超高层建筑结构环带桁架的研究与设计

• 作者: 包联进 童骏 严从志 李国强
• 来源期刊: 建筑钢结构进展
• 学科: 工学
• 关键词: 框架-核心筒 伸臂桁架 环带桁架 虚拟伸臂 效率分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 119-127
• 页数: 9页
• 分类号: TU355|TU318
• 语种: 中文
• DOI: 10.13969/j.cnki.cn31-1893.2022.01.012

摘要

框架-核心筒结构是超高层建筑中最常用的结构体系之一.当结构抗侧刚度不足时,在设备层设置水平伸臂桁架可以显著增大结构的抗侧刚度,减小结构位移,降低水平荷载作用下核心筒的倾覆力矩.但是传统的伸臂桁架设置会带来一系列问题,例如容易引起结构刚度、结构内力的突变,产生较大的附加内力,连接节点复杂,施工周期长等.而环带桁架加强层可以很好地避免这些问题.在水平荷载作用下,环带桁架加强层核心筒的转动受到加强层楼板的约束,使环带桁架上、下弦所在楼板产生方向相反的移动趋势.由于变形协调,环带桁架弦杆会随着楼板变形,而外围框架柱约束了环带桁架的移动,在外框柱中产生了一对方向相反的竖向力偶,可以有效减小核心筒的倾覆力矩,减小结构的变形,起到"虚拟伸臂"的作用.针对环带桁架的"虚拟伸臂"的作用机理进行了深入研究与分析,利用数值计算模型对环带桁架的位置、高度及环带桁架层楼板的厚度进行了参数化分析,并结合实际工程案例,对考虑"虚拟伸臂"效应的环带桁架的设计提出了合理化的建议,为"虚拟伸臂"在更多工程中的应用提供了理论指导及设计依据.