建筑筒体结构分析

1、高层建筑筒体结构分析浅谈筒体结构在现代高层中的应用姓名：朱修敏学号：2011005956日期：2014.3.15班级：建筑1103班浅谈筒体结构在现代高层中的应用说实话，我对筒体剪力墙结构的了解还真是不多，书本上只是简单的介绍 了下，生活中也没真正见到过，不得已，专门上网查了好多资料，乂去图书馆查 了点文献，总算对其有进一步的了解了，但也大多是仅限丁理论上的了解。 下面，我就结合这几天的辛勤耕耘，比较肤浅 的谈谈我对筒体剪力墙在现代高层中应用的 认识，其中，有不少东西是上网白度的，但也 有不少我自己的见解和看法。rl要谈筒体结构在生活中的应用，首先要了解-ill;下筒体结构的定义，由密柱高梁空

2、间框架或空| 1|间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空IIII间作用的抗侧力构件称为筒体。由一个或数个II r筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为 筒体结构，它适用丁平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。主要抗侧力，四周的剪 力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面的框筒， 形成整体， 整体作用抗荷。 这不 难理解，就像一个人站在冰上很容易摔倒， 五 个人抱成团站在冰上想摔倒就不容易了，筒体结构就像把一捆柱子抱成团，肯定 比较稳定，所以，：正是由丁筒体结构具有更大的强度和刚度，具有更强的抗侧 力，在高层建筑、特别是超高层建筑中才能广泛应用。筒体结构包括框筒结构，筒中筒结构，束筒结构

3、等好多种，筒体结构在现代高层 中应用的例子，也是数不胜数，就太原市而言，身边的好多高层超高层建筑用的就是筒体结构，例如离学校也不算远的和信商座啊， 金港人洒店啊，山西广播电 视中心啊等等多的去了这偏文章我着重介绍的是筒体结构中的框筒结构类型，对筒中筒结构也有少量篇 幅的介绍，trtr 先来说框筒结构，顾名思义，框筒结构就是外面用框架，里面套个 筒体的结构。框筒结构中我比较熟悉的建 筑是上海经贸大厦。大学两年以来，我曾 在多次作业中引用这座建筑，所以介绍起 来还是比较熟练的。上海金茂大厦的设计 帅是美国芝加哥著名的SOMSOM 设计事务所 设计师以创新的设计思想，巧妙地将世界 最新建筑潮流与中国

4、传统建筑风格结合起 来， 成功设计出世界级的， 跨世纪的经典 之作，成为海派建筑的里程碑，并已成为 上海著名的标志性建筑物。金茂大厦的设 计令人联想起中国古代的宝塔造型， 随着楼高往上，一步步渐渐地向里退缩，构 成一个有韵律的构图，既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，乂是海派建筑风格 在浦东的再现，可以说是一个中西合璧的产物。像许多高层超高层建筑一样， 上海经贸大厦主要采用了筒体结构来抵抗测力，持稳定。 该工程主楼结构形式是框筒结构， 中间的核心筒为八角形的现浇钢筋混 凝土，在 5353 层下内设井字型隔墙，外侧有 8 8 根钢巨形柱和 8 8 根复合式巨形柱， 在 24242626 层、515

5、15353 层、85858 87 7层设 3 3 道钢结构的外伸桁架将核心筒与复合巨 形柱连成整体以提高塔楼侧向刚度。5 5 层裙房采用一般的多层框架钢结构体系 整体结构高宽比达 9:19:1，总用钢量 1850018500 吨标准尾平面囹金茂大厦内部结构j _ h 453 5425 i楼堂画鱼/变化 伊岬|日叫“业化.- X1：核心筒治.站向升但)整体模型区模型本工程主楼、裙房与广场地面之下都为 3 3 层地下室，地下室为钢筋混凝土结构，主楼下部为满堂 4m4m 厚基础板，裙房及广场下部为普通筏式基础。由丁本工程基 础底部采用盲沟集流，人工排水系统，因此基底不考虑浮力，基础板相对较薄。本工程

6、主楼桩采用 900mm900mm 钢管桩一直打到地质构造中的第 9 9 层土，即地下 83m83m 处，裙房采用小型钢管桩。下面我们来具体分析一下他的结构体系， 结构这方面我也是不太懂，好多专 业术语闹不活，所以网上抄的东西比较多。上海中心大厦结构采用了巨型框架2 2 核心筒 2 2 伸臂桁架”抗侧力结构体系。其 特点如下: :(1)(1)巨型框架结构由 8 8 根巨型柱、4 4 根 角柱以及 8 8 道位丁设备层两个楼层高的箱 形空间环带桁架组成，巨型柱和角柱均采 用钢骨混凝土柱(2)(2) 核心筒为钢筋混凝土结构，截面平 面形式根据建筑功能布局由低区的方形 逐渐过渡到高区的十字形，墙体截面

7、规格 见表 1,1,为减小底部墙体的轴压比，增加墙 体的受剪承载力以及延性，在地下室以及 1 12 2 区核心筒翼墙和腹墙中设置钢板 形成了钢板 组合剪力墙结构， 墙体中含钢率为115%115%410%410%。(3)(3) 在初步设计阶段，从结构整体受力、变形、用 钢量以及施工过程等因素综 合考虑，研究设置 5 5 道、6 6 道和 8 8 道伸臂桁架等不同方案对结构的影响，最终确定 了沿结构竖向共布置 6 6 道伸臂桁架，分别位丁 2 2 区、4 4 区、5 58 8 区的加强层，结构剖面图见图 5 5 所示。伸臂 桁架在加强层处贯穿核心 筒的腹墙，并与两侧的巨 型柱相连接，增加了巨型 框

8、架在总体抗倾覆力矩中 所占的比例。(4)(4) 竖向荷载的传递通过每道加强层处的环带桁架将周边次框架柱的重力荷载传至巨型柱和角柱 从而减小了巨型柱由丁水平荷载产生的上拔力。另外，在每个加强层的上部设备 层内，设置了多道沿辐射状布置的径向桁架， 径向桁架不仅承担了设备层内机电设 备以及每区休闲层的竖向荷载，而且承担了外部悬挑端通过拉索悬挂起下部每个区的外部玻璃幕墙的荷载，并将荷载传至环带桁架、巨型 柱以及核心筒。最后，来总结一下上海经贸大厦的：上海中心大厦 超高层建筑采用了 “巨型框架 2 2 核心筒 2 2 伸臂桁架”抗 侧力结构体系。巨型柱自身受力的合理性是保证结构完 整性以及充分发挥抗侧力

9、结构体系特点的关键。通过对 巨型柱钢骨布置、承载力以及延性的分析与比较，确保巨 型柱的安全性。核心筒是整个结构最重要的抗震防线 ， 其底部加强区的安全关系 到整个结构体系的安全性。我还想说的一个例子就是在中国乃至全球都算出名的被公众号称“大裤衩”的首都央视大楼。和许多人一样，虽然人们对这座建筑 褒贬不一，就我个人而言，我还是比较喜欢它的新 意，比较喜欢他的霸气。建筑师就应该敢丁创新， 大胆尝试，就是这一尝试，给了世人一个惊喜，但 同时也给结构工程师处理一个巨大的难题，正是由 丁它奇特的外形，要建成可谓是在结构上下了一番 功夫，也难怪人们说它是个烧钱的建筑。下面，我来简单分析一下它的结构体系，我

10、认 为他大致上是个筒中筒结构， 主楼主体结构采用钢支撑筒体结构体系， 形象点说 是由外面的斜着的筒体和里面的竖直套筒组成。CCTVCCTV 主楼采用钢支撑筒体结构体系。带斜撑的钢结构外筒体提供结构的整体刚度，部分钢结构外筒体表面延续 至筒体内部，以加强塔楼角部及保持钢结构外筒体作用的连续性。外筒体由水平边梁、外柱及斜支撑组成，筒体在两个平面都倾斜6 6。外筒框架柱采用钢柱、型钢混凝土柱。斜支撑截面尺寸及分布根据受力需要而变化。 外筒体由两层高的 三角形模块构成， 即每隔两层柱、 边梁和支撑交丁一点， 因而楼面结构也分为刚 性层”和非刚性层”。包括塔楼在内，所有心筒及内柱都是竖直的，它们与外筒

11、柱一起作用，为 刚性层”之间的楼板提供稳定性。塔楼的核心筒为钢框架结构体系，核心筒体横向布置一定数量的柱间支撑，而纵向主要依靠抗弯框架的作用。核心筒内两个楼层平面之间的侧向约束可以保证两刚性层”楼板之间楼层的侧向稳定，并将有关荷载传递下去。塔楼内设置了一系列的转换桁架以支承由丁垂直内筒与倾斜外柱之/. 岖：间的跨距加大而增加的内柱。这些转换桁架将柱/的荷载传递到核心筒和外部筒体上，通常布置丁机电层。两塔楼之间悬臂部分的 底下两层也设有转换桁架，悬臂部分的柱荷载通过这些桁架传递至周边筒体。在 裙楼处，为了形成演播厅和中央控制区的开敞空间， 也设有转换桁架用以支承上 部楼面的内柱。关丁筒体结构的例子还