我国高度250 m以上超高层建筑结构现状与分析进展

我国250 m以上超高层建筑数量日益增加，超高层建筑由长三角、珠三角地区逐渐向全国其他区域扩展，其中环渤海地区以及部分二线城市中超高层建筑发展迅速。对不同高度的超高层建筑，其常用的结构体系为：框架-核心筒、框筒-核心筒、巨型框架-核心筒和巨型框架-核心筒-巨型支撑结构。分析表明：随着结构高度的增加，巨型框架和巨型支撑应用较多，混合结构在超高层建筑结构中广泛应用。通过实际工程造价分析，研究了建筑高度、抗震设防烈度、结构材料对超高层建筑工程造价的影响。分别从超高层建筑形态空气动力学优化和长周期响应方面，阐明了超高层建筑结构分析、设计中的关键问题。采用黏滞阻尼器可有效降低超高层建筑结构地震响应，对黏滞阻尼器在实际超高层建筑中的应用现状及发展前景进行了简要介绍。     

第二讲:超高层建筑的基础与结构(三)

(续上期)4.2超高层建筑应用的几种主要的结构体系超高层建筑承受的主要荷载是水平荷载和自重荷载,按照结构抵抗外部作用的构件组成方式,超高层建筑结构体系主要有:框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体结构体系、框架-剪力墙(筒体)结构体系和巨型结构体系等[5]。     

中国尊大厦多腔体异形巨型柱关键施工技术

中国尊大厦是世界上第一座建造在抗震设防烈度8度区,且高度超过500 m的超高层大楼,结构高度为528 m,总建筑面积43.7万m~2。结构体系[1]为框架–筒体结构,多腔体异形巨型柱位于塔楼四角,其巨型柱体量大,材质占比高,但巨型柱分段分节、高空原位拼装及厚板焊接施工难度极大。故阐述多腔体异形巨型柱的施工方法,指出此类异性多腔体钢柱的施工需考虑多方面因素,以为同类超高层施工提供借鉴意义。     

超高层建筑用大直径厚壁钢管加工新技术

随着我国经济的高速发展,超高层建筑越来越多,超高层建筑结构采用带巨型斜撑、巨型柱、巨型框架结构的钢结构及钢管混凝土结构体系的也越来越多,这类建筑对钢结构构件技术要求及加工精度要求非常高。阐述了超高层建筑大直径厚壁钢管的加工新工艺、新技术要求;提出防止焊接裂纹及振动时效消除焊接应力的措施。     

某超高层CBD结构方案选型分析

某超高层CBD项目中低区为办公楼层,高区为酒店层,结构高度276.7m,地震作用不太大但风荷载作用较大,文中针对这类超高层建筑的结构方案选型特点,对混凝土框架-核心筒、钢管混凝土柱钢框梁框架-核心筒、巨型柱、中低区混凝土高区SRC柱+钢梁等多种方案的可行性及优缺点进行了对比分析,为今后相似条件的结构选型提供参考。     

基于垂直城市设计理念的平台型超高层结构体系研究

基于垂直城市设计理念,提出了一种新型超高层结构体系,即平台型超高层结构体系。该体系沿高度方向采用巨型结构搭建若干层结构平台,在各结构平台上建造各种不同使用功能及结构体系的建筑,而巨型结构平台由竖向筒体+桁架平台+斜撑组成。该体系的布置及受力特点基本符合极限高层建筑体系的概念,具有抗侧移效率高、适应各种城市功能建筑、实现垂直城市的建造的特点。对某400m高、575m高两栋在建超高层项目,分别采用2种平台型结构体系和巨柱框架-核心筒-伸臂桁架结构体系,进行了各体系的抗侧移效率及其他力学指标、建造成本等多方面、多角度的对比。结果表明,钢筋混凝土竖向筒体+钢桁架平台+斜撑的平台型结构体系是最优选择。     

超高层建筑结构体系的类型分析

结合超高层建筑的发展现状,从筒体结构体系、巨型结构体系、混合结构体系三方面,介绍了超高层建筑结构的常见类型,并阐述了各种结构体系的特点,为超高层建筑结构的选型提供参考。     

五矿金融大厦结构设计

带交叉支撑的巨型框架-筒体结构通常用于超高层结构,结合五矿金融大厦建筑设计的特殊要求,如底部大空间、立面开槽打断外围框架、建筑要求的风帆造型等,该结构形式被应用于本项目,为最大程度满足建筑效果和室内使用空间,地下室创新地采用了三墙合一的结构,塔楼采用了型钢偏置的巨柱结构。     

巨型型钢混凝土框撑-核心筒结构性能分析

巨型型钢混凝土框撑-核心筒结构是由巨型型钢混凝土框架、巨型支撑、混凝土核心筒和伸臂桁架组成的一种具有多道抗震防线的新型超高层结构体系。对设置X形和倒V形巨型支撑以及设置巨型支撑的同时去除巨型梁下层次柱的结构体系进行了分析。结果表明:设置X形巨型支撑可以使结构的整体刚度明显增大,提高了框架作为第二道抗震防线的承载力;倒V形巨型支撑对结构刚度的贡献相对较小,但引起的局部构件内力突变也较小;设置巨型支撑的同时去除次柱会造成局部构件的内力突变,但可以使巨型框架的主、次结构受力更明确,提高主结构的效率,同时满足建筑大开间的要求。     

天津高银117大厦内外筒不等高同步攀升均衡节奏计划管理技术研究

巨型框架+钢筋混凝土核心筒结构体系由于其良好的力学性能、建筑布局及经济效益,越来越多地应用于超高层建筑结构。在这种体系下,通常采用内筒结构领先外筒结构的施工组织方式,形成内外筒不等高同步攀升施工的工况。如何合理地规划不等高攀升的节奏,是内外筒结构施工进度控制的关键。依托天津高银117大厦项目施工实际,研究内外筒不等高同步攀升施工条件下均衡节奏的计划管理技术。     

某混合结构高层建筑结构设计

某超高层混合结构高度193m,高宽比8.8,采用矩形钢管混凝土框架-核心筒结构体系。结构存在高度、扭转不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则超限内容。分别采用结构设计软件ETABS和SATWE对结构进行了弹性整体计算、弹性时程分析和楼板应力分析,采用SAP2000软件进行了罕遇地震下弹塑性静力弹塑性分析,通过对计算结果...     

连捷国际中心结构设计

连捷国际中心为超B级高度超限高层办公综合楼,地上36层,地下2层,建筑总高度149.9m。主楼结构采用角部带剪力墙的现浇框架-剪力墙结构体系。23层以下主楼范围内框架柱采用型钢混凝土柱,24层至屋顶采用钢筋混凝土柱。采且SATWE、PMSAP程序对结构进行了多遇地震下的反应谱设计和动力弹性时程分析,中震作用下竖向构件抗剪弹性、抗弯不屈服,并进行了罕遇地震作用下的静力弹塑性分析,结果表明结构抗震性能良好,体系安全可行。     

巨型柱倾斜的巨型钢框架结构性能分析

采用大型通用软件ANSYS5.7,以结构的内力、变形和用钢量为指标分析了巨型柱倾斜坡度对巨型钢框架结构静力性能的影响,并对结构下部是截锥体的巨型钢框架与规则的棱柱体巨型钢框架进行了性能对比分析,包括风荷载作用下的几何非线性弹性静力分析和地震荷载作用下的弹塑性时程分析。结果表明将巨型柱倾斜某一坡度可在用钢量相同甚至降低的情况下,明显地提高结构的抗侧刚度和抗震性能。下部是截锥体的巨型框架与规则的棱柱体巨型框架相比,不仅有很好的经济性,而且结构抵抗风荷载和地震荷载作用的能力也有很大提高,是一种优越的超高层建筑结构形式。     

An estimate on in‐construction differential settlement of super high‐rise frame core–tube buildings

To physically identify the mechanisms behind the development of in‐construction settlement of super high‐rise frame core–tube buildings, a simplified approach is developed by the full understanding about the typical structural layouts, specific construction feature, and load transfer path of those buildings as well as time‐dependent effects. With the reference to several typical structural layouts, a simplified one‐bay multistory model is developed that consists of two overall vertical components and horizontal components representing the exterior columns, core tubes, and beams (or mega trusses), respectively, in those super high‐rise buildings. Based on this model, a simplified approach with a so‐called “global–local” strategy is proposed to account for the difference in the settlement of the corner columns and side columns. The leading construction and final screwing at the rigid connections between beams (or trusses) and exterior columns, which are commonly implemented during the construction of those buildings, are seriously addressed in the simplified approach, as well as strengthened floors and time‐dependent effects. The applicability and accuracy of the proposed approach is demonstrated by a 128‐story 606‐m‐level super high‐rise frame core–tube building. The proposed simplified approach can be helpful for the development of preliminary construction schemes and the control strategy for differential settlement.     

常州润华环球中心主塔楼结构设计

常州润华环球中心主塔楼为总高度300m的超限高层,采用了带加强层的钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。介绍了该工程结构体系的特点、抗震性能化设计原则和方法、整体弹性计算结果、罕遇地震作用下的动力弹塑性分析结果以及地基基础的设计。着重阐述了设计中的一些关键问题,包括核心筒的剪力墙、外围钢管混凝土框架、仅设置环带桁架的加强层设计。     

钢筋混凝土超高层建筑层间位移的模型试验研究

通过 11层框架 剪力墙平面截断模型的静力加载试验 ,研究了原型为 5 2层的钢筋混凝土超高层建筑在正常使用状态下的受力和变形 ,重点考察了层间位移与构件裂缝的关系 ,同时研究了竖向荷载及加强层对层间位移限值的影响。试验结果表明 ,正常使用状态下将钢筋混凝土超高层建筑的层间位移角控制在 1/ 5 0 0以内时 ,其竖向构件不会开裂 ,框架梁、连梁与填充墙的裂缝均可以控制在允许范围内。现行《高规》的层间位移限值可以放松     

Earthquake response control of a super high‐rise structure subjected to long‐period ground motions via a novel viscous damped system with multilever mechanism

A novel viscous damped system and its principles are proposed in the paper. It is a novel viscous damped system with multilever mechanism that can improve the energy dissipation capacity of conventional viscous dampers. In order to compare the damping effects of the novel viscous damper with that of the conventional viscous damper, a shaking table test of a three‐story steel frame structure is performed. Testing results indicate that the novel viscous damped system is more efficient. The elastic time‐history analysis of a super high‐rise frame‐core tube structure is studied under the frequently occurring earthquake. Dynamic loads take two groups of ground motions with different period characteristics into account. Main response values such as base shear, interstory drift, and acceleration factor under long‐period ground motions are apparently larger than the seismic results due to standard ground motions. Responses between the undamped structure and the damped structure with conventional viscous dampers or the latest products are compared. It is concluded that the proposed viscous damped system can perform more effectively in reducing high‐rise structural responses subject to long‐period ground motions.     

导轨框架式爬升脚手架施工技术

结合具体的超高层建筑工程,介绍了导轨框架式爬升脚手架的结构特点、安装提升、防护措施,指出导轨框架式爬升脚手架用钢材量少、成本低、安拆方便快捷,且防坠装置与导向系统和提升系统分离,安全性更好,在超高层建筑中有推广价值。     

中广大厦底部钢骨混凝土结构设计

结合兰州中广大厦超限高层框支剪力墙的优化设计 ,探讨了钢骨混凝土组合结构的设计、计算方法 ,并着重介绍了钢骨混凝土柱、钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁之间的节点构造设计 ,可供设计人员参考     

某超高层场地地震反应及设计反应谱研究

场地地震安全性评价是规范对超高层结构设计的强制要求,场地地震反应特性及设计反应谱是超高层结构设计的重要计算依据。本文结合某不规则超高层建筑,讨论了场地地震反应特性及设计反应谱,在对场地进行安全性评价的基础上,比较了天然地震波与设计反应谱的统计误差,不仅证明了设计反应谱的准确性,还为结构抗震验算提供了可靠的天然地震加速度时程波,本文的研究可为同类型超高层结构设计提供经验参考。