-12-05 10:51:05

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    赞同0
  • jinlian82
    jinlian82 板凳
    分析的很好啊
    2017-11-28 11:50:28

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    赞同0
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