建筑装饰工程资质,院士谈超高层建筑主流结构形

近几年，我国建了大量超高层建筑，其中核心筒体系用得比较多，基本上每个超高层建筑都有一个核心筒，不管是建筑或是设备使用的需要，结构也刚好利用，从各个工种来说核心筒非常有用。多数超高层建筑都有核心筒在中间，周边配上一些支撑结构，目前以框架、巨型框架和外框筒这三种外周边结构居多。总体来说，现在的结构体系多是一个核心筒一个框架，如果不能满足规范要求，加一个伸臂桁架、腰桁架或是斜撑，从200米到500米基本上都用这种结构。

框架+核心筒。无论是哪种结构都是基本的，同时往往在这个基础上还有一个补强措施，在某个层面加上伸臂桁架和腰桁架。巨框架已经具有腰桁架的形式，可能加伸臂桁架，有时还加斜撑。

柳州地王国际财富中心。高303米，矩形底盘44米×44米，高宽比是6.8（高宽比虽然是一个很粗略的指标，但是可以显示设计难度，高宽比越大设计难度越大。我个人认为比较正常的是7左右，7以下难度不大，超过8难度就来了，超过9就非常困难。不过这仅是一个方面的指标，不是绝对的，还要看当地的自然条件，不要将7作为一个分界线），其结构为一个核心筒，加一个外周边的框架，每边4根柱，柳州自然条件比较好，六度区、风也不太大，在高宽比也不太大的条件下，这个结构设计并不困难。加了加强层，当时参加审查时，这个指标的参数非常好，我们建议取消一个，后来取消。

重庆瑞安嘉陵帆影。其外框架是椭圆形，半边错开，建筑高度440米（人可到达楼面高度），高宽比8.6。重庆自然条件好，六度区，风不大，超高层建设条件有利。由于该项目比较高，高宽比较大，采用五道加强层。

深圳京基100。建筑高度441.8米，矩形平面，高宽比9.5，高宽比非常大，设计难度大，加之深圳风很大，七度区，采用框架+核心筒，同时加3道伸臂桁架和5道腰桁架。此外，还加了斜撑。

巨型框架+核心筒。巨型框架跨度很大，层高也很多，需要布置第二层桁架。如果巨型框架还不能满足结构要求，可以加斜撑、单撑。
上海中心，632米，实际高度是580米，顶上还有一个塔冠。高宽比7.0，上海是七度区，风力比较大，加了6道伸臂桁架。上海中心外面看是三角形，真正结构是圆形，中间一个核心筒，每面2根柱，柱子靠得很近，这样就组成一个矩形桁架。另外还有一个圆弧形的环梁，这是它的结构体系。这个结构由于2根柱比较靠中间，圆弧四个角的跨度很大，而且环梁又是弧形的，弧形有一个问题是受扭，这个是完全解决不了问题的，那么大的跨度要承担很多的竖向荷载，审核之后改进，在若干层以下加了4个角柱减轻跨度，另外把圆弧形的腰桁架改为空间桁架。

深圳平安金融中心。660米，真正的结构高度只有540米，结构采用了矩形刚架也是8根柱，8根柱比较靠边，跨度比较大，布置了次框架。这个总的体系即，核心筒+外面的核心框架+若干个加强层，4道伸臂桁架，由于高宽比达到9，还增加了单斜撑外框。

天津117大厦。结构高度597米，为国内第一。底部采用矩形框架，高宽比达9.7，由于天津自然条件不好，7.5度区，风大，设计困难。采用矩形框架+双斜撑结构，4根柱放在角上。外框比较复杂，次结构是在外面做4根柱，斜撑部分竖在里面，因此外面矩形框架每一层的桁架是双重的，外面一层是竖向力，里面是抵抗水平力的交叉。核心筒+巨型框架+加强层和交叉斜撑，支撑起了国内第一结构高度。

外筒+核心筒。这是真正的筒体，筒体和框架不一样，主要是从受力性质上区分，筒体是属于三维结构，框架还是二维结构，框架做得非常密就变成了框架筒。如果刚度不够，不满足规范要求，可以加伸臂桁架和腰桁架。

富力广东大厦，480米，高宽比8.2。平面变化很多，慢慢收，越收越小，下面采用框架，上面采用外框筒，外筒是回字形框架筒。上面是核心筒+外筒，下面是核心筒+外框，双重框架不等于筒体，还是框架。

广州西塔，是三角形的平面，里面是六角形筒体，外面纯粹是筒体结构，这个筒体是斜交网格，用钢管混凝土做的斜交网格，由柱子组成交叉的组织，变成很完整的结构。这个外筒抗力非常强，抗震能力比内筒还强，抗扭能力非常好，因此它的扭转成分是非常小的，这是很好的结构。

中钢国际广场，高358米，采用核心筒+外筒形式，核心筒类似广州西塔，但西塔为简单的菱形，中钢下面组成的筒体构件是六角形。这种结构虽然是一个筒体，抗水平力很好，里面有很多水平杆，斜向比较好，但重力荷载下竖向受力很差。设计过程中，在竖向荷载的重力下会往外挤、往外鼓，最后通过在设计上非常精细的考虑以及一些施工措施来缩小水平变形，用了很多、很高深的分析和技术。

（以上内容根据容柏生院士的会议发言整理）

来源:施工技术

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