大型复杂超限工程结构设计研究与应用

本书以作者主持结构设计的5个典型大型复杂超限工程实例为依托，针对结构设计开展研究，总结形成了多项创新性结构设计关键技术如下： 1.横琴国际金融中心大厦 通过一种超高层建筑结构加强层最优数量及位置的设计方法得出最少加强层数量和最优位置，该方法是高效、快速合理设置加强层的有效手段；剪力墙存在较多错洞时，可以通过局部应力分析和适当的构造措施使其满足相应的抗震性能目标；当结构上下柱网尺寸变化较大时，斜柱过渡是除了设置结构转换梁以外的另一个合理选择；利用屋顶水箱作为调谐液体阻尼器系统（TLD）减振是一种解决风振舒适度问题的经济有效的手段。 2.越秀·国际金融汇三期超高层T5塔楼 超高层建筑结构整体稳定性分析、加强层设计及结构转换等是超高层结构设计的重点和难点。当结构整体稳定性指标刚重比成为结构设计的控制指标时，有必要对刚重比的适用条件进行分析。本书提出了当结构主要构件刚度沿高度显著变化时（例如：结构明显收进）针对刚重比的修正方法，使结构设计更加合理经济和安全可靠；在高区结构收进部位相邻下两层，设置伸臂桁架+环带桁架加强层，有效地解决了高区结构收进后刚度削弱的问题；收进后高区外框架柱与核心筒剪力墙之间采用斜柱过渡的方式，解决了高区个别外框架柱与下层的连接过渡问题，避免了结构转换层的设置。 3.天悦星晨（天悦外滩金融中心） 两栋塔楼（其中A塔楼为超B级高度框筒结构）偏置一侧的内筒设计，最大限度地满足了建筑专业提出的所有房间可以瞰江的需求。结构设计较好地解决了内筒偏置带来的不利影响，使两栋塔楼均实现了建筑功能的特殊需求，给业主带来了巨大经济效益；地下连续墙二墙合一的一体化施工设计，有效地加快了地下室施工进度；采用高区立面斜柱过渡结合外框架柱高位多级转换，以及屋顶高达31m钢构架的综合设计，实现了A塔楼建筑高区及屋顶塔尖逐层收进的立面效果。 4.中建·光谷之星（中建三局新总部） 该工程为高位复杂大跨度连体结构，三栋单体建筑的建筑体量、动力特性有较大差异，故连接体采用弱连接的方式与各单体建筑相连，通过设置摩擦摆隔震支座实现弱连接。书中介绍了该工程采用摩擦摆隔震支座的整体模型和强连接的整体模型以及单体模型进行的各种相互对比计算分析，说明摩擦摆隔震支座的设置使各单体结构受力更加清晰明确，同时增大了整体结构阻尼比，有利于抗震，并极大地减小了温度应力对整体结构的影响，降低了结构综合造价。 5.武汉体育中心体育场 篷盖采用结构形式先进新颖的大悬挑预应力上拉索空间桁架-张力式索膜结构，由64个伞状膜单元形成纵向独立受力单元，通过角筒、环梁、下拉杆以及屋盖水平支撑形成整体空间受力体系；大悬挑上拉索钢桁架在尾部为分叉的平面连续钢桁架，提高了空间结构的整体抗震能力；钢桁架支座设计为空间柱形铰，柱铰设计实现了不向钢支座传递索膜篷盖悬挑弯矩和相邻膜单元张拉不平衡形成的扭矩，保证框架柱安全；设置四角筒，通过内外钢环梁空间拱形作用及篷盖水平支撑使整个篷盖系统形成空间稳定结构；下部支承框架采用Y形框架，调整了支承框架的内力，保证了框架在最不利荷载下的强度、变形满足规范要求，并减小了框架截面和配筋量，方便施工且降低了造价。

第1章 横琴国际金融中心大厦 第2章 越秀·国际金融汇三期超高层T5塔楼 第3章 天悦星晨（天悦外滩金融中心） 第4章 中建·光谷之星（中建三局新总部） 第5章 武汉体育中心体育场（第七届世界军人运动会开幕式主会场） 参考文献