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超高層新型結(jié)構(gòu)考驗(yàn)抗震防風(fēng)技術(shù)
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http://m.t3home.cn 發(fā)表日期：2011-1-27 10:59:41
蘭格鋼鐵 |
當(dāng)前，高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn)。建筑師設(shè)計(jì)了眾多復(fù)雜體型和內(nèi)部多變的高層建筑，我國高層建筑的復(fù)雜程度已位居世界前列。高層建筑除了要滿足建筑使用功能的要求，還越來越重視建筑個(gè)性化，在建筑藝術(shù)造型方面體現(xiàn)創(chuàng)新。這使得高層建筑的平面、立面極其特殊�？偨Y(jié)近幾年高層建筑的特點(diǎn)，可以看出：建筑的高度在不斷增加，結(jié)構(gòu)的體型日益復(fù)雜，以混合、組合結(jié)構(gòu)為主，涌現(xiàn)了一些新型的結(jié)構(gòu)體系。
超高層出現(xiàn)一系列新型結(jié)構(gòu)
超高層建筑的高度一次次被刷新。492米高的上海環(huán)球金融中心已正式投入使用，432米的廣州新城西塔也早已運(yùn)營(yíng)。建筑的不斷攀高，不僅僅是高度的突破，同時(shí)也需要材料技術(shù)、設(shè)備制造技術(shù)的跟進(jìn)。
縱觀近幾年的發(fā)展，各種新的復(fù)雜體型及復(fù)雜結(jié)構(gòu)大量出現(xiàn)，比如：體型復(fù)雜的連體結(jié)構(gòu)、樓板開大洞形成的長(zhǎng)短柱、樓板與外框結(jié)構(gòu)僅通過若干節(jié)點(diǎn)連接，懸挑、懸掛，大跨度連體的滑動(dòng)連接等。336.9米高的天津津塔主要的抗側(cè)力體系采用“鋼管混凝土柱框架核心鋼板剪力墻體系外伸剛臂抗側(cè)力體系”組成，具有較高的抗側(cè)剛度和延性，是目前世界上應(yīng)用鋼板剪力墻的最高的高層建筑。廣州西塔采用了外部交叉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，該體系具有較強(qiáng)的抗側(cè)剛度及抗扭剛度，能較好地抵御風(fēng)荷載和地震作用。
目前來看，國外高層、超高層建筑以純鋼結(jié)構(gòu)為主，而我國以鋼—混凝土的混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用居多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在高度超過200米的超高層建筑中，有大約50%為混合結(jié)構(gòu)。上海環(huán)球金融中心及金茂大廈均為鋼筋混凝土核心筒，外框?yàn)樾弯摶炷林颁撝�；北京國際貿(mào)易中心三期為筒中筒結(jié)構(gòu)，外部為型鋼混凝土框筒，內(nèi)部為型鋼混凝土巨型柱與斜撐及鋼梁組成的筒體，74層，高330米，為我國8度抗震設(shè)防地區(qū)最高的高層建筑。
鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)為什么會(huì)有較大發(fā)展呢？一方面，因?yàn)樗梢杂行У貙摗⒒炷翗?gòu)件進(jìn)行組合，既具有鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又具有混凝土造價(jià)相對(duì)低廉的特點(diǎn)；另一方面，我國現(xiàn)場(chǎng)施工的人力成本比國外低，采用混合結(jié)構(gòu)比采用純鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)方面更有優(yōu)勢(shì)，是比較符合國情的結(jié)構(gòu)體系。
抗震、抗風(fēng)技術(shù)新應(yīng)用
由于高層、超高層建筑具有超高超大、功能復(fù)雜、造型新奇的特點(diǎn)，規(guī)模和復(fù)雜程度在國際上可謂少見。許多建筑突破了我國現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的要求。怎樣保證這些超高層建筑符合抗震設(shè)防、抗風(fēng)、防火要求，具備適當(dāng)?shù)陌踩龋P(guān)乎國計(jì)民生。
目前來看，減震控制技術(shù)研究與應(yīng)用有了較大進(jìn)展。隔振技術(shù)較為成熟，在工程中有一定應(yīng)用，主要用于高烈度的多層、小高層建筑，如北京通惠家園地鐵樞紐建筑，甘肅隴南將橡膠隔振墊用于磚混結(jié)構(gòu)樓房。目前，多項(xiàng)采用隔振技術(shù)的房屋建筑正在設(shè)計(jì)建造中。
消能減震技術(shù)近年來在新建高層建筑工程中開始得到應(yīng)用，如北京銀泰中心主塔樓、上海世貿(mào)國際廣場(chǎng)、深圳大梅沙酒店等采用了黏滯流體阻尼器，主動(dòng)控制技術(shù)在我國超高層建筑中首次得到應(yīng)用是上海環(huán)球金融中心第90層兩臺(tái)各重250噸的質(zhì)量阻尼器，它將有效地減小建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)和地震時(shí)的反應(yīng)。
隨著高層建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載更加敏感，在不少地區(qū)，抗風(fēng)研究和設(shè)計(jì)已經(jīng)成為控制結(jié)構(gòu)安全性和實(shí)用性的關(guān)鍵因素。我國目前的建筑荷載規(guī)范尚不能完全滿足實(shí)際工程的需要，應(yīng)增加橫風(fēng)向響應(yīng)和等效靜力風(fēng)荷載、干擾效應(yīng)、居住者舒適度判據(jù)等內(nèi)容。
國際工程界對(duì)超高層建筑上的風(fēng)速風(fēng)壓測(cè)試非常重視。一些世界著名的超高層建筑上架設(shè)有風(fēng)速儀、測(cè)振儀，進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)風(fēng)測(cè)振工作，積累了一定的數(shù)據(jù)。我們?cè)谶@些方面還有較大差距。目前，國內(nèi)的一些測(cè)試設(shè)備仍不能滿足工程實(shí)際的需求，需要研究更合理的方法，在結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)研究，為工程提供技術(shù)支持。 |
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文章編輯：【蘭格鋼鐵網(wǎng)】m.t3home.cn |
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