出现裂缝或损坏

,也会使电梯轨道变形。由于高层建筑高度大,地震作用影响也较大。在地震区,

应使结构具有较好延性

,即在地震作用下,结构进入塑性阶段,以塑性变形抵抗地震作用,又要

做到结构不破坏

,不倒塌。 

　　

1・3 新型高性能材料的选取与运用 

　　

 在地震多发区,合理选用何种建筑材料或结构体系应该得到人们的重视。高层建筑中常

采用的结构体系有

:框架、框架-剪力墙、剪力墙和筒体等几种体系。在国外,特别是地震区,是

以钢结构为主

,而在我国钢筋混凝土结构或混合结构却占了 90%・钢结构同混凝土结构相比,

具有较高的强度、韧性和延性

,强度重量比,总体上看抗震性能好,抗震能力强。震害调查表明,

钢结构较少出现倒塌破坏情况。在高层建筑中采用框架

-核心筒体系,因其比钢结构的用钢量

少

,又可减少柱子断面,故常被业主所看中。混合结构的钢筋混凝土内往往要承受 80%以上的

震层剪力

,有的高达 90%以上。由于结构以钢筋混凝土结构的位移值为基准。但因其弯曲变形

的侧移较大

,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增加了钢结构的负担,而且效果不

大

,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。在

高层建筑中

,应注意结构体系及材料的优选。现在我国钢材产量已居世界前列,建筑钢材的类

型及品种也在逐渐增多

,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议

尽可能采用型钢混凝土结构

(SRC)、钢管混凝土结构(CFS)或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改

善结构的抗震性能。在超过一定高度后

,由于钢结构质量较轻而且较柔,为减小风振而需要采

用混凝土材料

,钢骨(钢管)混凝土,通常作为首选。工程经验表明:利用钢管混凝土承重柱自重

可减轻

65%左右,由于柱截面减小而相应增加使用面积,钢材消耗指标与钢筋混凝土结构相近,

而工程造价和钢筋混凝土结构相比可降低

15%左右,工程施工工期缩短 1/2。此外钢管混凝土

结构显示出良好的延性和韧性

,起到了良好的抗震效果。 

　　

2 实例剖析 

　　

 位于浦东陆家嘴金融贸易区上海环球金融中心,大楼地上 101 层,地下 3 层,主楼建筑面

积为

252935m2,裙房为 33370m2,地下室为 63751m2,它是一座多功能、先进智能型的摩天大

厦

,建成后总高度达 492 米,设计建造这一超级摩天大厦是一项复杂的系统工程 ,尤其在结构

设计方面

,选用最有效的结构体系,建立完善的设计模型,使得结构抗震大大的增加了。 

　　

 (1)庞大的基础:该大楼的基础形式为桩筏基础,塔楼基础采用了厚度约为 4.5m 的底板,

地下室的外墙采用厚度约为

lm 的地下连续墙,原设计方案的桩基础施工已于 1997 年 10 月到

1998 年 7 月期间完成,新设计的大楼与原方案单位重量相仿。所以,新大楼仍可以建造在现有
的桩基之上

,由于受到现有桩基的制约,新的结构方案将采用周边剪力墙、交叉剪力墙和翼墙

组成的传力体系

,以求将核心筒剪力墙承受的荷载传递到主楼的四角。 

　　

 (2)巨型结构体系:巨型结构体系由位于建筑物各个角部的巨型柱,以及连接巨型柱之间

的巨型斜撑构成。巨型结构体系还承担了建筑物大部分的重力荷载

,巨型柱为钢骨混凝土组

合结构

,钢骨截面将采用热轧型钢或焊接组合截面。庞大的巨型柱位于建筑物的各个角部,它

们可以非常有效地抵抗来自地震的侧向荷载。埋置于巨型柱中的钢结构能承受由巨型斜撑传
来的荷载

,再把这些荷载扩散到巨型柱的钢筋混凝土部分。这些巨型柱还承受由带状桁架传

来的反力

,同时,这些巨型柱可承担至少 10 层的钢结构、组合楼面及带状桁架等的自重荷载。

巨型斜撑为钢管混凝土结构

,其箱形截面由二块大型竖向翼缘板和两块水平连接腹板组成,翼

缘板将能承受节点处的所有设计荷载

,因此所有需与斜撑相连的构件可仅与其翼缘板相连接,

这样大大简化了连接节点的设计。另外

,箱形钢管中的混凝土增加了结构的刚度和阻尼,也节

省了浇注时的模板

,还能防止构件中薄钢板的屈曲。巨型斜撑除了抵御侧向荷载以外,还用于

承受从周边柱子传来的重力荷载。混凝土核心筒体系核心筒采用钢筋混凝土结构

,既承担重

力荷载

,又承担由风和地震引起的部份剪力和倾覆弯矩。同时混凝土核心筒的平面形状 

　　沿建筑物的高度有三次改变

(如图 3~图 5)。下部核心筒与中部核心筒的转换有 3 层搭接,