浅谈框架-核心筒结构在超限高层设计中的应用

中图分 类 号 ：Ｕ Ｔ 文献 标识 码 ： Ａ
现代 城 市用地 的紧张 加快 了高层 建筑 的 应用 与推 广 。在现 代 城市 改 建 、 扩建 过程 中 ， 高层 建 筑 已经成 为我 国城 市 建筑 设计 中首选 技 术 方式 。在 高层 建 筑 的设 计 过程 中 ， 一 框架 核心 筒结 构 是较 为常 用 的结 构形 式 。通 过框 架一 核心筒结构 的应用提高高层建筑的设计 高度 ， 现 高层 建 筑 结构 稳 定 性 、 全 性 、 实 安 抗 震性 等性 能 目标 。 了更 好 的发挥 框架 一 为 核心 筒结 构优 势 、促进 我 国城 市用 地使 用 率 的提 高， 笔者从 自身 的设计 经 验 出发 ， 以相 关 文献 的 收集 、 整理 与分 析 为重 点 ， 分析 和论 述 了框 架 一 心 筒 结构 在 高 层 建 筑 的应 用 要 点等 问 核
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建 筑 技 术
浅谈框架一核心筒结构在超限高层设计中的应用
卢 凯 亮
（ 东省 建 筑设 计 研 究 院 ， 东 广 州 ５ ０ ３ ） 广 广 １６ ０ 摘 要 ： 架一 心 筒 结构是 现代 高层 建 筑结 构 中较 为 常 用的结 构形 式。该技 术 利用 外 围梁柱形 成框 架 受力体 系， 间使 用 筒体 。框 框 核 中 架一 核心筒结构能够使超 限高层具有较高的结构性能， 高建筑的稳定性、 提 抗震性 、 安全性等使用性能。 本文就框架一 核心筒结构在超 限高层 设计 中的应 用进行 了简要 论述 。 关 键 词 ： 架一 心筒 ； 限高层 ； 计 框 核 超 设
部分 国家认 为这 一结 构 不适 于 地震 区 的高 层 建筑 应用 。在对 相关 资料 的收集 与 整理 中可
以看 出 ，地震 中倒 塌 建筑 多是 过度 强 化核 心 控制 结构 的周期 与 位移 ，利 用墙 加 大量 等 方 筒 强度 ，造成 框架 结 构与 核心 筒结 构 间 刚度 式增 强结 构抗 侧刚 度 。针对 超 限高 层结 构 需 分 配不 合理 而造 成框 架结 构 裂缝 ，进 而导 致 求进 行框 架结 构设 计 。另外 ， 限高 层框 架 一 超 框架 结 构稳定 性 与抗 震 能力 的 降低 ，导致 倒 核心 筒设 计 中还应 对框 架梁 支撑 条 件进 行 确 塌 事件 的发 生 。 日本 本土 这一 结构 应用 中 ， 定 。 梁轴线 方 向有墙 时刚 接 。 心筒 外墙 厚 而 沿 核 ． ａ（ ４ 冈接 采取 了严 格 的审批 制度 。 其也 是针 对框 架一 核 度 大 于 ０ Ｌｅ且 内侧 楼 板不 开 洞 ’４ 。梁 心筒 结构 强震 抵抗 能 力而 出台 的政策 。在 我 支撑 处有 柱 ， 刚接 。不 满足 以上 条 件 的梁 ， 铰 国强震 地带 的超 限高 层设 计 中应谨 慎 使用 这 接 。通过 设计 工作 的针 对性 确 保超 限 高层 结 结 构 。针对 建筑 物 所在 地 的地质 结 构进 行 构等 稳定 性 、 保超 限 高层框 架一 心 筒结 构 确 核 框 架一 核心 筒结 构 的应用 ， 障建 筑物 的使 用 的安 全性 。 保 除注 重上 述规 范 、要 点与 设计 过 程 中遵 安全。 在 我 国的抗震 设 计 中 ，多数地 区强制 提 循 的基本 原则 外 ，超 限高层 设计 过 程 中还 要 核心 筒 结 构在 超 限 高 层应 用 中楼 高 抗震 等级 。这 就造 成 了建筑 工 程投 资建 设 针 对框 架 一 中经济 性不 高 的问题 。 而框架 一 核心 筒结 构 的 盖设 计要 求进 行设 计 。在 楼盖 设计 中应注 重 应 用能够 从 自身 结构 特 点 出发 ，提高 工程 建 核 心筒外 缘楼 板不 能 开洞 口、核心 筒 内部 楼 厚 ２ｍ 双 设 的投 资经 济性 。 实 际的应用 中 ， 围框架 板 ， 度 ≥１０ ｍ， 层 双 向配筋 。楼 面梁 不 在 外 结 构多 采用 钢架 柱 密柱 方案 ，以钢筋 混 凝土 宜 支承 在核 心筒外 围 的连 梁上 。通 过 针对 框 核心筒结构特点以及超限高层需求进行 核 心筒 及钢 框架 密柱 筒 中筒结 构 提高 建筑 物 架一 核心筒 结构 的设 计 与应 用 ， 促 的抗侧 向刚 度 、 效减 少 混凝 土墙 地 压应 力 。 超 限高层 框架 一 有 另 为 通 过科 学 的设计 以及 多种 方式 的运 用 实现 超 进我 国城 市土 地利 用率 的提 高 。 外 ， 了保 限 高层建 筑 的抗震 性 能 强化 ，保 障建 筑物 的 障超 限高 层结 构 的抗震 性 能 ，结构 设计 过 程 结 构稳 定性 与抗 震性 。 同时利 用框 架一 心筒 中还需要 针对 抗震 等级 要求 进 行框 架 剪力 墙 核 结构 优势 提高 工程 建 设投 资 经济 性 ，促进 我 结构 设计 与计 算 ，保 障超 限高 层结 构 的抗 震 性能 。 国建筑行 业 的健康 发 展 。 ２ 超 限高 层设 计 中风荷 载 与 结 构设 计 ． ２ 结论 通过 上述 论述 可 以看 出，我 国城 市发 展 的 分析 超 限高 层建 筑 的设计 中还 要 针对 建 筑物 建设 过 程 中超 限高层 的建 设需 要 以科 学设 计 运 核 的风荷 载水 平作 用进 行 分析 、 计算 与论 证 。 利 为 基础 。 用框 架 一 心筒结 构 的应用 提 高 土 在 核心 用 框架 一 心 筒 混凝 土 剪 力墙 结 构 使 结 构 整 地 投资 建设 的经 济性 。 超 限高层 框架 一 核 针 核 体 能够 在 风荷 载作 用下 有效 控制 建 筑物 在 风 筒 结构 设计 过程 中 ， 对框 架 一 心筒 结 构特 荷 载下 的 受力 ， 减少 层 间位移 。 针对 超 限高 层 点 以及 超 限高层 设 计需求 ，设 计 单 位应 遵循 风荷 载需 求进 行框 架一 核心 筒结 构 应力 计算 ， 相关 规 定要 求 以及 设计 规 范 开 展设 计 工 作 。 核 以此 保 障超 限高层 建 筑物 的稳 定性 。针对 超 以科 学 的设 计 确保 框架 一 心筒 结 构 在 超 限 限 高层在 风荷 载作 用 下 的侧 向变形 、振 动 等 高层设 计 的应 用 、确保 超 限高 层建 筑 的结 构 分析 风压 、 压高 度变 化 系数 、 荷载 题 型系 稳定 性 与抗震 性 。 风 风 数 与风振 系 数 。 针对 框架 一 核心 筒 的结构 进行 参 考 文 献 计算 ，以此实 现超 限高层 抗侧 向变形 能力 的 … 李 国 立． 架一 核 心 筒 结 构 设 计 要 求 与 设 框 提 高 。在 这 一计算 过 程 中还要 考 虑抗 侧 向形 计要 点 『 ． 工程 信息 资讯 ，０ ０９ Ｊ 建筑 １ ２ １．． 变 与抗震 性 能需 求 间 的平衡 ，科 学分 配 框架 『１ 崇 丽． ２王 高层 核 心 筒设 计 注 意 事 项 与 结构 与核 心 筒 的刚度 、 力 ， 应 以此 实现 科学 的超 限 设 计分 析 工程设 计信 息 ，０ ０４ ２ １ ．． 高 层设 计 。 『】 宇 林． 限 高层 框 架核 心 筒 结 构设 计 分 ３郑 超 ３ 以框 架 一 心 筒结 构 设 计 要点 为 指 导 析 与探 讨Ⅳ ． 建 筑施 工与 设计 ，０ ９１ ． 核 １ 工程 ２０． ０ 进 行 超 限高层 设计 『 陈 慧颖 ． 限 高层 框 架核 心 筒 结构 设 计 中 ４ １ 超 在 现代 超 限 高 层框 架 一 心筒 结 构 设 计 剪 力墙设 置探 析 『． 核 Ｊ建筑新 技 术 ，０ ０ ． １ ２ １． ８ 中， 设计 人 员 应 针对 核 心 简设 计 、 框架 设 计 、 ［ 柳 敬 梓 ． 架 核 心 筒 结 构在 现 代 超 限 高层 ５ 】 框 框 架梁 支 撑设 计 、 盖设 计 、 架剪 力墙 等设 设 计 的 应 用 分 析 ｆ．建 筑 结 构 工 程 资 讯 ， 楼 框 Ｊ ］ 计 工作 规 范 、 求进 行相 应 的设计 工作 。 核 ２０１ ． １ 要 在 ０１ 心筒 设计 中首先 确保 核 心筒 应贯 通 全高 。而 且 ，对 于超 限高层 应 确保 筒 体宽 度 大于 全 高 的 １１。 ／２ 同时注 重剪 力墙 结构 的应 用 。 设计 在 过程 中需 要针 对核 心 筒设 计要 求 对相 关设 计 要点 、 等 进行 计算 与设 计 ， 超 限 高层 连梁 确保 的结 构稳 定性 。在 框架 结 构设 计 中需 要 注重
刚度 ， 高楼 体 的抗震 性 能 。 这一 设计 过程 提 在 中需 要特 别注 意核 心 筒刚 度 与框 架结 构 刚度
分 配 的 比例 ，避免 核 心筒 刚度 过 度增 强 导致 强 震情 况 下混凝 土 墙 体 的开裂 。通 过 科学 分 配 刚度 以及 相 关 的计算 提 高超 限高 层 设计 的 抗震 性 能 。 在 国 际上框 架一 心筒 结构 应 用 中 ， 一 核 有
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中国新技术新产 品
题。 １框 架 一 心筒 结构 技术 特点 分析 核 框架一 核心 筒 结 构 是利 用 楼 梯 建 筑 内 的
电梯 井 道 、 风井 、 共卫 生 间等 构建 中央 核 通 公 心筒 ，同时采 用外 围框架 形成 框 架核 心 简结 构。 这一 结构 形式 有利 于结 构 的受 力 、 以此提 高 了楼体 结构 的抗 震 性 。 框架 一 核心 筒结 构是 目前 国 际 超 高 层 建 筑 中采 用 的 主 流 结 构 形 式， 而且该 结 构还 能够 提 高楼 体框 核 用 了核心 筒 的抗侧 向刚度 以提 高楼 体 的抗 震 性 能 。框 架结 构更 多 的承 担竖 向荷 载 与少 部 分水 平荷 载 。 架一 框 核心 筒 的结 构优 势在 现代
超 限 高层 设计 中有 着 重要 的应用 ，这 一结 构 能够 利用 自身 优势 在 楼层 增加 的过程 中减 少 框架 水平 荷载 的 承担 比重 ，实现 建筑 使 用 面 积 的增加 ， 高城 市土 地 利用 率 、 高建 筑工 提 提 程建 设投 资 效益 。 架 一 心筒 结构 的优 势使 框 核 得其 在现 代超 限高层 建筑 中有着 极 为重 要 的 应用 ，是 目前 超高 层 建筑 设 计 的主 流结 构 形 式。 ２ 框 架一 心 筒 结 构 在超 限高 层 设 计 中 核 的应用 ２１针 对 现代 超 限 高层 设 计抗 震 性 能 的 ． 框 架一 心筒结 构 设计 核 超 限高 层 框架 一 心 筒 结 构 中 的核 心 筒 核 结 构承 担 着水 平测 力抵 抗 的 功能 ，框 架结 构 承 担着 竖 向荷 载与 少量 水 平荷 载 。在 进行 超 限高层 设计 过 程 中 ，需 要 考虑 核 心筒 结构 与 框架 结 构 的不 同功 能 。通过 注 重铰 接 节点 使 核心 筒 与框 架结 构 间的抗 侧 力 刚度 比得 到 合 理分 配 。避 免受 力分 配不 均 影 响整 地抗 侧 向