超高層結(jié)構(gòu)的抗剪

1、高層結(jié)構(gòu)抗剪 姓名：趙偉偉 學(xué)號(hào)：122100012 哈利法塔 哈利法塔有162 層，總高828米的摩 天大樓。 樓面為“Y”字形， 并由三個(gè)建筑部份 逐漸連貫成一核心 體，從沙漠上升， 以上螺旋的模式， 減少大樓的剖面使 它更如直往天際， 至頂上，中央核心 逐轉(zhuǎn)化成塔， Y字形的樓面也使哈 利法塔有較大的視 野享受。 芝加哥尖頂 建筑師Santiago Calatrava的這個(gè) 項(xiàng)目“芝加哥尖頂” 將是一個(gè)巨型的 600米高的摩天大 樓，該計(jì)劃完成后 將是在世界上第二 高層建筑。 扭轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì) ，成 螺旋形上升特殊影 響。 每層樓比其 下面的那層扭轉(zhuǎn) 2.44度， 總計(jì)扭 轉(zhuǎn) 360度。 上海

2、中心大廈 上海中心大廈，位 于浦東的陸家嘴功能 區(qū)，占地3萬(wàn)多平方米， 其建筑設(shè)計(jì)方案由美 國(guó)Gensler建筑設(shè)計(jì)事 務(wù)所完成，主體建筑 結(jié)構(gòu)高度為580米，總 高度632米，是目前中 國(guó)國(guó)內(nèi)建設(shè)中的第二 高樓。 深圳京基100大廈 建筑高度為441.8米 建筑層數(shù)為100層 結(jié)構(gòu)形式： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 新式的巨型結(jié)構(gòu) 馬來(lái)西亞雙子大廈 88層，451.9米， 框-筒結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)形式為高扎制鋼 梁支拖的金屬板、鋼 筋混凝土 阿布扎比首都門 世界最傾斜的塔樓. 位于西亞國(guó)家阿聯(lián)酋 首都阿布扎比，由建 筑師事務(wù)所RMJM設(shè)計(jì)。 該建筑高160米，傾斜 18度 世界貿(mào)易中心 1972年在紐約建造了

3、世界貿(mào)易中心大樓(World TradeCenter Towers)， 110層，鋼結(jié)構(gòu)；北樓高417m，南樓高415m；總建筑師為日本的山崎實(shí)。 臺(tái)北101大廈 世界第一座防震阻尼器外 露於整體設(shè)計(jì)的大樓。是 一個(gè)重達(dá)660公噸的巨大鋼 球，利用擺動(dòng)來(lái)減緩建筑 物的晃動(dòng)幅度 。 中心是由一個(gè)外圍8根鋼 筋的巨柱所組成。大樓外 形的鋸齒狀，經(jīng)由風(fēng)洞測(cè) 試，能減少30-40%風(fēng)所產(chǎn) 生的搖晃 上海環(huán)球金融中心上海環(huán)球金融中心 RC核心筒核心筒+外伸桁架和巨型（型鋼柱外伸桁架和巨型（型鋼柱 (三重結(jié)構(gòu)體系三重結(jié)構(gòu)體系)， 101層，高層，高492m，7度度 抗震設(shè)防抗震設(shè)防 核芯筒核芯筒 底部底部

4、剪力墻剪力墻 金茂大廈（Jin Mao Tower） 位于上海浦東新 區(qū)黃浦江畔的陸家 嘴金融貿(mào)易區(qū)，樓 高420.5米，目前是 上海第2高的摩天大 樓（截至2008年8 月）、中國(guó)大陸第3 高樓、世界第8高 樓 。 RC核心筒核心筒+外框型外框型 鋼混凝土柱及鋼柱，鋼混凝土柱及鋼柱， 88層，高層，高420m， 7 度抗震設(shè)防度抗震設(shè)防 高層結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1、水平荷載成為控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要荷載；應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。 2、側(cè)移(層間側(cè)移、結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移)成為控制指標(biāo)。 水平荷載主要包括：風(fēng)荷載、水平地震作用； 風(fēng)載隨建筑高度的增高而大幅提高； 地震作用的反應(yīng)（內(nèi)力、位移等）隨建筑高度的提高越來(lái)越

5、顯著 3、地震作用效應(yīng)顯著；延性結(jié)構(gòu)有利于結(jié)構(gòu)抗震； 4、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)非常重要，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的抗震概念設(shè)計(jì)以及構(gòu)造設(shè)防抗震概念設(shè)計(jì)以及構(gòu)造設(shè)防； 5、高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程造價(jià)隨結(jié)構(gòu)形式的差異變化較大。 6、施工技術(shù)復(fù)雜，應(yīng)在設(shè)計(jì)初時(shí)有所考慮； 7、高層建筑的缺陷：能耗大、意外概率大、對(duì)環(huán)境的影響大，消防消防設(shè)計(jì)任務(wù)很 艱巨，應(yīng)控制開發(fā)。 1、正常使用情況下，建筑結(jié)構(gòu)層間彈性位移u/he限值 2、罕遇地震作用下的彈塑性層間位移uhp限值 常用的結(jié)構(gòu)體系 框 架 結(jié) 構(gòu)剪 力 墻 結(jié) 構(gòu)框 架 -剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 框 架 -筒 體 結(jié) 構(gòu)筒 中 筒 結(jié) 構(gòu)成 束 筒 結(jié) 構(gòu) 筒 體

6、 結(jié) 構(gòu)懸 掛 結(jié) 構(gòu)巨 型 框 架 結(jié) 構(gòu)應(yīng) 力 蒙 皮 結(jié) 構(gòu) 鋼 筋 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 框架筒體結(jié)構(gòu)組合筒體結(jié)構(gòu)剪力桁架與框橋架結(jié)構(gòu)交錯(cuò)鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 框架是由梁和柱剛結(jié)而成的平面結(jié)構(gòu)體系。如果整幢結(jié)構(gòu)都由框架作為 抗側(cè)向力單元，就稱為框架結(jié)構(gòu)體系。 其優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，分隔方便； 整體性、抗震性能好，設(shè)計(jì)合理時(shí)結(jié)構(gòu)具有較好的塑性變 形能力； 外墻采用輕質(zhì)填充材料時(shí)，結(jié)構(gòu)自重小。 其缺點(diǎn)是：側(cè)向剛度小，抵抗側(cè)向變形能力差。正是這一點(diǎn)，限制了框 架結(jié)構(gòu)的建造高度。 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意問題： 框架結(jié)構(gòu)為桿系結(jié)構(gòu)，側(cè)向 剛度較小，不適宜建造過高的 建筑物；框架結(jié)構(gòu)在水平側(cè)向

7、荷載作用下的變形主要由柱的 彎曲構(gòu)成，整體變形呈“剪切型”； 在設(shè)計(jì)中盡量采用輕質(zhì)填充墻體， 墻體布置盡量對(duì)稱，且避免短柱 的產(chǎn)生。 剪力墻結(jié)構(gòu) 一般是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，用實(shí)心的鋼筋混凝土墻片作為抗側(cè)力單元， 同 時(shí)由墻片承擔(dān)豎向荷載。 其優(yōu)點(diǎn)是：整體性好、剛度大，抵抗側(cè)向變形能力強(qiáng)； 抗震性能較好，設(shè)計(jì)合理時(shí)結(jié)構(gòu)具有較好的塑性變形能力。 因而剪力墻結(jié)構(gòu)適宜的建造高度比框架結(jié)構(gòu)要高。 其缺點(diǎn)是：受樓板跨度的限制（一般為38m），剪力墻間距不能太大， 建筑平面布置不夠靈活。 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其它注意問題： 剪力墻結(jié)構(gòu)為高截面薄壁懸臂 桿件，側(cè)向剛度較大，適宜建造 較高的建筑物；剪力墻結(jié)構(gòu)在水 平

8、側(cè)向荷載作用下的變形主要由 墻的彎曲構(gòu)成，整體變形呈“彎曲型”； 過長(zhǎng)的剪力墻可以通過開設(shè)結(jié)構(gòu)洞 口設(shè)計(jì)成為連梁連接的墻肢較短的 聯(lián)肢墻，對(duì)于高度不是很大的住宅 可以采用截面高寬比為5-8的短肢剪 力墻結(jié)構(gòu)。 框架剪力墻結(jié)構(gòu) 將框架、剪力墻兩種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起使用，或者將剪力墻圍成 封閉的筒體，再與框架結(jié)合起來(lái)使用，就形成了框架剪力墻（框架 筒體）結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)形式具備了純框架結(jié)構(gòu)和純剪力墻結(jié)構(gòu) 的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了純框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度小和純剪力墻結(jié)構(gòu)平面布 置不夠靈活的缺點(diǎn)，在水平側(cè)向荷載作用下，整體變形呈“彎剪型”。 應(yīng)注意以下問題： 剪力墻以對(duì)稱布置為好，可減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。 這一點(diǎn)

9、在地震區(qū)尤為重要； 剪力墻應(yīng)上下貫通，使結(jié)構(gòu)剛度連續(xù)而 且變化均勻； 剪力墻宜布置成筒體，建筑層數(shù)較少時(shí)， 也應(yīng)將剪力墻布置成T型、L型、I型等。便 于剪力墻更好地發(fā)揮作用； 剪力墻應(yīng)布置在結(jié)構(gòu)的外圍，可以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭作用。 但是考慮溫度應(yīng)力的影響和樓板平面內(nèi)的變形， 剪力墻的間距不應(yīng)過大。 筒體結(jié)構(gòu) 由密柱高梁空間框架或空間剪力墻所組成，在水平荷載 作用下起整體空間作用的抗側(cè)力構(gòu)件稱為筒體（由密柱框 架組成的筒體稱為框筒；由剪力墻組成的筒體稱為薄壁 筒）。由一個(gè)或數(shù)個(gè)筒體作為主要抗側(cè)力構(gòu)件而形成的結(jié) 構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)，它適用于平面或豎向布置繁雜、水平荷 載大的高層建筑。 分筒體框架、框筒、筒中筒、束筒四種結(jié)構(gòu)。 框筒結(jié)構(gòu) ：