高层建筑结构方案选型对比分析

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1、CMYK设计与装饰高层建筑结构方案选型对比分析吴杰（深圳市华阳国际工程设计有限公司广州分公司）【摘要】混合结构在国内已经是一种成熟的结构体系，相关的规范已经出版，国内已有大量超高层混合结构应用。对实际工程采用两种方案进行对比，分析混凝土结构与混合结构各自存在的优势，综合考虑施工因素和成本因素选择结构方案。【关键词】混合结构；结构方案；结构设计1工程概况在相同承载力情况下，型钢混凝土柱截面面积约为钢管混凝土柱截面面积的1.73倍，用钢量约为1.3倍。项目主楼高230m，56层，平面尺寸为宽39.6m×采用钢管混凝土柱，每层柱

2、大约能节省造价1.5万，节45m，核心筒尺寸15.15m×26m，x向跨度9m，y向梁跨度省建筑使用面积。在截面面积和含钢率一致的情况下，12m，整体高宽比5.8，核心筒高宽比15.2。附楼高两者轴向刚度和抗弯刚度基本相同。钢管混凝土柱和型128m，共31层，主附塔楼由4层高过街连廊连接，地下钢混凝土柱都具有较好的耐火性能；型钢混凝土柱基本室4层，深17.1m。主楼属于典型超高层结构，相对比较不需要进行防火和防腐处理；钢管混凝土柱外表面需要复杂。防火和防腐保护。在混凝土结构体系中，一般采用型钢2结构方案选型混凝土柱和混凝土

3、梁连接。型钢混凝土柱要求支模板、绑扎钢筋，施工工序增多。钢管混凝土柱钢管即可充当综合建筑的功能和结构受力需求，主塔楼采用框架模板，无需再支模。二者节点处理都比较复杂。型钢混凝-核心筒抗侧力结构体系，根据外框架构件材料的不土柱截面较大，刚度相对较大，抗震性能稍优。同，具体可以采用以下两个方案：①钢筋混凝土结构方钢管混凝土柱经济指标相对较好，但设计中采用的案———钢筋混凝土核心筒+钢筋混凝土梁+钢管混凝新型梁柱连接节点目前的应用较少，需补充节点试验。土柱（高区为混凝土柱）；②混合结构方案———钢筋混凝若不做实验，建议采用型钢混

4、凝土柱，梁柱节点连接比土核心筒+钢梁+钢管混凝土柱。为满足层间位移角要较成熟，能保证结构安全及性能。根据经济性考虑，本方求，暂定在21、41层设置加强层案采用钢管混凝土柱进行对比钢管混凝土柱承载力大，工程造价较低，对结构整体性能提供的刚度较大，但是防火防腐性能一般，梁柱3结构方案对比分析连接节点较为不成熟。型钢混凝土柱承载力较小，防火3.1结构主要截面及材料防腐性能较好，梁柱连接节点较为成熟，但造价稍高。混凝土结构方案柱子采用1200mm钢管混凝土柱，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

5、!!!!!!!!!!!!免采用厚板转换层结构形式。[2]文青蓝.某混凝土桁架转换层结构设计方案对比分析[D].⑶厚板内部应配置构造钢筋或受拉钢筋。配筋宜采重庆大学,2015,5.[3]李隽,刘宏伟,许建华.谈高层建筑梁式转换层结构设计[J].用小直径、小间距，增强钢筋对混凝土的约束能力。工程建设与设计,2005(10):21-23.⑷厚板在边柱外的净挑出长度不宜小于柱截面的[4]林元庆,章少华,赵柏玲.某箱型转换高层框支节点精细设计边长或直径以及厚板的厚度。●与施工控制[J].土木建筑工程信息技术,2013,5(1):61

6、-67.[5]黄彤斌.厚板转换层结构的分析与设计方法研究[J].工业建【参考文献】筑,2002(增刊):741-747.[1]博学怡.带转换层高层建筑结构设计建议［J］.建筑结构学[6]李从斌,董卫国,蒋沧如，等.关于带厚板转换层的高层建筑报，1999(2).28-41.结构设计方法的几点建议[J].工程力学,2000(增刊):262-266.CMYK设计与装饰表1自振特性混凝土结构混合结构振型号振型质量参与系数%振型质量参与系数%周期(s)周期(s)UxUyRzUxUyRz15.715330.7562.160.095.1

7、53690.0062.150.0825.6344466.960.710.004.8565965.400.000.0133.901840.020.1469.453.317710.020.1964.9741.7384014.360.000.021.4361116.400.130.0051.406530.0010.095.301.250670.1316.910.6261.320030.007.086.641.094240.000.5214.14壁厚为25～16mm，核心筒外墙墙厚1100～550mm，内墙墙厚500～300mm，

8、主梁截面尺寸主要有400×800mm、500×800mm、600×800mm，次梁截面尺寸为300×500mm、300×700mm。平面布置如图1所示。图2混合结构方案表2框架剪力与弯矩承担率图1混凝土结构方案框架剪力分担率框架弯矩分担率方案X向Y向X向Y向混合结构方案柱子与剪力墙截面尺寸同上，主梁截混