超高层新型结构考验抗震防风技术，2011

任 佳

当前，高层、超高层建筑不断涌现。建筑师设计了众多复杂体型和内部多变的高层建筑，我国高层建筑的复杂程度已位居世界前列。高层建筑除了要满足建筑使用功能的要求，还越来越重视建筑个性化，在建筑艺术造型方面体现创新。这使得高层建筑的平面、立面极其特殊。总结近几年高层建筑的特点，可以看出：建筑的高度在不断增加，结构的体型日益复杂，以混合、组合结构为主，涌现了一些新型的结构体系。

超高层出现一系列新型结构

超高层建筑的高度一次次被刷新。492米高的上海环球金融中心已正式投入使用，432米的广州新城西塔也早已运营。建筑的不断攀高，不仅仅是高度的突破，同时也需要材料技术、设备制造技术的跟进。
纵观近几年的发展，各种新的复杂体型及复杂结构大量出现，比如：体型复杂的连体结构、楼板开大洞形成的长短柱、楼板与外框结构仅通过若干节点连接，悬挑、悬挂，大跨度连体的滑动连接等。336.9米高的天津津塔主要的抗侧力体系采用“钢管混凝土柱框架 核心钢板剪力墙体系 外伸刚臂抗侧力体系”组成，具有较高的抗侧刚度和延性，是目前世界上应用钢板剪力墙的最高的高层建筑。广州西塔采用了外部交叉网格结构体系，该体系具有较强的抗侧刚度及抗扭刚度，能较好地抵御风荷载和地震作用。
目前来看，国外高层、超高层建筑以纯钢结构为主，而我国以钢—混凝土的混合结构应用居多。据不完全统计，在高度超过200米的超高层建筑中，有大约50%为混合结构。上海环球金融中心及金茂大厦均为钢筋混凝土核心筒，外框为型钢混凝土柱及钢柱；北京国际贸易中心三期为筒中筒结构，外部为型钢混凝土框筒，内部为型钢混凝土巨型柱与斜撑及钢梁组成的筒体，74层，高330米，为我国8度抗震设防地区最高的高层建筑。
钢—混凝土混合结构为什么会有较大发展呢？一方面，因为它可以有效地将钢、混凝土构件进行组合，既具有钢结构的技术优势，又具有混凝土造价相对低廉的特点；另一方面，我国现场施工的人力成本比国外低，采用混合结构比采用纯钢结构经济方面更有优势，是比较符合国情的结构体系。

抗震、抗风技术新应用

由于高层、超高层建筑具有超高超大、功能复杂、造型新奇的特点，规模和复杂程度在国际上可谓少见。许多建筑突破了我国现行相关技术标准与规范的要求。怎样保证这些超高层建筑符合抗震设防、抗风、防火要求，具备适当的安全度，关乎国计民生。
目前来看，减震控制技术研究与应用有了较大进展。隔振技术较为成熟，在工程中有一定应用，主要用于高烈度的多层、小高层建筑，如北京通惠家园地铁枢纽建筑，甘肃陇南将橡胶隔振垫用于砖混结构楼房。目前，多项采用隔振技术的房屋建筑正在设计建造中。
消能减震技术近年来在新建高层建筑工程中开始得到应用，如北京银泰中心主塔楼、上海世贸国际广场、深圳大梅沙酒店等采用了黏滞流体阻尼器，主动控制技术在我国超高层建筑中首次得到应用是上海环球金融中心第90层两台各重250吨的质量阻尼器，它将有效地减小建筑结构在风和地震时的反应。
随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已经成为控制结构安全性和实用性的关键因素。我国目前的建筑荷载规范尚不能完全满足实际工程的需要，应增加横风向响应和等效静力风荷载、干扰效应、居住者舒适度判据等内容。
国际工程界对超高层建筑上的风速风压测试非常重视。一些世界著名的超高层建筑上架设有风速仪、测振仪，进行长期测风测振工作，积累了一定的数据。我们在这些方面还有较大差距。目前，国内的一些测试设备仍不能满足工程实际的需求，需要研究更合理的方法，在结构抗震、抗风设计方面加强研究，为工程提供技术支持。

[ 本帖最后由 csccbjs 于 2011-1-27 14:56 编辑 ]