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雪莲大厦结构方案比较分析 王雪生1徐斌1阚敦莉1罗超英2王杨2 (1、北京市建筑设计研究院，100045) (2、美国约翰马丁工程顾问有限公司) 摘要：本文对拟建的超高层建筑“北京雪莲大厦C座”的结构抗侧力体系进行了研究，对 不同结构方案采用PKPM程序的SATWE模块进行了计算比较，旨在寻求合理的结构体系。 这些方案包括混合结构体系、钢结构体系等，经对各结构方案计算结果的分析，并综合考虑 工程造价、施工等因素，本文给出了设计建议。 关键词：超高层建筑，抗侧力体系，结构选型。 一、前言 自1896年美国芝加哥家庭保险公司大厦(被普遍认为是世界上第一栋高层建筑)诞生以 来，经过一百多年的发展，高层建筑逐渐走向成熟，其己成为世界建筑发展的潮流。由于高 层建筑的设计、施工具有较高的科技含量，并需要较强的经济力量支持，所以高层尤其是超 高层建筑的多少常被看成是一个国家或地区实力的象征。高层建筑的发展有其历史必然性， 随着世界人口的增陡及各国城市化进程的加剧，城市用地日趋紧张，而高层建筑占地少承载 餐大，这就更加推动了高层建筑的发展；同时经济和科技的发展也为高层建筑的发展提供了 基础。在我国，高层建筑的发展也是日新月异，特别是近二十年，其在数量上的增加异常迅 速，在全国范围内已形成了几个高层超高层地区，如深圳的福田区，上海的陆家嘴等；除此 之外，我国高层建筑在建筑高度上也不断取得突破，上海的金茂大厦(421米)目前是国内 第一高楼，世界第三高楼，而已动工的上海环球金融中心(492米)建成后将成为世界第一 高楼。 高层建筑设计中，水平荷载和地震作用为主要控制因素，高层建筑结构不仅要具有较大 的承载力，而且要有较大的刚度，以将水平荷载产生的侧移限制在一定范围内。以往的震害 表明，合理的结构形式对于高层建筑，特别是超高层建筑结构是至关重要的。本文所分析讨 论的雪莲大厦c座为一超高层建筑，其位于北京地区，该地区的地震基本烈度为8度，属于 高烈度区，对建于高烈度区的超高层建筑，结构的选型则显得更为重要，本文经过实际计算 及综合分析给出了其抗侧力体系的设计建议。 248 二、工程概况 北京雪莲大厦C座为北京市建筑设 王：——一互L——～玉立——一』』二—3ii 一———Ⅱ二一．—— 计研究院参与设计的超高层建筑，其位 f北京朝阳区三元桥北侧，机场高速路 西侧，原北京雪莲羊绒衫厂内。建筑平 面为菱形(如图l所示)，地下4层， 地上36层，从34层开始一侧退层，在 大厦顶部形成了一个斜面，檐口高度 134．7～151．7m，总建筑面积约10万平 方米，占地面积9千4百多平方米。拟 建场地土质属于粘性土、粉土与砂土、 碎石土多次旋回沉积土层。抗震设防烈 度为8度(设计基本地震加速度值 O．29)，设计地震分组为第一组。场地 类别为III类，基本设计风压为 [．L；一LL。；卜蔓 O．45kN／m2，地面粗糙度为C类。其剖 面、立面如图2、3所示。 三、结构抗侧力体系方案的计算分析 如前所述，对于超高层建筑结构选 型很关键，根据“高层建筑混凝土结构 图l雪莲大厦c座标准层平面图 技术规程”及“高层民用建筑钢结构技 术规程”中对不同结构体系最大适用高度的规定和以往的工程经验，我们初步选择了混合结 构和钢结构两种结构体系的四个结构方案作为备选方案，从结构受力角度对这四个方案分别 进行了结构整体计算及分析，结构计算软件采用了中国建筑科学研究院编制的PKPM程序 SATWE模块。 l四个备选方案分别为：方案l——型钢混凝土框架．钢筋混凝土简体结构方案，方案2—— 型钢混凝±框架-钢筋混凝土简体结构带加强层方案，方案3——型钢混凝土密柱框架．钢筋混 凝土简体结构方案，方案4——钢框架．支撑结构方案。 (一)混合结构体系 1、方案1——型钢混凝土框架．钢筋混凝土简体结构 249 姗糍一 季 图2雪