【正文】 可提供的試驗數(shù)據(jù)包括各風(fēng)向角下： 建筑墻面和屋蓋的平均風(fēng)壓系數(shù)分布或平均局部體型系數(shù)分布； 建筑墻面和屋蓋的極值風(fēng)壓系數(shù)分布或極值局部體型系數(shù)分布 (極值風(fēng)壓包含平均風(fēng)壓和脈動風(fēng)壓成分，極值局部體型系數(shù)與此類似 )； 建筑周圍行人高度風(fēng)環(huán)境 (主要為速度分布 )； 高層建筑基礎(chǔ)平均風(fēng)荷載 (包括剪力、傾覆力矩及扭矩 )； 高層建筑基礎(chǔ)均方根風(fēng)荷載 (包括剪力、傾覆力矩及扭矩 )； 高層建筑基礎(chǔ)峰值風(fēng)荷載 (包括剪力、傾覆力矩及扭矩 )； 高層建筑基礎(chǔ)峰值彎矩響應(yīng)； 高層建筑頂部峰值動態(tài)位移 (包括擺振位移和扭振角位移 )和峰值加速度。 該風(fēng)洞高速試驗段和低速試驗段橫截面尺寸目前在國內(nèi)中型邊界層風(fēng)洞中最大，為保證良好的流場品質(zhì)采取了一系列嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，同時試驗室還將配置先進(jìn)的測力、測壓、測速、測振儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，預(yù)計該風(fēng)洞建成后將在風(fēng)洞功能 、流場品質(zhì)、試驗儀器配置上處于國內(nèi)同類設(shè)備中領(lǐng)先地位，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。一般可將單棟建筑的體型系數(shù)μ s 乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)可參考類似條件的試驗資料確定；必要時宜通過風(fēng)洞試驗確定。鑒于現(xiàn)行“荷載規(guī)范”在這方面所能提供的信息有限，利用風(fēng)洞實驗觀測和計算流體力學(xué) (CFD)技術(shù)模擬就成為獲取結(jié)構(gòu)繞流信息的有效途徑。根據(jù)大量的實測實驗和記錄分析，可將作用在建筑物上的風(fēng)分解成兩部分，一部分是平均風(fēng)，它對結(jié)構(gòu)的作用是靜力。 風(fēng)荷載作用下塔樓結(jié)構(gòu)頂點側(cè)移角和最大層間側(cè)移角 表 2 建筑環(huán)境 風(fēng)荷載取值 塔樓周圍建筑現(xiàn)狀 塔樓周圍遠(yuǎn)期建筑 ue/H △ ue/h ue/H △ ue/h 30 年重現(xiàn)期與 %結(jié)構(gòu)阻尼比 1/1210 1/1110 1/910 1/870 50 年重現(xiàn)期與 %結(jié)構(gòu)阻尼比 1/1140 1/860 100 年重現(xiàn)期與 %結(jié)構(gòu)阻尼比 1/1010 1/930 1/760 1/730 塔樓頂部 (322m高度處 )風(fēng)振加速度和扭轉(zhuǎn)振動速度 表 3 建筑環(huán)境 風(fēng)荷 載取值 風(fēng)振加速度 (1 Gal) 扭轉(zhuǎn)振動速度 ( rad/s) 現(xiàn)有建筑 遠(yuǎn)期建筑 容許最大值 現(xiàn)有建筑 遠(yuǎn)期建筑 容許最大值 1 年重現(xiàn)期 ~ ~ 7~10 10 年重現(xiàn)期 ~ ~ 15~20 (4)大廈按 7 度抗震設(shè)防，場地屬Ⅳ類。 106kN)、樁長和地基土質(zhì)狀況計算，塔樓地基的預(yù)期沉降量為 50 ㎜。 5000 C60 3~16 層 850 (3)各層樓蓋由鋼梁和組合樓板構(gòu)成。 (2)為使施工期間芯筒與翼柱差異壓縮變形引起的伸臂桁架桿 件初應(yīng)力達(dá)到最小值，桁架第一節(jié)間斜桿與上、下弦節(jié)點板之間采取長圓孔的銷栓連接 (圖 7b)。塔樓旅館區(qū)段和辦公區(qū)段的典型層結(jié)構(gòu)平面，示于圖 6(a)和 (b)；塔樓的結(jié)構(gòu)剖面如圖 249 (c)所示。 (2).塔樓平面呈八邊形，外輪廓民族尺寸為179。 另一方面，由于強(qiáng)風(fēng)，建筑物反復(fù)產(chǎn)生長時間的振動，因而存在疲勞問題，還有由于塑性化引起建筑物周期延長和振幅增大，綜合后有不穩(wěn)定振動等問題。 28 層以上的高層部，短邊方向為采用抗震柱的框架結(jié)構(gòu)，長邊方向為承重墻結(jié)構(gòu)。樁采用最大直徑φ 2500，擴(kuò)底部φ 4000 的現(xiàn)場灌注混凝土擴(kuò)底樁。 (3)抗風(fēng)設(shè)計 通常建筑物的高度超過 200m時，和地震荷載相比，風(fēng)荷載的作用會更大，圖 11411 巨型 桁架結(jié)構(gòu)詳圖 圖 11412 鋼管現(xiàn)場灌注擴(kuò)底樁剖面圖 （模式圖） 43 還有上于風(fēng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的振動和搖動都會使居住的舒適性成為問題。 70 ㎜。長邊方向內(nèi)側(cè)和外側(cè)各2 榀框架都是柱間距離以 。 圖 185 樓層平面圖、立面圖 40 大阪世界貿(mào)易中心 ： 所在地：大阪市住之江區(qū)南港北 1111 樓層總面積： 150000 ㎡ 層數(shù)：地下 3 層，地上 55 層 用途：超高層標(biāo)準(zhǔn)層：觀光臺，觀光餐廳等。 (2)采用扭轉(zhuǎn)剛度高的框架，使之不容易產(chǎn)生由于風(fēng)引起的平動和扭轉(zhuǎn)的聯(lián)合振動。為了確保能夠抵抗風(fēng)荷載引起的傾覆力矩，采用了豎向荷載在建筑物的邊角部傳遞的框架結(jié)構(gòu)。 設(shè)計 時 利用了 “ 斗拱 ” 的建筑造型，在 “ 斗拱 ” 的高度范圍內(nèi)將上下錯柱的節(jié)點設(shè)計成 “ 斜柱 ” 的節(jié)點形式 (圖 33)。 圖 21 ETABS 結(jié)構(gòu) 模型簡圖 35 圖 31 拱形網(wǎng)筒 鋼框柱組合結(jié)構(gòu)簡圖 圖 32 飛檐的結(jié)構(gòu)模型 (3)核心內(nèi)筒向外筒的高位轉(zhuǎn)換 與框筒、網(wǎng)筒約束扭轉(zhuǎn)的控制 為實現(xiàn)十一層抗側(cè)力體系由 核心內(nèi)筒向外 網(wǎng) 筒的高位轉(zhuǎn)換 ，在 第十層 (設(shè)備層 )設(shè)置了由 八榀核心筒外伸帽式桁架 與周邊環(huán)形桁架 及剛性樓板組成 的剛性轉(zhuǎn)換層 。 (3)利用設(shè)備層 作為 加強(qiáng)層，實現(xiàn)了核心內(nèi)筒向外筒的高位轉(zhuǎn)換。 地下 3 層按五級人防設(shè)計。 為提高本工程的整體抗震能力，在剪力墻上設(shè)置了素混凝土通縫。 1500 ㎜，板厚 200。主樓 47層，地下 3 層，裙房 5 層，建筑高度 188m。 ，ф 1000179。 (5)基礎(chǔ)采用鉆孔灌注柱，直徑 800 ㎜，有效樁長 47m，單柱承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 4400kN；基礎(chǔ)底板厚 。 圖 33 典型層結(jié)構(gòu)平面 (3)支撐芯筒的高寬比達(dá)到 21，抗傾覆能力 顯然不足。 (3)裙房及地下室也采用鋼梁和鋼管混凝土柱，柱網(wǎng)尺寸為 12m179。 25 深圳賽格廣場大廈 ： (1)深圳市于 1999 年建成的賽格廣場大廈 (圖 30)，地下 4 層；地面以上，裙房 10 層；塔樓 72 層，高 292m；總建筑面積為 179。 5m的小型鋼筋混凝土墻筒，較強(qiáng)的角柱為抵抗任何方向傾覆力矩均能提供最大的力臂和力矩。 24 廣州南航大廈 ： (1)廣州市 1999 年建成的南方航空大廈，由主樓、副樓和裙房組成。地上部分，由于建筑立面內(nèi)收，使 圖 27 浦東國際金融大廈外觀 23 結(jié)構(gòu)沿高度劃分為三種類型： ① 低層段和中層段，采用鋼筋混凝土芯筒和外圈的型鋼混凝土框架，各層樓蓋大梁采用鋼梁； ② 轉(zhuǎn)換層段，樓面內(nèi)部采用型鋼混凝土芯筒，外圈采用斜柱 鋼框架，芯筒與鋼框架之間采用鋼梁連接； ③ 高層段，樓面內(nèi)部采用鋼筋混凝土芯筒，外圈采用鋼框架，芯筒與外圈框架之間采用鋼梁連接。 22 浦東國際金融大廈 ： 圖 26 浦東國際金融大廈建筑平面 (a)中層段 (第 6~21 層 )； (b)高層段 (1)上海浦東國際金融大廈，地下 3 層；地上下53 層，屋頂以上小塔樓 2 層，高 221m。 圖 24 芯筒內(nèi)型鋼暗柱的平面布置 圖 23 廣州合銀廣場的 結(jié)構(gòu)剖面 21 深圳八一大廈 ，主樓的建筑平面采用正八邊形，總寬度為 50m；地面以上共 81 層，高 288m。地下室為停車場，地上 1~10 層為商場、餐廳，第 1 2 42 層為避難層，第 1 2 43 層 為設(shè)備層，其余樓層均用于辦公。 12m。 18 廣州新中國大廈 ： (1)廣州市于 1999 年建成的新中國大廈，地下 5 層，地下室底板面標(biāo)高為；地面以上 51 層，高 。從而使外圈框架各柱與芯筒共同組成一個整體豎向抗彎構(gòu)件，抵抗整座大樓水平荷載引起的傾覆力矩。 ㎡，地面粗糙度屬 C 類。 104 ㎡。中心柱由頂層向下延伸到第 25 層處終止，并通過立體斜撐將其 所承擔(dān)的重力荷載分別傳遞至 4 根角柱。結(jié)構(gòu)上配合采用大型支撐筒體系，將部分斜桿外露。為了保證空腹桁架的幾何不變性，桁架的各節(jié)點設(shè)計成全剛性連接 (對接剖口熔透焊 )?？偨ㄖ?積約為 6179。典型樓層的結(jié)構(gòu)平面如圖 12 所示。主樓建筑面積為 179。 (2)主樓采用“鋼 混凝土”混合結(jié)構(gòu)，樓層平面的結(jié)構(gòu)軸線尺寸為 179。 圖 9 北京市中國國際貿(mào)易中心大廈 (a)典型層結(jié)構(gòu)平面； (b)結(jié)構(gòu)剖面 (4)內(nèi)、外筒之間的跨度為 12m 的鋼梁兩端，采用鉸接構(gòu)造分別簡支于內(nèi)筒和外筒的鋼柱上。 (2)主樓采用鋼結(jié)構(gòu)筒中筒體系。 (1)主樓結(jié)構(gòu)屬框架 墻板體系。 (2)在大樓頂部第 95 層內(nèi)安裝 SSD 阻尼裝置，以減小水平荷載引起的大樓振動幅值。據(jù)計算結(jié)構(gòu)底面剪力 V0=14179。大樓的上、中段結(jié)構(gòu)平面和結(jié)構(gòu)剖面示于圖 2。 2 二 ． 國內(nèi)外超高層建筑的基本情況 上海環(huán)球金融中心大廈 ： (1)上海環(huán)球金融中心大廈 (Shanghai World Financial Center)位于上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)。開發(fā)商對我們的設(shè)計產(chǎn)品提出了嚴(yán)格的要求，同時也期待我們院提供技術(shù)更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)更合理的建筑， 這使我們深深的感到我們的技術(shù)儲備不足，人才儲備不足。對先進(jìn)的結(jié)構(gòu)技術(shù)和材料缺乏了解軟件有硬件的不完備。主樓，地下 3 層；地上 95 層，高 460m；總建筑面積為 179。 3 (2)由于內(nèi) 筒的高寬比值較大，約為 14，為了抑制內(nèi)筒的過大彎曲變形，并使外筒翼緣框架中央各柱更充分地參與抵抗傾覆力矩，在大樓上、中段的各設(shè)備層或避難層，設(shè)置縱、橫向剛性伸臂桁架和沿外框筒周邊的環(huán)向桁架，以加強(qiáng)內(nèi)、外筒之間的連接。 104kN(圖 4b)。 6 京廣中心大廈 筑概況： (1)北京市京廣中心大廈主樓，地下 3 層，基礎(chǔ)埋深為 ；地上 51 層，另有屋頂小塔樓兩層，總高度為 208m。主樓的典型層結(jié)構(gòu)平面、墻 板布置平面和結(jié)構(gòu)橫剖面，分別示于圖 8(a)、 (b)和 (c)。地下室，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；地面以上1~3 層，采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)； 4 層以上，采用全鋼結(jié)構(gòu)。鋼梁的間距與內(nèi)、外框筒的柱距相同，也是 3m，使鋼梁與內(nèi)、外框筒的各根鋼柱一一對應(yīng)。，房屋高寬比為 ，典型層結(jié)構(gòu)平面如圖 10 所示。 104 ㎡。 圖 12 大連遠(yuǎn)洋大廈典型層結(jié)構(gòu)平面 (4)外圈框架，地下 1 層至地上 6 層，采用型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土梁； 7層以上，采用鋼柱和鋼梁；但第 7 至第 9 層，鋼柱外側(cè)按構(gòu)造要求包以鋼筋混凝土。 104 ㎡。各榀桁架在鋼筋混凝土筒體上的支座也都設(shè)計成剛性連接。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，整座大樓宛如幾立在海邊的一座光彩奪目的多棱晶體。 15 深圳地王大廈 ： (1)深圳市于 1996 年建成的地王商業(yè)大廈，按其使用功能可分為辦公樓 (主樓 )、公寓樓 (副樓 )、商場和地下車庫四部分，總建筑面積為 179。地下車庫 共 3 層，擁有 868 個停車位。 ： (1)大廈主樓采用以矩形鋼管混凝土柱為主體的芯筒框架體系。伸臂桁架的截面高度為 ~，豎向間距為 68~90m。大廈的抗震設(shè)防烈度為 7 度，場地屬Ⅱ類。大廈的典型層結(jié)構(gòu)平面和剖面示于圖 21。本工程按 7 度進(jìn)行抗震設(shè)防。房屋的高寬比為 。主樓地面以上總建筑面積為 104m2。圖 28 給出主樓結(jié)構(gòu)體系的平面和剖面示意圖。主樓，地下三層，地下室底板面標(biāo)高 ；地上 61 層，高 189m，上有屋項小塔樓 5層，屋面標(biāo)高為 204m。 ② 8 根邊柱，地下三層至地上 6 層，采用直徑為 的鋼管混凝土柱；第7~20 層，采用鋼管混凝土芯柱，鋼管直徑為 350 ㎜； 20 層以上，改為鋼筋混凝土平板，板厚 200 ㎜。 104 ㎡。為進(jìn)一步提高芯筒的抗推剛度和受剪 承載力，在芯筒內(nèi)部沿縱、橫方向各增設(shè)四道鋼筋混 凝土墻體。 12m 圖 32a 賽格廣場大廈的加勁層 27 天津國貿(mào)中心 ： 天津國貿(mào)中心是一座集會議、酒店、寫字樓及高級公寓于一身的綜合性大廈，建筑面積 23 萬㎡ (其中地上 萬㎡，地下 萬㎡ )。利用樓房的設(shè)備層和避難層，于第 22 和 23 層設(shè)置一道兩層樓高的剛性伸臂桁架和周邊桁架，于第 3 53 層各設(shè)置一道一層樓高的剛性伸臂桁架和周邊桁架，形成三個加勁層。 圖 34 支撐芯筒 剛臂 體系結(jié)構(gòu)剖面 29 天津地鐵大廈工程 ： 本工程為天津地鐵大廈暨地鐵海光寺站。 ，ф 650179。 ： 本工程結(jié)構(gòu)體系采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)。并在結(jié)構(gòu) 短柱內(nèi)設(shè)置核心柱，從而增加了延性，避免形成對抗震不利的典型框支柱。為滿足建筑使用功能的需要及施工單位的要求， 47 層主樓與 5 層裙房之間，沒有設(shè)置沉降縫，采用調(diào)整基礎(chǔ)底板厚度及地下連續(xù)深度等技術(shù)措施，經(jīng)過沉降計算，有較的控制沉降差異，以滿足結(jié)構(gòu)及各方的要求。主樓與裙房均采用擋土圍護(hù)墻及承重三位一體的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計。 (4)主 塔層層內(nèi)收，層間錯柱 的 豎向傳力采 用 了 ―斜柱節(jié)點 ‖。核心筒的外伸剛臂使得核心筒﹑帽式桁架及周邊立柱一起工作，增加了整個抗側(cè)力體系的有效寬度 ,