【正文】 減少了核心筒的內(nèi)力，提高了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。上柱的軸力通過斜 柱 直接傳遞到下柱，解決了上下傳力路徑的不連續(xù)問題。對于承受高軸壓力的邊角部的柱材，使用了極厚的高強度 SM570Q 鋼材。 (3)確保能夠有效的抵抗傾覆力矩。 高層、中層標(biāo)準(zhǔn)層：辦公室，計算機室。外側(cè)框架中，以 短跨度成對配置的柱子 (對柱 )，中間在各電梯設(shè)備室的所在層以間隔 設(shè)置的抗震柱和上下大梁 (對梁 )組成空腹桁架，形成巨型框架結(jié)構(gòu)，提高了整體剛度(或?qū)蚣?)。 1 層及 6 層的臬型梁，四面都在工地對接焊接，因此，采用了“上蓋”的方式，順序為：①下翼緣的焊接；②兩側(cè)腹板的焊接；③蓋板的焊接。本建筑物在設(shè)計時進行了風(fēng)洞實驗，根據(jù)風(fēng)洞實驗的結(jié)果進行了抗風(fēng)設(shè)計。 (2)上部框架 本建筑物從功能上分成高層部、中層部和低層部 3 段，平面上也將中層部布圖 1171 建筑外觀 圖 1172 建筑概要 45 置為 2 塊，低層部 3 塊，呈雁行形狀。 圖 1173 框架結(jié)構(gòu) 地下為剛度很高的鋼筋混凝土剪力墻，長邊和短邊方向平均 配置，確保強度和剛度。 由于這些問題，將建設(shè)地 500 年一遇的最強風(fēng)速作為等級 2 的基本風(fēng)速。 ，立面呈寶塔形，總建筑面積為 28179。 圖 5 上海浦東 88 層 金茂大廈的外觀 48 圖 6 金茂大廈塔樓結(jié)構(gòu)簡圖 (a)第 53~87 層結(jié)構(gòu)平面； (b))52 層以下結(jié)構(gòu)平面； (c)結(jié)構(gòu)剖面 (3)用作強風(fēng)地區(qū)特高樓房的主體結(jié)構(gòu)，為了獲得足夠的抗推剛度、較大的阻尼比、較小的風(fēng)振加速度，采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)更有效、更經(jīng)濟。原設(shè)計每端為一根 ?17長 、重 230 ㎏的銷栓，施工中，修改為兩根較小直徑銷栓。鋼梁中心距為 ，上覆肋高 75 ㎜的壓型鋼板，現(xiàn)澆混凝土后形成的組合樓板，其面板厚度為 80 ㎜。地下室埋深大，地下水位高，在施工時除做了 1m厚、 30m高的鋼筋混凝土連續(xù)護壁墻外，還做了水平面的鋼筋混凝土內(nèi)撐。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計第一階段，計算出的結(jié)構(gòu)底面地 震剪力和彈性層間側(cè)移，列于表 4。另一部分是脈動風(fēng)，它對結(jié)構(gòu)的作用是動力的。 風(fēng)洞實驗方法雖然準(zhǔn)確直觀， 但由于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的形狀一般比較復(fù)雜，其周圍流場也變化多端，這給模型的制作以及在試驗中的觀測帶來較大困難；在縮尺實驗中某些相似數(shù)的模擬，也常令實驗者大傷腦筋；此外實驗的費用較高、時間較長，也限制了實驗方法在工程實驗 中的應(yīng)用。 房 屋高度大于 200m時宜采用風(fēng)洞試驗來確定建筑物的風(fēng)荷載；房屋高度大于 150m，有下列情況之一時，宜采用風(fēng)洞試驗確定建筑物的風(fēng)荷載： —— 平面形狀不規(guī)則，立面形狀復(fù)雜； —— 立面開洞或連體建筑； —— 周圍地形和環(huán)境較復(fù)雜。 56 57 ，于1996 年 11 月通過由結(jié)構(gòu)風(fēng)工程領(lǐng)域著名院士和教授組成的專家組的正式驗收，被評為達到國際先進水平。 目前承接試驗范圍： 建筑單體及群體風(fēng)壓測試 高層 建筑風(fēng)力荷載 及舒適度 測試 建筑和建筑群風(fēng)環(huán)境測試 建筑物內(nèi)部通風(fēng)測試 承擔(dān)項目如下： 廣州國際會展中心二期風(fēng)洞試驗 廣州珠江新城雙子塔之西塔風(fēng)洞試驗 2020 奧運摔跤館中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館風(fēng)洞試驗 59 深圳天安數(shù)碼城高爾夫花園三期風(fēng)洞試驗 武漢體育中心二期工程體育館風(fēng)洞試驗 深圳市保利文化廣場風(fēng)洞試驗 援巴哈馬體育場風(fēng)洞試驗等 2020 年 6 月投入使用，風(fēng)洞試驗段尺寸 15m(長 )179。 汕頭大學(xué)風(fēng)洞實驗室是專為進行建筑結(jié)構(gòu)模型試驗而設(shè)計的大氣邊界層風(fēng)洞，可以承接單體、群體建筑物表面風(fēng)壓測試、風(fēng)環(huán)境測試以及建筑結(jié)構(gòu)總體氣動荷載和響應(yīng) 測試。低速試驗段長 15m、模型試驗區(qū)橫截面 寬 m、高 m，最大風(fēng)速不小于 16 m/秒， 通過在此試驗段一定長度和高度內(nèi)形成大氣邊界層，可進行高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)的大縮尺比模型抗風(fēng)試驗、大比例建筑模型和周圍地形、地貌匹配風(fēng)洞試驗、建筑風(fēng)環(huán)境和污染物擴散試驗，特別是可對 1000m左右大跨度橋梁結(jié)構(gòu)進行全橋模型風(fēng)洞試驗。 54 規(guī)范相關(guān)內(nèi)容 規(guī)范中對于風(fēng)洞試驗的相關(guān)內(nèi)容 : 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 32020 在需要更細(xì)致進行風(fēng)荷載計算的場合，風(fēng)荷載體型系數(shù)可按本規(guī)程附錄 A 采用，或由風(fēng)洞試驗確定 當(dāng)多棟或群集的高層建筑相互間距較近時，宜考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢是高、大、柔，這使得結(jié)構(gòu)對風(fēng)荷載的敏感性逐漸增強，抗風(fēng)設(shè)計已成為很多重大型工程項目設(shè)計中的首要問題。其周邊建筑物和地形對風(fēng)場影響顯著。在重現(xiàn)期為10 年的風(fēng)載下，可滿足人的舒適度要求。根據(jù)塔樓設(shè)計重力荷載 (179。 4500 C50 31~54 層 700 450 17~30 層 750 C60 1500179?，F(xiàn)以第一道伸臂桁架為例，將其結(jié)構(gòu)簡圖示于圖 7(a)。 (2)為了增大結(jié)構(gòu)的抗推剛度和受剪承載力，在由基礎(chǔ)底板伸至第 87 層的芯筒內(nèi)部，于第 52 層以下，增設(shè)按井字形布置的鋼筋混凝土腹板墻體。用作塔樓旅館客房部的 53 層到 87 層，設(shè)置一個通高的、 有頂部自然采光的中庭。 設(shè)計用風(fēng)荷載根據(jù)日本建筑協(xié)會“建筑物荷載指針” (1981 年 )和風(fēng)洞實驗結(jié)果決定，設(shè)計用風(fēng)荷載中，等級 1 的基本風(fēng)速按 200 年 1 遇確定。對于扭轉(zhuǎn)問題，如圖 1173 的平面結(jié)構(gòu)圖所示，在低層部和中層部的外周設(shè)置支撐，確保剛度。選擇以如 圖 1172 所示 GL~70m 附近的砂質(zhì)土層作為持力層。另外，作為建筑物底腳的巨型桁架因為其柱子向外伸展，使建筑物的重量盡可能均等地傳向地基，承受豎向荷載的面積也 大約為原來的兩倍，減少了地基的單位面積受力。 70179。 圖 1141 建筑外觀 圖 1142 框架結(jié)構(gòu) 圖 1143 巨型杵架結(jié)構(gòu) 41 (1)上部框架 標(biāo)準(zhǔn)層平面作為智能型辦公室，追求使用方便，快捷舒適的空間，考慮到上述功能要求，框方案中使用箱型柱的純框架為主體結(jié)構(gòu)。支撐約束了彎曲變形，并使高寬比很大的 內(nèi)側(cè)筒承擔(dān)了 20%~30%的剪力。 因為風(fēng)荷載很大，特別是由于振動產(chǎn)生的荷載很大，所以在結(jié)構(gòu)方案中注意到了以下幾點： (1)建筑物的周期盡可能縮短。 至今為止在日本建設(shè)的超高層大樓都以考慮地震作用為主，但在本建筑中，圖 181 建筑外觀 38 風(fēng)荷載起著和地震作用相同或更大的作用。 由于豎向錯柱，使得結(jié)構(gòu)的豎向傳力路徑不連續(xù)，而且，隨柱子豎向 偏心 的逐層疊加， 使得底 層柱 存在較大的 偏心矩 。由 ANSYS 的內(nèi) 力分析可以看出： 各條拱相交后形成的空間結(jié)構(gòu)體系空間整體作用明顯 ； 桿件內(nèi)力分布 呈“ 桿 ”的受力 特征，各條拱實際起到支撐的作用 ， 其變形以剪切型變形為主 ； 組合結(jié)構(gòu)分工明確，受力合理，八根組合角柱承擔(dān)了頂部結(jié)構(gòu)的豎向垂直荷載，而水平荷載基本上由空間拱形網(wǎng)筒承擔(dān)。 (2)豎向由 不同 結(jié)構(gòu) 體系組合而成：底部大底盤采用 型 鋼混凝土核心筒 —鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，部分采用鋼管混凝土柱 ，； 中部主塔為 型 鋼混凝土核心筒 —鋼框架結(jié)構(gòu)體系；頂部空曠共享部分采用空間拱型網(wǎng)筒 —鋼框柱組合結(jié)構(gòu)，其中 “ 塔中塔 ” 造型為豎向懸臂筒 (圖 21)。 27m空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。一年后通過檢測， C55 混凝土后期強度已經(jīng)超過 C60。 1600 ㎜，框支柱截面 為 1500 ㎜179。 地鐵大廈立面圖 31 天津市金皇大廈 ： 金皇大廈位于天津市河西區(qū)南京路東側(cè) (見圖 )，總建筑面積 94800 ㎡，是一幢綜合性的大型民用建筑。 主體鋼管混凝土柱：ф 1200179。各層樓板均采用波高 51 ㎜壓型鋼板上澆 69 ㎜厚的組合樓板。 。圖 32b 為塔樓第 71 層的帽桁架設(shè)置情況。芯筒是由中心距為 ~ 28 根密排鋼管混凝土柱、各層樓蓋鋼梁及柱間鋼筋混凝土墻所組成的筒體，芯筒的平面尺寸 (軸線 )為 179。 2700 ㎜的鋼筋混凝土大梁。外圈框架： ① 4 根角柱采用平面尺寸為 5m179。 (6)主樓基礎(chǔ)采用 ф609mm14mm的鋼管樁，單樁設(shè)計承載力為 3500kN。地下部分，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 、中心距為 ，采用了梁式樓蓋。圖 23 為大廈的結(jié)構(gòu)剖面。 圖 21 廣州新中國大廈的鋼管混凝土“芯筒 框架”體系 (a)典型層結(jié)構(gòu)平面； (b)結(jié)構(gòu)剖面 19 合銀廣場大廈 ： (1)廣州市于 2020 年建成的合銀廣場大廈，地面以下 4 層，地下室底板面標(biāo)高為 ；地面以上 56 層，屋面標(biāo)高 208m，屋面以上有小塔樓 4 層，頂面標(biāo)高為 221m。 10m和 8m179。 (4)各層樓蓋，根據(jù)承重要求按一定間距布置軋制 H 型鋼次梁，鍍鋅壓型 鋼板擱于次梁上，并加焊栓釘，上澆筑 100 ㎜厚的混凝土的面板，形成組合樓板。為了增強主樓橫向的抗推剛度，采取了以下 3 項措施： ①于第 2 4 66 層的設(shè)備層和避難層，順芯筒的各道橫墻，即沿軸線 ○B(yǎng) ~○G，各設(shè)置一榀整層樓高的、橫貫房屋全寬的型鋼伸臂桁架，與外圈框架柱連接 (圖 20a)。大廈建筑場地的基本風(fēng)壓w0=179。主樓和副樓的連接體是貫通 5 層的共享空 間式商場，面積為 179。 (5)在樓面內(nèi)部，沿對角線方向布置 4 片支撐“ B”，并在樓面中心處 4 片支撐的交匯點，設(shè)置一根鋼筋混凝土中心柱 (圖 1 17a)。 (2)按照貝聿銘建筑師關(guān)于建筑造型的構(gòu)想，大樓底段采取正方形平面，然后沿對角線方各，將正方形劃分 為形狀為三角形的 4 個區(qū)，向上分別每隔 21層、 13 層、 13 層，各切去一個區(qū)，到樓房的頂段，樓層平面變成原面積 1/4 的三角形 (圖 16)。 圖 14 中保大廈的多筒 鋼梁體系 (a)典型層結(jié)構(gòu)平面； (b)大廈外觀 、西立面，于第 4 樓層分別設(shè)置一榀一層樓高或兩層樓高、跨度為 (圖 15a)；并從第 6 層至第 30 層，每隔 4 層設(shè)置一榀一層樓高、跨度為 (圖 15b)。主樓，建筑平面采取矩形加兩個半圓形構(gòu)成；地下 3 層；地上 39 層，高 196m。外圈框架沿樓層平面外邊線向內(nèi)退進 ，由 16根立柱和各樓蓋邊梁所組成，基本柱距為 8m。 10 大連遠洋大廈 ： (1)大連市于 1998 年建成的大連遠洋大廈，是一座集商場、酒店、辦公于一體的高層建筑，主樓為酒店，地下四層；地上 48 層，另有屋頂小塔樓 3 層，高201m；副樓為辦公樓，地上 27 層；兩樓之間的裙房，地面以上 6 層。大廈按 7 度進行抗震設(shè)防，建筑場地為Ⅱ類。房屋的高寬比 (即外筒的高寬比 )為 ，內(nèi)筒的高寬比為 。抗震設(shè)防烈度為 8 度。按 8 度進行抗震設(shè)防。 ： (1)大樓的自振周期較長，除了在結(jié)構(gòu)強度上確保安全外，還應(yīng)將結(jié)構(gòu)振動控制在不致引起大樓使用者不適感的范疇內(nèi)。 (2)大廈模型風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)表明，風(fēng)向以 5 度分級，自零度 (U 軸方向 )逐級變化到 90 度 (V 軸方向 )，其中以風(fēng)向為 40 度時 (圖 4a)，結(jié)構(gòu)底面剪力和傾覆力矩的數(shù)值為最大。樓面外圈的筒體采用由型鋼混凝土梁和型鋼混凝土柱構(gòu)成的框筒；樓面核心部位設(shè)置由鋼筋混凝土墻體構(gòu)成的內(nèi)筒；內(nèi)、外筒之間的樓蓋，采用鋼梁及壓型鋼板為底模的現(xiàn)澆混凝土組合樓板。同時對與超高層設(shè)計密切相關(guān)的風(fēng)洞試驗、振動臺試驗的情況加以搜集，編輯成冊，供設(shè)計人員參考使用。我們天津市建筑設(shè)計院，作為全國五大設(shè)計院之一的設(shè)計單位，面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。更重要的是意識的落后，難以適應(yīng)市場的需要。 104 ㎡。 (3)大樓頂部第 90 層以上各樓層 (包括頂端大圓洞部位 )，采用鋼支撐組成的立體構(gòu)架。 圖 4 根據(jù)風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)計算出的基底剪力 (a)最不利風(fēng)向； (b)結(jié)構(gòu)底面水平剪力 5 (3)風(fēng)洞試驗結(jié)果表明，可能引發(fā)大樓共振的臨界風(fēng)速約為設(shè)計風(fēng)速的 4 倍。主樓為綜合性多用途建筑，下段為旅館，中段為國公用房，上段為公寓，大樓各段的層高分別為 、 。圖 (b)中，實線表示的墻板是自第 6 層布置到第 52 層，虛線所示墻板是自第 6 層布置到第 37 層。 (3)主樓典型層的結(jié)構(gòu)平面如圖 9(a)所示。 (5)為了進一步提高結(jié)構(gòu)體系的抗震能力，在內(nèi)框筒四個邊的兩個端跨，各設(shè)置豎向支撐一道 (圖 9b)。 圖 10 大連世貿(mào)大廈典型層結(jié)構(gòu)平面 ： (1)主樓采用“混凝土芯筒 鋼框架”結(jié)構(gòu)體系，芯筒平面尺寸為 179。