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ag亚游集团官网网页版:林树枝:高层建筑结构的设计难度分析

来源:中国幕墙网收集整理  作者:林树枝  日期:2018-7-9
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  随着城市的发展,原有城市建筑特点无法满足人口聚集的需要,所以城市建筑向空间、纵向发展已成为必然。高层建筑的发展已有100多年的历史,其根本原因主要有:经济发展、城市人口密集、土地资源减少、科技进步等。随着钢结构技术的发展和多种高性能建筑材料的产生,对于高层建筑的要求已不仅限于满足使用,建筑形式和审美要求也越来越重要。

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  本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

  本文作者林树枝博士简介:

市建设局巡视员、副局长、教授级高工林树枝 博士

演讲主题《高层建筑结构抗风设计》

  林树枝博士简介:

  中国城市科学研究会理事,中国建筑节能协会常务理事,中国绿色建筑与节能委员会成员,全国超限高层建筑抗震设防审查专家委员会成员,全国绿色建筑评价标识专家委员会成员,多年来先后在国内外学术刊物上发表论文100多篇、出版著作5部。曾获国家教委科技进步二等奖,国家测绘科技进步二等奖,国家华夏科学技术奖三等奖,福建省青年科技奖等多项奖励。作为全国超限高层建筑抗震设防审查专家,共参加全国80多幢超高层建筑的抗震审查。

  正文:

   随着城市的发展,原有城市建筑特点无法满足人口聚集的需要,所以城市建筑向空间、纵向发展已成为必然。高层建筑的发展已有100多年的历史,其根本原因主要有:经济发展、城市人口密集、土地资源减少、科技进步等。随着钢结构技术的发展和多种高性能建筑材料的产生,对于高层建筑的要求已不仅限于满足使用,建筑形式和审美要求也越来越重要。

  具统计结果显示,厦门目前已建成的最高大楼有:

  1.厦门国际中心 61层 339米

  2.世茂海峡大厦B栋 67层 300米

  3.世茂海峡大厦A栋 59层 300米

  4.杏林湾营运中心12号楼 56层 261.9米

  5.帝景苑 62层 258米

  6.海峡明珠广场50层 232米

  7.建发国际大厦 49层 219.55米

  8.特房波特曼大厦 48层 215米

  9.会展国际商务大厦 48层 215米

  10.监管大楼 49层 212.65米

  11.鹭城广场 59层 197米

  12.云顶至尊二期1-2号楼49层 195.77米

  13.云顶至尊二期3号楼49层 195.77米

  14.财富中心 43层 192.45米

  15.源昌凯宾斯基大酒店 47层 185.2米

  16.中航紫金广场 41层 181.7米

  17.星海湾和谐天下1号楼 45层 181.4米

  18.万科湖心岛五期 180米

  19.益中花园1号楼 50层 177.85米

  20.建设银行大厦 43层 176.68米

  21.航空港大厦 45层 169.3米

  22.中闽大厦 44层 168.1米

  23.国贸大厦 45层 168米

  24.世茂湖滨首府B2-3楼 52层 160米

  25.世茂湖滨首府C-1楼52层 160米

  26.世茂湖滨首府C-2楼52层 160米

  27.世茂湖滨首府D2-2楼 52层 160米

  28.东海火炬科技园1号楼 34层 159米

  29.东海火炬科技园6号楼 34层 159米

  30.银聚祥邸 38层 158米

  31.闽南大厦 39层 151.2米

  32.当代天境 42层 149.95米

  33.观音山启动区11号楼 35层149.85米

  34.国际银行大厦 37层 145.2米

  35.国际广场 44层 144.69米

  36.禹洲世贸国际B栋 43层 143米

  37.港务大厦 33层 139.8米

  38.银行中心 35层 139.66米

  基于对高层建筑结构设计的一些思考,本文主要针对部分设计难点进行案例分析。

  案例一:厦门国际银行大厦

  建筑设计要求300度全海景,将核 心筒偏移北侧,结构扭转变形较 大,属平面扭转不规则结构。

  优化时将筒体北侧弱化,墙厚取Ø 250,筒体南侧最厚处为600。

平面图

实景图

  案例二:厦门福隆大厦

  采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。

  钢管混凝土柱延伸至屋顶,以提高Ø 结构整体的抗震性能。采用的钢管 混凝土柱直径为1300mm~1000mm, 钢板壁厚25~20mm。

  钢管混凝土柱与混凝土梁节点(词条“节点”由行业大百科提供)做法示意图(环梁与环形牛腿梁柱连接)

效果图

  采用钢管混凝土柱提高外框架的抗 震承载力及延性。钢管混凝土柱延伸至 屋顶,以提高结构整体的抗震性能。

  穿层柱采用劲性混凝土柱

  为了增加二层~四层楼板(词条“楼板”由行业大百科提供)大开洞处穿层柱的刚度、延性,改 善结构的抗震性能,对穿层柱按照中震弹性进行强度设计并采取针对性的抗震措施。

  穿层柱的抗 震等级提高一级,按照一级控制,轴压比控制不大于0.7。

  在穿层 柱子内设置双向工字型钢骨,按 照《型钢混凝土组合结构技术规 程》(JGJ138-2001),含钢量大 致控制在4%左右;并且按柱全长箍筋加密。

效果图

  案例三:厦门禹州国际大酒店

效果图

  两座塔楼间距25米,跨度较大,连廊结构采用空间钢桁架形式;钢桁架连廊与1#塔楼一侧为固定连接;1#塔楼承受连廊竖向荷载,水平地震荷载(词条“地震荷载”由行业大百科提供)和水平风荷载;钢桁架连廊在3#塔楼一侧为滑动支座(即弱连接的形式),3#楼仅承受连廊的竖向荷载;在3#楼屋顶设置滑动支座的目的在于,放开3#楼对连廊水平方向的约束。

  从而使1、3#塔楼的地震反应没有关联作用,避免1#楼在水平力作用下对3#楼产生的影响,避免1、3#楼位移的不同步对连廊的影响。

钢结构布置图

  案例四:厦门东方时代广场空中花园

  悬挑长度达到12米,且作为空中绿化和休闲活动场所,荷载较大。

剖面图

立面图

  案例五:厦门国际海岸

  连接体及与连接体相连的结构构件在连接部位及其上、下层,抗震等级提高一级。

  与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上、下层,箍筋全高加密。

  连接体楼板厚度150mm,结构计算模型中考虑楼板的弹性变形(采用弹性板),双层双向配筋率不小于0.3%。

  连接体结构的框架梁按抗剪中震弹性,抗弯中震不屈服要求设计。

  与连接体相连的框架柱按中震弹性进行截面设计。

效果图

  案例六:厦门融信幸福海岸

效果图

  平面层层退台

平面图

  案例七:厦门中航紫金广场

  塔楼A、塔楼B均为写字楼,地面以上总层数41层,屋面 高度为180.7m,采用钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心 筒结构体系。

效果图

  酒店地面以上总层数21层, 屋面高度78.9m,采用钢筋 混凝土框架核心筒体系。

  塔楼B与酒店及其商业裙房Ø 三部分设缝分开。

  塔楼B与酒店在16~18层设Ø 置连廊相连,连廊采用可 转动可滑动式支座,整体计算时,将作为荷载作用 在塔楼B及酒店相关部位上。

连廊结构分析

  塔楼B与酒店在酒店15~17层设置连廊相连,连廊跨度约26~33m,连廊总高度10.5m。

  连廊在16层与酒店连通作为行政酒廊,连廊顶与酒店18层小屋面连通作为屋顶花园 。

连廊结构分析

  连廊采用钢桁架结构形式,桁架高度5.5m,处于酒店16~17层,桁架其 下一层采用钢结构吊挂体系。

  连廊钢结构顺连廊方向采用桁架形式,在靠近塔楼B和酒店垂直连廊方向采用人字撑。

  桁架与酒店连接方案顺桁架方向采 用滑动连接,垂直桁架方向为铰接,支座采用可转动可滑动式支座。

  桁架与塔楼B连接方案顺桁架方向采用滑动连接+纵向粘滞阻尼器,垂直桁架方向为 铰接,支座采用可转动可滑动式支座。

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