高层建筑框架核心筒结构设计研究漫谈

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1、高层建筑框架核心筒结构设计研究漫谈　　摘要：筒体结构是通过竖向的筒体构成，以此来承受水平和竖向作用的高层建筑。一般情况下，筒体分成筒结构和框架核心筒结构两种。筒中筒结构主要是由外部的框筒和内部的核心筒构成的高层建筑，有极大的承载力与抗侧力刚度。外筒和周边的间距通常在3米之内。为了建筑的外观与使用功能的需要，可能还需要变大柱距。这种结构使用与100米之上的高层建筑。另外一种就是框架核心筒结构。本文通过介绍高层建筑框架核心筒结构设计，对高层结构的整体设计进行了分析和阐述，并且对设计的新的做了总结。关键词：高层建筑；框架核心筒；

2、结构设计中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：筒体结构是一种空间整截面的工作结构，具有合理受力、造型美观和使用灵活的特点。筒体结构主要分为两种。一种是筒中筒结构。外部的框筒与内部的核心筒共同组成的高程建筑，有很大的承载力与抗侧力。另外一种就是框架核心筒结构。根据建筑功能的需求在建筑的内部组成实体的筒体，以此来作为侧抗力的主要构件。在内同的爱面布置大柱距框架，它的受力情况和框架剪力墙的结构是相同的。一、结构设计的总体构思结构的类型6框架核心筒结构的承载能力与抗变形能力虽然比筒中筒结构要差，但是可以避免结构的竖

3、向抗侧力中构件转换，从而满足了建筑的立面效果与使用要求。为了解结构高度的超限和柱截面的减小问题，下部的若干层通常采用混凝土的组合柱，而楼盖则采用了现浇普通钢筋的混凝土的梁板体系。因为结构的侧向位移无法满足限制的要求，所以利用建筑避难层，在第三十层设置了结构加强层。这是一把双刃剑。因为它虽然可以提高结构的抗侧移刚度，但是也使结构的竖向刚度突然发生变化，所以，结构加强层和相邻的层都按照要求做了加强处理。2.超限措施框架核心筒结构的平面形状规则，刚度与承载力的分布非常均匀，结构的抗侧力的构件是上下连贯且贯通的。超限的应对措施是把

4、首层和下面若干层的抗侧力构建当成加强的重中之重。其中，1到15层采取钢管的混凝土组合柱，1到2层剪力墙的四角附加了刚暗柱，使得首层的抗震等级提高了一级。其中，钢管混凝土具有很强的变形能力与承载能力，但是它的防腐与防火材料造价高，而且有时效性，维修成本过高。而剪力墙四角的钢暗柱，可以解决剪力墙的端部应用集中的相关问题，而且可以提高剪力墙的抗变形能力与承载能力。二、结构整体的计算和分析61.结构整体的计算考虑对于框架核心筒结构，具体的计算应该采取以下的措施。其中，主要包括常规计算；利用SATWE计算软件来计算配筋的计算与结构的

5、分析；整体性和构建的复核比计算；用弹性时程的分析来计算地震的作用；用中震弹性来计算设计框架柱和剪力墙的配筋；用中震不屈服的计算来检验框架的抗震性，以此来发现结构的薄弱环节；用静力推覆计算来检验结构的抗震能力，符合地震下的定点位移，保证大震不倒。在框架核心筒的整体结构计算当中，为了计算结果的准确性，要正确的把我结构计算的参数。在输入参数时，一方面要考虑单向水平方向因地震作用产生的扭转效应，另一方面还要考虑双向水平方向地震产生的扭转效应。单向水平的地震作考虑到了偶然的偏心影响和方向两组。2.结构计算结果的分析对于框架核心筒结构

6、的整体计算，假设软件得出的单位面积的质量是1.76吨。横向的刚比重是1.73，而纵向的刚比重是1.60.。根据地震剪力和楼层位移算出楼层的刚度比，表明软弱层出现哪一层。在风荷载和地震的作用下，构建的强度与变形都符合规范的要求，根据多个程序的计算，结构的抗扭性是比较好的。各个楼层间的位移角的比值应该大于1.4，小于高规规定。塔楼的刚重比应该满足结构稳定性的规定，但是要考虑到重力二阶的影响。6对于框架核心筒静力弹塑性的推覆分析，根据大震不倒的目标进行计算。假设用刚性的楼板。分两步进行加载，注意加载的顺序和水平荷载的竖向分布模式

7、。第一步是施加重力的荷载代表值，然后在水平荷载的过程当中保持恒定。然后，第二部则是逐渐的施加竖向的分步模式，使之成为倒三角的水平荷载。结果表明在大地震的计算中，建筑物可以实现大震不倒的目标。三、剪力墙的平面对于梁端的嵌固作用分析对于框架核心筒结构而言，部分的框架梁需要支撑剪力墙的平面外方向。在剪力墙的平面外对于梁端的嵌固作用如何，设计规范与标准当中都没有涉及到。这一作用的主要因素是墙平面对于嵌固作用的墙线风度、墙在这一层的轴压力、梁线刚度比和有效的长度等。当前普遍适用的计算软件虽然能够分析墙平面外的刚度，但是却没有考虑到有

8、效的长度。一旦碰到墙肢较长或者空间风度较大的情况时，软件通常会高估嵌固作用，最终导致结果大于实际值。要解决这一问题，需要做到以下几点。首先，要采用增加梁端的水平腋的方法，直接增加嵌固作用的有效长度。其次，采取增加墙边的框梁的方式。增加平面外的局部刚度。为了保证梁端的剪力得到均匀的传递，墙边的框梁宽于墙厚