【正文】 、多功能、綜合型大廈。 ，其高寬比值為 。 9 圖 11 大連世貿(mào)大廈結(jié)構(gòu)剖面 (a)縱剖面； (b)橫剖面 (3)每榀伸臂桁架均貫通芯筒，并于芯筒墻體內(nèi)與桁架相交處埋置小鋼柱，與桁架連接，此鋼柱向上、向下各延伸一個樓層。建筑面積為 10 萬㎡。 45m；內(nèi)、外框筒的柱距均為 3m。104 ㎡，地面以下峽谷層，采用筏板基礎，埋深為 15m；地面以上， 39 層，高155m。 (3)主樓的總建筑面積為 萬㎡。 (2)第二附段抗震設計，考慮下列三種情況地震的影響： ①上海附近的震級為 的淺源地震； ②上海東方海域的震級 、震中距離 37km的大地震； ③上海西北 350km處地層斷裂錯動引發(fā)的震級為 的特大地震。 ： (1)按照我國《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 (GB50092020)，上海市區(qū)，重現(xiàn)期為100 年、高度為 10m 處的基本風速 v0=；地面粗糙度為 B 類時 (地面粗糙度系數(shù)α =，梯度風高度為 350m)，大樓頂部的風速為 58m/s。 ： (1)大廈主樓采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)“筒中筒”體系。 針對目前天津市的高層、超高層房地產(chǎn)項目的開發(fā)形勢，我院對目前已建成的國內(nèi)外的超高層建筑進行 總結(jié)分析整理。與此同時，也帶來了更多的國內(nèi)外著名的設計院和專家。 對此，我院決定開展五個專題的研究，盡快吸收國內(nèi)外成功的經(jīng)驗，總結(jié)前人的教訓。 (2)大廈塔樓，下段采用正方形平面；中段和上段的建筑平面為六邊形，即自第 32 層起，正方形平面的一組對角，自下而上按弧形曲線漸變地收進 ，至樓房頂部 460 m高度處，變成很窄的帶狀。 (4)為了進一步提高外圈型鋼混凝土框筒的構(gòu)件延性和受剪承載力，在框筒子結(jié)構(gòu)中剪力較大的部位增配 X 形鋼筋?？梢源_認，在設計風速范圍內(nèi)，大樓不會發(fā)生不穩(wěn)定的共振。 (2)主樓平面采取半徑為 1/4 圓面切角后所形成的扇形，基本模數(shù)是將 1/4 圓面向徑向分成 21 等分 (即θ =90176。 圖 8 北京市京廣中心大廈 (a)典型層結(jié)構(gòu)平面； (b)墻板布置平面； (c)結(jié)構(gòu)橫剖面 (2)主樓，地面以下，采用型鋼混凝土框架和現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗震墻；地面以上，采用鋼框架，并沿中心服務性豎筒各軸線，在框架內(nèi)嵌置帶豎縫的鋼筋混凝土墻板。典型樓層的層高為 。此外，還利用第 20 層、 38 層的設備層和避難層，沿內(nèi)、外框筒周圈各設置一道高度 的鋼 桁架，形成兩道鋼環(huán)梁，以加強內(nèi)、外框筒的豎向抗剪剛度。，芯筒高度比為 。 38m。 11 (5)主樓 6 層以下的各層樓蓋，以及與之相連的六層裙房各層樓蓋，均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁和板。多個鋼筋混凝土筒體和框架柱組成的結(jié)構(gòu)主體，平面呈啞鈴狀，承擔大樓的重力荷載和全部水平荷載。計算結(jié)果表明，后者引起的桿件最大附加內(nèi)力約占7%(空腹桁架 )或 16%(帶斜桿桁架 )。四片大型平面支撐“ A”，沿樓房方形平面授 4 個邊布置，相互正交，在每兩片支撐的相交處，各設置一根鋼筋混凝土巨型角柱，并延伸至基礎。 (2)主樓，地下 3 層；地面以上79 層，高 325m；典型樓層的層高為，建筑面積為 2160 ㎡；總建筑面積為 16179。大廈主樓的高度比值為 。 ，內(nèi)設 4 道橫墻。 圖 20 深圳地王大廈結(jié)構(gòu)剖面 17 ②同樣于 4 個避難層，沿軸線①和⑥，自軸線 ○B(yǎng) ~○G，各設置一道整層樓高的縱向鋼桁架，以協(xié)調(diào)各柱的軸 向壓力和變形。地上 1~12 層為商場和餐廳，第 13 層為設備層， 14~51層為酒店客房和公寓，其中第 24 層為避難層。為使外圈框架柱與芯筒形成一個整體抗彎構(gòu)件，共同抵抗大樓水平荷載引起的傾覆力矩，分別將第 13 層 (設備層 )、第 24 層 (避難層 )和第 42 層定為剛性層。大廈中部的高寬比，長向和短向分別為 和 。 圖 25 深圳市八一大廈典型層結(jié)構(gòu)平面 ，邊長 10m，總寬度為 25m。主樓，地面以上的低層部分， 設銀行、商店、餐廳等商業(yè)設施；中層部分，為辦公用房，層高為；高層部分，為單元辦公用房，層高為 。 (3)各層樓蓋采用以壓型鋼板為底模的現(xiàn)澆鋼筋混凝土組合樓板?？拐鹪O防烈度為 7 度。400 ㎜的后張有粘結(jié)、部分預應力鋼筋混凝土扁梁加強連接。 (2)塔樓建筑平面為八邊形，其周邊的縱、橫向軸線間尺寸為 179。樓面角部的柱距為 。 28 (2)建筑平面為近似橢圓的長方形，典型層結(jié)構(gòu)平面如圖 33 所示。結(jié)構(gòu)剖面示于圖 34。地下二、三層為汽車庫，地下一層是為地鐵一號線海光寺站 2 號、 3 號出口服務的集散廳及附屬設備用房 ，地上為地鐵集散廳出口、營業(yè)廳、餐飲、辦公及會所。 根據(jù)《巖土工程勘察報告》的結(jié)論和建議，采用樁基。 Y 方向柱距為 ，隨弧而置， X 方向柱距為 。各層截面尺寸及混凝土強度等級，由下至上均勻遞減，以調(diào)整結(jié)構(gòu)豎向剛度。其結(jié)構(gòu)第一自振周期約 ，最大的水平位移約 80 ㎜。 33 中國水利博物館 ： 中國水利博物館位于杭州市蕭山區(qū)， 屬 國家級博物館，總建筑面積 36000㎡ ，主體高度 108m，塔尖高度 128m，局部一層地下室，地下室 底板 埋深 ，地上 11 層，其中 3~10 層各層 間含 回廊層 ， 基座 裙房 平面呈圓形 ，外形為 臺階狀退臺， 三 層以上為 主 塔，平面形狀 呈 對稱八角形， 仿照 古塔的風格，層層內(nèi)收 。采用鋼管混凝土柱有效地提高了這些桿件的承載力和延性 ,也改善了與 裙房混凝土結(jié)構(gòu)協(xié)同工作 的能力 。 對網(wǎng)筒的扭轉(zhuǎn)振動和側(cè)移的 起到了 約束作用，明顯改善了網(wǎng)筒的受力性能?？紤]到錯柱節(jié)點在整個結(jié)構(gòu)體系中的重要性，因而，在設計時對節(jié)點的承載力予以特別地提高。在本建筑中，地震作用、風荷載和周期之間的關系如圖 184 所示。 (1)外側(cè)筒由各個面中央的豎直面部分和向腹桁架式的框架，這部分的豎向載荷通過各層角上的框傳遞，因而增加了對由于傾覆力矩引起的上拔力的抵抗能力。 地下：設備房，停車場，地區(qū)冷暖供應設施。桁架一直延續(xù)到地下，與正交的 800~1200 ㎜厚度的地下 剪力墻相接，確保高度 256m 的超高層大樓基礎的剛度和承載力。 大樓底腳向外伸展的巨型桁架，開創(chuàng)出了中庭高達 5 層的大空間，這里，中央是 透明玻璃的電梯井，開放式的進口大廳和連在一起的室內(nèi)花園，共同創(chuàng)造出了富有魅力的迎賓出入口空間。還有，針對每年數(shù)次的強臺風，為了減少建筑物的搖動和具備良好的居住舒適性，在屋頂上對 角設置了兩臺制振裝置，該裝置根據(jù)擺的原理采用混合型方式 (主動、被動兼并用型 )，重量各為 50t。另一方面，這個桁架層作為設備層也是合理的位置，成為和設備方案相符的結(jié)構(gòu)方案。 等級 2 地震動 (40 ㎝ /s)時，構(gòu)件在彈性范圍內(nèi)，層間變形角在 1/100 以內(nèi)。對等級 2 風荷載 (頂部風速 70m/s)，構(gòu)件大致在弱性范圍內(nèi)，并確認不會產(chǎn)生不穩(wěn)定振動。圖 5 為該塔樓的外觀。 (2)作用于整座塔樓的正向水平荷載，主要由鋼筋混凝土芯筒、平行于荷載方向的三道各兩榀伸臂鋼桁架、及與之連接的 4 根型鋼混凝土巨型翼柱所組成的巨型“框架”承擔。 (2)鋼筋混凝土芯筒和型鋼混凝土巨型翼柱的截面尺寸列于表 1。 62m，平板厚度為4m，采用 C50 混凝土澆筑，內(nèi)配多層 ?35 鋼筋束，間距 300 ㎜ ~600 ㎜；彎矩最大處，最多配置 10 層鋼筋。 (2)塔樓在風荷載作用下，抗側(cè)力構(gòu)件三種情況的側(cè)向變形曲線，示于圖；①鋼筋混凝土芯筒的剪 51 切變形數(shù)值很??；②僅考慮芯筒單獨工作時，側(cè)移數(shù)值 較大；③考慮型鋼混凝土巨形翼柱通過伸臂鋼桁架與芯筒共同抵抗傾覆力矩時，其側(cè)移約減小到單獨芯筒的 1/3。此外，分別用加速度峰值 35Gal、 220Gal(注：1Gal=102m/s2)的人工波 (現(xiàn)場勘測及地震危險性分析得出 )及 E1 Centro 地震波作風荷載作用下塔樓結(jié)構(gòu)的側(cè)移 52 了彈性及彈塑性時程分析。一般來說風對建筑物的作用有以下特點： 風對建筑物的作用力包含靜力部分和動力部分，且分 布不均勻，隨作用位置的不同而變化。若要更深入，例如考慮群體結(jié)構(gòu)包括干擾效應等，更加困難。 當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應；一般可將單獨建筑物的體型系數(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；必要時宜通過風洞試驗得出。實驗室配備有當前先進水平的測試設備，是國內(nèi)同類風洞中最早使用進口高速電子掃描閥和進口高頻底座天平等儀器的研究單位之一。 3(寬 )，直流回流兩用的，可以做建筑、橋梁、汽車模型試驗，包括廣告牌，還可以做質(zhì)量遷移研究。歷年來主持承擔了多項國家自然科學基金項目和廣東省自然科學基金項目，在高層建筑、大跨屋蓋結(jié)構(gòu)和建筑群體的風荷載風洞模擬試驗以及風致響應分析方面進行了深入研究，并自主開發(fā)了多項高效率的計算機應用軟件，積極為建筑工程界提供科技服務。 55 風洞試驗單 位簡介 該風洞全長 53m、寬 18m，為 低速、單回流、并列雙試驗段的邊界層風洞，其高速試驗段長 17m，模型試驗區(qū)橫截面寬 3 m、高 m，試驗段風速 0~ 60m/秒連續(xù)可調(diào)。 ADINA， CFX， ANSYS， FLUNT 都是不錯的風 洞仿真分析程序。 風對建筑物的作用受建筑物的周圍環(huán)境影響較大，周圍環(huán)境的不同對風場分布影響很大。計算基本周期為 ，扭轉(zhuǎn)周期為 。由氣象資料分析金茂大廈上空 (365m以上 )梯度風速為 42m/s；進行了剛性模型、天平測力模型和 氣彈性模型的風洞試驗，風洞試驗所得建筑物上部風速小于按我國規(guī)范計算的風速。 (5)基礎筏板坐落在中心距 、長 65m、打入埋深 85m砂層內(nèi)的 429 根鋼管樁上。㎜ ) 混凝土 強度等級 配筋率 含鋼率 64~87 層 450 (無 ) C40 1000179。 (3)作用于整座塔樓的 45 度斜向水平荷載，由鋼筋混凝土芯筒、各榀縱、橫向伸臂鋼桁架、及與之連接的 8 根型鋼混凝土巨型翼柱共同承擔。 ： (1)塔樓主體結(jié)構(gòu)采用型鋼混凝土“芯筒 翼柱”體系，由以下幾部分組成：①由基礎底板向上延伸到第 87 層的鋼筋混凝土芯筒，平面尺寸為 27m179。塔樓，地下 3 層；地上88 層，結(jié)構(gòu)頂部高度為 383m，建筑總高度為 421m。因此，在分析時，從 2個方向同時輸入地震波，進行 3 維振動反應分析，再作安全性校核。 短邊方向，高層部的柱軸力通過桁架層向外側(cè)的柱子傳遞，在框架設計中增加抵抗傾覆力矩的力臂，同時， 1 層到 27 層的柱子采用鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提高柱子軸向剛度，減少彎曲變形。 (1)臨空城建設所在地的下方由填海埋土造地而成，本建筑物的地基基礎底部位于比舊海底更深的水平位置處，這個水平位置被稱作大阪群層的洪積層，由砂質(zhì)土層和粘性土層的交互層構(gòu)成，是比較堅固的地層。建筑物以 SGL63m 深度以下存在的洪積砂礫層作為樁的支承層基礎。 柱子的最大尺寸為： BX650179。頂部為倒置的梯形，支腳底部向梯形臺面伸展開形成有特征的輪廓。在這一部分，為了增加建 筑物的水平剛度，縮短周期，抵抗傾覆力矩產(chǎn)生的上拔 力，采用了鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，起到“重力錘”的作用。 圖 184 地震作用和風荷載 在本建筑的設計中，對建筑物在使用期間可能受到一次作用的地震和風荷載 (等級 1)、及在此期間可能遭遇的最大級別的地震和風荷載 (等級 2)的預想如表181 所示，并對兩種情況下的荷載進行了研究。賓館178。根據(jù) ETABS 的 計算 結(jié)果比較 ：整體結(jié)構(gòu)的抗扭剛度 得到 加強， 高振型中的 扭振明顯減少， 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應 得到改善 。 (2)空曠頂部結(jié)構(gòu)的處理 11 層的共享空間高 25m， 構(gòu)成“ 塔中塔 ” 造型的懸臂筒 由于與其他構(gòu)件沒有連接，因而整個 共享空間 僅由塔身外側(cè)的 八 根 角柱 支撐， 而且， 本工程的 頂部結(jié)構(gòu) 不僅 要有足夠的抗推剛度以抵御水平荷載的作 用， 還 要有足夠的強度和剛度以承受 來自螺旋 鋼梯 和 休息平臺 的 豎向荷載 ，而以 八 根 角柱組成框架結(jié)構(gòu)， 顯然不能滿足要求。兩部玻璃鋼梯對稱盤旋而上，獨具匠心 (圖 11，圖 12)。 9m，采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式板厚 300 ㎜。 因本工程采用高強度混凝土，為解決施工澆灌高強度混凝土的困難，并保證質(zhì)量，本工程充分利用了混凝土的后期強度指標，以達到設計強度要求。本工程利用 6層為結(jié)構(gòu)剛度轉(zhuǎn)換層。綜合墻、柱沖切驗算及減少主體和地下室裙房之間的沉降量及地下室整體剛度等因素，擬將主體部分底板厚度取為 2500㎜左右，裙房部分地下室底板厚度取為 1200 ㎜。 柱網(wǎng)沿建筑物的縱向基本采用 ，沿建筑物的橫向基本采用 柱距。地上鋼柱采用 H 型鋼和矩形鋼管，鋼梁采用工字形截面。兩對邊 鋼框架軸線間的距離為 179。塔樓的典型層結(jié)構(gòu)平面和結(jié)構(gòu)剖面，如圖 31 所示。塔樓屋面設置直升飛機停機坪。