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1、案例：某高層建筑結構體系的選擇案例：某高層建筑結構體系的選擇 某某綜綜合合性性辦辦公公大大樓樓，主主樓樓36層層，地地下下兩兩層層，屋屋頂頂標標高高139.7m，首首層層5.5m，25層層4.8m，1-5層層為為商商業業及及餐餐飲飲服服務務，21層層為為避避難難及及設設備備層層，層層高高5m，其其余余為為辦辦公公用用，層高層高3.6m。抗震設計按基本烈度抗震設計按基本烈度8度考慮，度考慮，H類場地土。類場地土。 根根據據國國家家對對不不同同體體系系鋼鋼筋筋混混凝凝土土結結構構的的適適宜宜高高度度的的規規定定，該該項項目目應應選選用用筒筒中中簡簡結結構構，但但是是原原設設計計者者采采用用的的方方2、案案為為鋼鋼筋筋混混凝凝土土外外框框內內筒筒結結構構，平平面面為為圓圓形形（外外直直徑徑44m），鋼鋼筋筋混混凝凝土土核核心心筒筒具具有有很很大大的的抗抗側側剛剛度度和和強強度度，承承擔擔大大部部分分水水平平荷荷載載。在在縱縱橫橫兩兩方方向向的的外外圈圈，設設置置8根根巨巨型型型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱，可可承承受受部部分分剪剪力力，另另外外在在角角部部布布置置8根根圓圓柱柱，以以承受豎向荷載為主。承受豎向荷載為主。 為為加加強強整整個個結結構構的的抗抗側側剛剛度度，減減少少層層間間及及屋屋頂頂側側向向位位移，在移，在 21層和層和 35層，設置了兩道剛性層。層，設置了兩道剛性層。 原設計方案的3、主要構件尺寸為：原設計方案的主要構件尺寸為： 核核心心筒筒外外圍圍混混凝凝土土墻墻厚厚度度從從600mm逐逐漸漸減減小小為為400mm；巨巨型型柱柱斷斷面面尺尺寸寸從從25001300mm變變化化為為20001300mm；角角部部8根根圓圓柱柱斷斷面面從從1500mm變變化化為為1300mm；主主要要框框架架梁梁尺寸尺寸450650mm，400700mm。 計計算算結結果果：結結構構自自振振周周期期最最大大為為3.145，頂頂點點層層間間最最大大位移如下表所示。位移如下表所示。 為為了了考考察察其其功功能能水水平平，將將規規范范中中框框筒筒結結構構的的限限值值要求同時列于表中，便于對比。要求同4、時列于表中，便于對比。 從從表表可可看看出出，本本項項目目由由抗抗震震控控制制，風風荷荷載載作作用用下下位位移移很很小小，說說明明結結構構剛剛度度很很大大，與與規規范范要要求求相相比比還還是是比比較較保保守守和安全的。和安全的。 該該方方案案為為典典型型的的框框架架一一簡簡體體結結構構，受受力力明明確確，傳傳力力清清晰晰。框框架架柱柱部部分分的的結結構構面面積積，底底層層柱柱為為40.13m2；頂頂層層柱柱為為31.41m2。結構占用的面積較大。結構占用的面積較大。 根根據據鋼鋼筋筋混混凝凝土土結結構構的的適適宜宜高高度度的的規規定定，該該方方案案采采用用筒中筒可能更經濟。筒中筒可能更經濟。 5、為為此此提提出出接接近近于于筒筒中中筒筒結結構構的的改改進進方方案案如如下下圖圖所所示示，即即 鋼鋼 筋筋 混混 凝凝 土土 核核 心心 筒筒 體體 不不 變變 ， 外外 框框 架架 柱柱 改改 為為 30根根10001000mm的普通鋼筋混凝土柱，框架梁尺寸不變。的普通鋼筋混凝土柱，框架梁尺寸不變。 經過計算，結果如下：經過計算，結果如下： 頂頂點點最最大大位位移移和和層層間間最最大大位位移移如如下下表表所所示示。套套用用簡簡中中筒結構的規范限值，也同時列于表中，便于對比。筒結構的規范限值，也同時列于表中，便于對比。 可可見見，計計算算結結果果也也滿滿足足規規范范要要求求，而而且且從從抗抗側6、側移移角角度度看仍有潛力可挖。看仍有潛力可挖。 功能分析：功能分析： 改改進進方方案案類類似似于于筒筒中中簡簡結結構構（開開洞洞率率為為66%、柱柱間間距距為為4.6m），能能較較好好地地滿滿足足抗抗側側移移的的功功能能要要求求。無無論論根根據據何何種結構的規定限值，方案都滿足要求。種結構的規定限值，方案都滿足要求。 改進方案外框架柱的結構面積：改進方案外框架柱的結構面積： 底層柱底層柱: 1mlm30=30m2，比原方案減小比原方案減小10.13m2； 頂層柱：頂層柱：0.80.83019.2m2，比原方案減小比原方案減小 12.21m2。 假假定定內內核核心心筒筒和和樓樓屋屋蓋蓋系系統統保7、保持持不不變變，僅僅考考慮慮結結構構體體系系改變而引起的外框柱子的變化，方案改進前后的對比如下。改變而引起的外框柱子的變化，方案改進前后的對比如下。 柱柱子子截截面面面面積積減減小小，結結構構面面積積減減少少：若若每每層層平平均均減減小小11m11m2 2，則則3636層層總總計計可可以以減減小小結結構構面面積積約約400m400m2 2，即即增增加加凈凈使使用用面面積積400m400m2 2。 柱柱子子截截面面的的減減小小，也也同同時時意意味味著著鋼鋼筋筋混混凝凝土土材材料料消消耗耗減減少少，每每層層平平均均按按11m11m2 2計計算算，結結構構總總高高度度 139.7m139.7m，總總計計可可以以減減少少混混凝土用量凝土用量1540m1540m3 3 。 由于混凝土用量減少，使得結構重量減輕，荷載降低，共由于混凝土用量減少，使得結構重量減輕，荷載降低，共計減少荷載：計減少荷載：1540m1540m3 325kN25kNm m3 338500kN38500kN。因此可減少樁的。因此可減少樁的數量和底板厚度等基礎造價。數量和底板厚度等基礎造價。 此此案案例例表表明明，用用改改進進后后的的結結構構體體系系能能更更有有效效地地實實現現功功能能，降低造價，增加使用面積，改進方案的價值得到提高。降低造價，增加使用面積，改進方案的價值得到提高。返回返回