第３９卷增刊

建筑结构

２００９年４月

某８度区超高层建筑结构方案设计

刘

俊，陈亚春，赵

洋

（香港华艺设计顾问（深圳）有限公司，深圳５１８０３１）

［摘要】

本文针对８度区高度超２００ｍ的某建筑结构，通过大量计算分析及提出的四项评判准则得出了采用筒中

筒结构体系是较合适结构方案的结论；分析表明多筒结构能有效缓解剪力滞效应，从而极大增加结构抗侧刚度，大

幅提高了该方案的最大可建高度；为在结构底部获得较大的柱网尺寸，采用了传力直接、抗震性能优越的斜撑桁架

转换结构，并对其进行了深入研究，提出转换桁架上弦杆为偏心受拉构件的观点。

［关键词】

超高层；筒中筒；剪力滞后；多筒结构；斜撑桁架

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本工程总建筑面积近３０万ｍ２，其中包括裙房和

主楼两部分。裙房地下六层，用作大型商场和停车场，

主楼共有５栋，本文仅介绍结构高度最高的１＃主楼。

该楼地面以上５８层，除一层、二层层高为５．４ｍ外，其

余各层层高均为３．６ｍ，用作公寓住宅，结构总高度

２１２．４ｍ，属超限高层建筑。标准层平面为５２ｍ×３５ｍ

的矩形，结构高宽比为６．１，略超《高层建筑混凝土结

构技术规程》…（以下简称《高规》）中Ｂ级高度最大高

宽比。内部核心筒尺寸（外皮之间的距离）为２４．８ｍ×

１２．２ｍ，核心筒高宽比为１７．４，不满足框架一核心筒结

构中核心筒高宽比不宜大于１２和筒中筒结构中内筒

高宽比在１２一１５之间的要求。另外本工程位于８度

设防区，设计基本地震加速度值为０．２０９，结构地震作

用比较大，小震下层间位移难以控制。如何满足结构

的刚度要求是一个至关重要的问题，这给结构设计带

来了较大的挑战。

ｌ

结构体系的选择

根据建筑功能的要求，初步拟采用框架－核心筒结

构体系。内部核心筒由钢筋混凝土剪力墙和连梁组

成。筒体的外墙为结构提供强大的抗侧刚度，墙厚宜

较厚，取为６５０ｍｍ。外围框架采用型钢混凝土方柱加

钢筋混凝土梁。方柱柱距为８．２ｍ，截面尺寸１

６００×

２３６

ｌ

６００，内置型钢配骨率４．５％。该结构体系方案称为

方案一，标准层结构布置图如图１所示，各主要计算指

标见表１。计算结果表明，结构在短方向（ｙ向）刚度

很弱，多遇地震作用下层间位移角最大值为１／４８４，大

部分楼层远远满足不了《高规》约ｌ／５８２的要求。通过

加大外框柱截面，以及增加内部核心筒的外墙厚度，结

构刚度有一定的提高，但仍离《高规》要求有一定的距

离，并且此时的结构体系，由于柱截面过大，墙过厚，影

响了建筑功能的使用，从经济性来考虑也是不够合理

的。

在高层建筑框架．核心筒结构中，可以考虑利用设

备层或避难层布置为结构加强层，通过在核心筒与外

围框架之间设置具有较大刚度的水平伸臂构件或沿该

层处外围框架设置刚度较大的周边环带，使外围框架

柱通过一拉一压的受力形式提供一个很大的抗倾覆弯

矩，较大幅度地提高结构的抗侧能力。于是在上述方

案一的基础上，将建筑１６，３ｌ，４６三个避难层设置为加

强层。方案二在加强层设置整层的伸臂桁架，沿ｘ向

设置两榀，沿刚度较弱的ｙ向设置三榀。伸臂桁架形

式为人字斜撑，斜撑采用截面为ｌ

０００×１

０００的方形

型钢混凝土构件。计算结果表明，设置ｉ个加强层后

结构周期明显缩短，抗侧刚度得到了较大幅度的提高，