超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的類(lèi)型分析

李　卉

(正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京　210000)

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超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的類(lèi)型分析

李卉

(正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京210000)

摘要：結(jié)合超高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀，從筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系、混合結(jié)構(gòu)體系三方面，介紹了超高層建筑結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)類(lèi)型，并闡述了各種結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)，為超高層建筑結(jié)構(gòu)的選型提供參考。

關(guān)鍵詞：超高層建筑，結(jié)構(gòu)體系，筒體結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)

0引言

隨著超高層建筑的發(fā)展，原有的框架、剪力墻或者框架—剪力墻體系已經(jīng)不能滿(mǎn)足超高層結(jié)構(gòu)的要求，隨之發(fā)展的筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系以及混合結(jié)構(gòu)體系被廣泛的應(yīng)用于實(shí)際工程中。

1超高層建筑的發(fā)展

隨著科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，超高層建筑在城市中拔地而起，成為現(xiàn)代城市的標(biāo)志，代表著城市的形象。根據(jù)1972年8月在美國(guó)伯利恒市召開(kāi)的國(guó)際高層建筑會(huì)議上對(duì)高層建筑的定義，超高層建筑即為超過(guò)40層或高度超過(guò)100 m的建筑。

1894年美國(guó)紐約曼哈頓人壽保險(xiǎn)大廈的落成標(biāo)志著高層建筑發(fā)展進(jìn)入超高層建筑階段。我國(guó)的超高層建筑發(fā)展始于1990年，2002年—2006年，我國(guó)超高層建筑的建設(shè)速度平均約為74幢/年。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2012年，我國(guó)已經(jīng)建成的超高層建筑共計(jì)94幢。例如2008年8月29日竣工的位于上海陸家嘴的上海環(huán)球金融中心，該金融中心地上101層，樓高492 m，截至2014年時(shí)是中國(guó)第3高樓。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年—2018年之間我國(guó)將計(jì)劃建成250 m以上的超高層建筑共計(jì)164幢，其中300 m～400 m超高層數(shù)量約占總數(shù)量的43%。

2超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的類(lèi)型

2.1筒體結(jié)構(gòu)體系

筒體結(jié)構(gòu)體系即由若干縱橫交接的剪力墻集中到房屋內(nèi)部或外部形成封閉筒體，用來(lái)承受房屋大部分或全部豎向荷載和水平荷載所組成的結(jié)構(gòu)體系。

1)框架—筒體結(jié)構(gòu)。

該結(jié)構(gòu)類(lèi)型是目前超高層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，豎向荷載主要由框架和筒體共同承擔(dān)，水平荷載主要由筒體承擔(dān)，主要適用于50層～100層的超高層建筑。該結(jié)構(gòu)類(lèi)型又分為框架—實(shí)腹筒體結(jié)構(gòu)和框架—空腹筒體結(jié)構(gòu)兩種形式。例如吉隆坡雙子大廈采用的結(jié)構(gòu)體系為框架—實(shí)腹筒體結(jié)構(gòu)，我國(guó)的鄭州綠地中央廣場(chǎng)(283 m)采用的結(jié)構(gòu)體系為框架—核心筒。

2)筒中筒結(jié)構(gòu)。

該結(jié)構(gòu)類(lèi)型由中央剪力墻內(nèi)筒和周邊外框筒組成或者外筒采用框筒和內(nèi)筒采用鋼框筒或鋼支撐框架組成，是雙重抗側(cè)力體系，在水平力作用下，內(nèi)外筒協(xié)同工作，內(nèi)筒可布置樓梯間、電梯間等服務(wù)設(shè)施，外筒則可安裝立面玻璃幕墻。例如紐約世界貿(mào)易中心(110層，高412 m)即采用這種結(jié)構(gòu)。

3)束筒結(jié)構(gòu)。

束筒結(jié)構(gòu)也即組合筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)類(lèi)型將若干個(gè)筒組合成一個(gè)整體，共同承擔(dān)豎向和水平荷載。束筒結(jié)構(gòu)可以組成任何建筑外形，并能滿(mǎn)足不同高度的體型組合的要求，例如美國(guó)芝加哥的西爾斯大廈采用了9個(gè)30 m×30 m的框筒集束而成。

2.2巨型結(jié)構(gòu)體系

巨型結(jié)構(gòu)體系是由大型構(gòu)件(巨型梁、巨型柱和巨型支撐)組成的主結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的次結(jié)構(gòu)共同工作的一種結(jié)構(gòu)體系，其主結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力體系，次結(jié)構(gòu)只承擔(dān)豎向荷載并將力傳給主結(jié)構(gòu)。

1)巨型框架結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由一級(jí)結(jié)構(gòu)即巨型柱與每隔若干層設(shè)置一道1層～2層樓高的巨型梁 一起組成剛度極大的巨型框架承受主要的水平力和豎向荷載。巨型框架與其他常規(guī)結(jié)構(gòu)體系可以組合成許多性能優(yōu)的巨型結(jié)構(gòu)體系，例如巨型框架—核心筒—外伸臂結(jié)構(gòu)，上海中心(124層，結(jié)構(gòu)高度580 m)塔樓抗側(cè)力體系即采用此結(jié)構(gòu)體系；巨型框架—核心筒—巨型支撐結(jié)構(gòu)體系，

(BS5400),London,1978.

Hauksson F,.Dynamic behavior of footbridges subjected to pedestrian-induced vibrations,Lund University,2005.

MatsumotoY,Nishioka T,Shiojiri H,et al.Dynamic design of Footbridges,International Association for Bridge and Structural Engineering,Proceedings of IABSE,1978.

JGJ 3—2010，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.

JGJ 99—98，高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.

Comfort analysis of large-span steel corridor

Lv Jia

(EastChinaArchitecturalDesignInstituteCo.,Ltd,Shanghai200002,China)

Key words:corridor, large span, comfort, time-history analysis

Abstract:Introduces the floor vibration calculation by pedestrians and comfort evaluation standard, adopted finite element software to calculate the natural frequency and the acceleration of the large-span steel corridor which was under the pedestrian loads. The analyzing results indicate that the natural frequency and the acceleration meet the limitation of the Chinese code.

文章編號(hào)：1009-6825(2016)14-0032-02

收稿日期：2016-03-02

作者簡(jiǎn)介：李卉(1980- )，女，講師

中圖分類(lèi)號(hào)：TU973

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A