Page 198 - 现代建筑的结构设计分析与理论研究

Structural Design Analysis and Theoretical Research of Modern Architecture
现代建筑的结构设计分析与理论研究

在一定的问题需要得到关注。如没有做到根据防风设计要求控制建筑物造型、没有选
择与风振频率接近的结构构件以及没有合理根据防风要求增加减振装置等，由此，超
高层建筑整体抗风效能将不能达到工程标准要求。
5. 地基设计问题

超高层建筑地基关系到建筑结构的稳固及安全性，设计人员要将地基设计作为结
构设计的基础。从超高层建筑地基设计现状来看，地基设计仍存在部分需要关注的问
题。首先地基设计需要全面勘察超高层建筑地质情况及周边管线情况等，若前期勘察
不到位，再加上没有根据超高层建筑结构荷载等要求进行针对性设计，将导致地基设

计不够稳固及经济。其次，设计方案细节不到位，若地基设计不合理，将导致出现后
期墙体开裂、基础断裂或拱起、建筑物下沉过大、地基滑动等问题。
（二）超高层建筑结构设计优化策略

1. 优化荷载设计
超高层建筑结构的荷载优化设计，关键在于做好抗侧力设计，在超高层建筑结构
中，有诸多构造都关系到结构的整体抗侧力，设计人员要通过抗侧力设计优化以对抗
荷载不利因素。
（1）优选结构形式

抗侧力结构的选择关系到超高层建筑结构的受力特点，同时影响建筑结构的经济
适用性。首先，高效的抗侧力结构主要为筒体结构及其衍生的相关结构形式，如框架
核心筒结构、束筒结构、连体结构以及部分新型结构等。在选择结构形式的基础上，

要对应合适的建筑高度。若超高层建筑高度为 200 ～ 300m，则宜选择框架核心筒结构，
常见的框架核心筒结构包括稀柱框架 - 核心筒、巨型框架 - 核心筒等，常用的结构为
稀柱框架 - 核心筒结构，其抗侧力更优。
某大型广场，高度为 333m，为超高层建筑，从提高抗侧力的角度，设计人员将

其设计为巨型框架 - 核心筒结构体系，并将芯筒设置在中部位置，周边三面为巨型框
架结构。其中 1~11 层和 12 层以上分别采用的为钢筋混凝土框筒和巨型框架结构，并
将巨型桁架配置在 11、28、47 层的设备层中，巨型框架体系还由其余角部的巨型柱
共同搭建而成。从增加结构刚度、减少楼层侧移的角度出发，设计人员将外伸臂桁架

设置在周边桁架相应楼层部位。同时，将钢框架设置在周边桁架之间形成二次结构。
此种构造形式使得巨型结构刚度限度提升，同时便于楼面梁的合理布置，也能够解决
上下各个竖向荷载的传递问题。本超高层建筑中 12 层以上角部巨型柱有 1．5m 的外移，
基于此，设计人员进行了斜柱转换，保证结构稳固。在本超高层建筑结构设计过程中，

设计人员面临着主楼屋面高 88m 的桅杆这一挑战，从优化结构刚度、荷载的角度考虑，
决定采用圆形钢管截面，并按照从上至下的顺序将其分为三段。通过气弹模型风洞试

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