【正文】 。 圈框架，柱距為 10m，因?yàn)槊扛袚?dān)的荷載很大，為了控制柱的截面尺寸，采用了型鋼混凝土柱。鋼材強(qiáng)度為：鋼框架的梁、柱， fay=332N/mm2。 2020 ㎜的高截面鋼筋混凝土剛性梁；此外，還將第 56 層的大廈主體結(jié)構(gòu)屋蓋的周邊梁和剛臂，設(shè)計(jì)成 800 ㎜179。 圖 31 深圳賽格廣場(chǎng)大廈 (a)典型層結(jié)構(gòu)平面； (b)結(jié)構(gòu)剖面 圖 30 深圳市賽格廣場(chǎng)大廈外觀 26 (2)塔樓采用芯筒 框架結(jié)構(gòu)體系，主要抗側(cè)力構(gòu)件是芯筒，考慮到芯筒的高寬比已達(dá)到 15，抵抗水平荷載傾覆彎矩的能力偏弱，分別于塔樓的第 20 層、 35層、 50 層、 65 層和 71 層，由芯筒縱、橫墻向外伸出一層樓高的剛性伸臂桁架，形成剛臂，與外圈框架柱 連接；并于該樓層，沿外圈框架設(shè)置一圈一層樓高的周邊桁架 (圖 31a、圖 32a)，形成剛性環(huán)梁，使外圈框架柱與芯筒形成整體抗彎構(gòu)件，共同抵抗塔樓的傾覆力矩。地上鋼柱采用 H 型鋼和矩形鋼管，鋼梁采用工字形截面。自室外地坪算起，地下室埋深為 物高度 1/13 左右，大于 1/18，滿足規(guī)范要求。經(jīng)實(shí)踐證明，此措施比較成功。 圖 11 中國(guó)水利博物館立面效果圖 圖 12 頂部共享空間 效果圖 ： (1)建筑體形為 大底盤 單塔結(jié)構(gòu) ，屬于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)。 (4)豎向錯(cuò)柱結(jié)構(gòu) 本 工程延承了中國(guó)傳統(tǒng)樓閣式木塔的建筑風(fēng)格，自四層起，上層外柱均向內(nèi)縮約半個(gè)柱截面的高度，構(gòu)成收分 。 表 181 外力的等級(jí) 地 震 風(fēng) 地動(dòng)的最大速度 建筑物頂部的平均速度 等級(jí) 1 25 ㎝ /s 60m/s(100 年一遇 ) 等級(jí) 2 50 ㎝ /s 70m/s(500 年一遇 ) ： 正方形的平面形狀在四個(gè)角上向外突出，從上層往下層去平面逐漸擴(kuò)大， 39 形成穩(wěn)定的立體形狀 (圖 185)。對(duì)這個(gè)結(jié)構(gòu)方案來說，最大的課題是高達(dá) 256m的細(xì)長(zhǎng)塔樓在受到風(fēng)和地震和水平力作用時(shí)的安全性，還有 60~70 年代填海地基的安全性問題。樁采用鋼管現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土擴(kuò)底樁，考慮到由于沖積粘土的固結(jié)沉陷及上部洪積粘土(Ma12)的二次固結(jié)沉陷而產(chǎn)生的負(fù)摩擦力作用，在鋼管外涂上了柏油混合物與沉陷層隔開。長(zhǎng)邊方向，桁架層和各層連續(xù)的框架支撐構(gòu)成大型框架結(jié)構(gòu)。其下段 52 層，用于辦公；上段 35 層，用作五星級(jí)賓館客房；第 88 層為觀光層；地下 3 層，用以停放 900 輛汽車和 1000 輛自行車。 ： (1)伸臂鋼桁架 (剛臂 )埋置于芯筒的鋼筋混凝土隔墻內(nèi)，其上、下弦貫通于樓面全寬，并與巨型翼柱內(nèi)的型鋼暗柱相連接；芯筒與翼柱之間鋼桁架外露部分 49 (第一節(jié)間 )的斜腹桿，第 2 5 85 樓層處的第一、二、三道桁架，分別呈人字形、 X 形和倒人字形。鋼筋直徑為 914 ㎜，壁厚 20 ㎜，單樁承載力為 7500kN。 53 四 .超高層建筑的風(fēng)洞試驗(yàn) 概 述 目前所建超高層建筑高度很高，而且多地處高層建筑密集的市中心城區(qū)。 但通常來說，需要風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)最終還是需要風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)而不是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)仿真。至今已完成 50 余項(xiàng)重要建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)洞試驗(yàn)項(xiàng)目，地區(qū)涵蓋深圳、廣州、珠海、佛山、番禺、汕頭、杭州、武漢以及大連等地。汕頭大學(xué)風(fēng)洞主試驗(yàn)段寬 m3 m、高 2 m、長(zhǎng) 20m， 58 最高風(fēng)速達(dá) 45m/秒。 目前平均風(fēng)荷載能夠模擬的不錯(cuò)，且大多仍局限在單體結(jié)構(gòu)。地震作用采用標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜，由振型組合進(jìn)行內(nèi)力及位移分析。 (4)八邊形鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)平板的平面尺寸為 62m179。 ： (1)塔樓的豎向荷載由鋼筋混凝土芯筒、 8 根型鋼混凝土翼柱和 8 根型鋼角柱共同承擔(dān)。 根據(jù)上述設(shè)定抗風(fēng)設(shè)計(jì)方針如下： 對(duì)等級(jí) 1 風(fēng)荷載 (頂部風(fēng)速 64m/s)，構(gòu)件應(yīng)力不超過材料的短期容許應(yīng)力，層間變形角在 1/200 以內(nèi)。為了荷載能夠平滑傳遞，在高層部、中層部和低層部各自的交界部分設(shè)置了桁架層。另外，在施工前還進(jìn)行了足尺焊接施工試驗(yàn)，對(duì)可行性進(jìn)行了確認(rèn)。 低層：室內(nèi)花園，商場(chǎng)。 ： 一般來說周期變長(zhǎng)則地震作用降低，相反風(fēng)荷載的 影響則有增加的傾向。 此剛性層連同網(wǎng)筒頂部的 剛性帽式桁架 以及 利用休息環(huán)廊 做 成環(huán)型水平隔板 ， 使拱型網(wǎng)筒的空間剛度 得以增強(qiáng) 。主樓基坑凈高 ，裙房基坑凈高 。 內(nèi)筒為電梯間、樓梯間等若干片鋼筋混凝土剪力墻組成的實(shí)腹筒。地鐵大廈剖面圖 地鐵大廈典型平面圖 30 。使外圈框架柱與支撐芯筒連成一個(gè)整體的抗傾覆構(gòu)件。樓面外圈框架由 16 根 鋼管混凝土柱與各樓層的鋼窗裙梁組成，樓面四邊的柱距為 6m~。芯筒與角筒之間，各層樓蓋均采用截面尺寸為 1600 ㎜179。 圖 28 主樓結(jié)構(gòu)體系示意圖 (a)建筑平面； (b)結(jié)構(gòu)體系剖面 (2)樓蓋鋼梁與外圈框架柱采取剛性連接，與混凝土芯筒采取鉸接。 框架體系，其典型層結(jié)構(gòu)如圖 25 所示。 (2)芯筒平面的寬度為 12m，其高寬比值達(dá)到 16，抗推剛度偏小。伸臂桁架置于芯筒橫墻內(nèi)的桿件改用 2 條帶形鋼板。 (3)主樓采取在矩形平面兩端附加半圓的船形平面，建筑平面的縱向和 橫 向總 長(zhǎng)度 分別 為 和。 圖 16 香港中國(guó)銀行大樓的樓層平面 (a)第 51 層； (b)第 38 層； (c)第 25 層； (d)第 4 層 ： (1)大樓采用混合結(jié)構(gòu)“支撐筒體系” (圖 17)。 “多筒 鋼梁體系”。 (2)主樓，采用帶小切角的方形平面，底層的建筑平面尺寸為 38m179。 (5)為了進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)體系的抗震能力，在內(nèi)框筒四個(gè)邊的兩個(gè)端跨，各設(shè)置豎向支撐一道 (圖 9b)。圖 (b)中，實(shí)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。 圖 4 根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)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(yàn)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(jì)風(fēng)速的 4 倍。 104 ㎡。我們天津市建筑設(shè)計(jì)院，作為全國(guó)五大設(shè)計(jì)院之一的設(shè)計(jì)單位，面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。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。 ： (1)大樓的自振周期較長(zhǎng)，除了在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上確保安全外，還應(yīng)將結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制在不致引起大樓使用者不適感的范疇內(nèi)?？拐鹪O(shè)防烈度為 8 度。大廈按 7 度進(jìn)行抗震設(shè)防，建筑場(chǎng)地為Ⅱ類。外圈框架沿樓層平面外邊線向內(nèi)退進(jìn) ，由 16根立柱和各樓蓋邊梁所組成，基本柱距為 8m。 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)。 (5)在樓面內(nèi)部，沿對(duì)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(diǎn)，設(shè)置一根鋼筋混凝土中心柱 (圖 1 17a)。大廈建筑場(chǎng)地的基本風(fēng)壓w0=179。 (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。 圖 21 廣州新中國(guó)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(chǎng)大廈 ： (1)廣州市于 2020 年建成的合銀廣場(chǎng)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。 、中心距為 ，采用了梁式樓蓋。 (6)主樓基礎(chǔ)采用 ф609mm14mm的鋼管樁，單樁設(shè)計(jì)承載力為 3500kN。 2700 ㎜的鋼筋混凝土大梁。圖 32b 為塔樓第 71 層的帽桁架設(shè)置情況。各層樓板均采用波高 51 ㎜壓型鋼板上澆 69 ㎜厚的組合樓板。 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。一年后通過檢測(cè)， C55 混凝土后期強(qiáng)度已經(jīng)超過 C60。 (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)。 由于豎向錯(cuò)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 。 因?yàn)轱L(fēng)荷載很大，特別是由于振動(dòng)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(diǎn)： (1)建筑物的周期盡可能縮短。 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)。另外，作為建筑物底腳的巨型桁架因?yàn)槠渲酉蛲馍煺?，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。對(duì)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。用作塔樓旅館客房部的 53 層到 87 層，設(shè)置一個(gè)通高的、 有頂部自然采光的中庭?，F(xiàn)以第一道伸臂桁架為例，將其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖示于圖 7(a)。根據(jù)塔樓設(shè)計(jì)重力荷載 (179。其周邊建筑物和地形對(duì)風(fēng)場(chǎng)影響顯著。 54 規(guī)范相關(guān)內(nèi)容 規(guī)范中對(duì)于風(fēng)洞試驗(yàn)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(jìn)行風(fēng)荷載計(jì)算的場(chǎng)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(yàn)確定 當(dāng)多棟或群集的高層建筑相互間距較近時(shí)，宜考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。 汕頭大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室是專為進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)而設(shè)計(jì)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(cè)試、風(fēng)環(huán)境測(cè)試以及建筑結(jié)構(gòu)總體氣動(dòng)荷載和響應(yīng) 測(cè)試。 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(yàn)收，被評(píng)為達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)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(chǎng)也變化多端，這給模型的制作以及在試驗(yàn)中的觀測(cè)帶來較大困難；在縮尺實(shí)驗(yàn)中某些相似數(shù)的模擬，也常令實(shí)驗(yàn)者大傷腦筋；此外實(shí)驗(yàn)的費(fèi)用較高、時(shí)間較長(zhǎng)，也限制了實(shí)驗(yàn)方法在工程實(shí)驗(yàn) 中的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第一階段，計(jì)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。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 ㎜。 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(jiǎn)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(qiáng)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(jì)。 由于這些問題，將建設(shè)地 500 年一遇的最強(qiáng)風(fēng)速作為等級(jí) 2 的基本風(fēng)速。 (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。 1 層及 6 層的臬型梁，四面都在工地對(duì)接焊接，因此，采用了“上蓋”的方式，順序?yàn)椋孩傧乱砭壍暮附?；②兩?cè)腹板的焊接；③蓋板的焊接。 高層、中層標(biāo)準(zhǔn)層：辦公室，計(jì)算機(jī)室。對(duì)于承受高軸壓力的邊角部的柱材，使用了極厚的高強(qiáng)度 SM570Q 鋼材。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(gè)抗側(cè)力體系的有效寬度 ,減少了核心筒的內(nèi)力，提高了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。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(jì)。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(duì)抗震不利的典型框支柱。 ，ф 650179。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