牟在根等：设防烈度对框架一核心筒结构受力性能和材料用量的影响 ·1451· 和7度混凝土折算厚度较为接近，7度区比6度区高 参考文献 3%~4%,且建筑高度大于250m以后，呈现出加速增 长的趋势.设防烈度8度下，结构单位面积混凝土折 [1]Ma W H,Fan Z,Wang Y H,et al.Discussion on the economic 算厚度要明显高于7度设防，约增加15%~19%，建 impact factors of super high rise frame-tube structures /Proceed- 筑高度大于200m后，即开始迅速增长，且较7度下混 ings of the National Symposium on Modern Structural Engineering. Kaifeng,2015:43 凝土折算厚度的增幅也逐渐增大， (马万航，范重，王义华，等.超高层框架-核心筒结构经济 0.55r 合一6度 性影响因素探讨//第十五届全国现代结构工程学术研讨会 0.50 。一7度 论文集.开封，2015：43) @一8度 0.45 [2]Wang D S,Zhou J L,Bao L J.Analysis on the cost of structural construction in super-tall buildings.Building Struct,2012,42 (5):1 0.35 (汪大绥，周建龙，包联进.超高层建筑结构经济性探讨.建 0.30 筑结构，2012,42(5)：1) 0.25 [3]Ding J M,Wu H L,Zhao X.Current situation and discussion of 0.20 structural design for super high-rise buildings above 250m in Chi- 00150200250300350 na.J Building Struct,2014,35(3):1 建筑高度m (丁洁民，吴宏磊，赵昕.我国高度250m以上超高层建筑结 图12不同烈度下混凝土折算厚度 构现状与分析进展.建筑结构学报，2014,35(3)：1) Fig.12 Frame-tube structural unit area concrete equivalent thick- [4] Chen X T.Optimization program of ultra-high-rise building struc- ness at different fortification intensities tural system.Building Struc,2010,40(Suppl):182 (陈孝堂.超高层建筑结构体系方案优选.建筑结构，2010 4结论 40(增刊)：182) [5]Zhang Y K.Discussion on the control of steel consumption of ar- (1)结构在不同烈度的地震作用下，其结构自振 chitectural structure.Guangdong Architecture Civ Eng,2014,21 周期随设防烈度增大而减小，扭转周期随设防烈度增 (6):3 大而减小的速度明显滞后于平动周期，结构扭转效应 (张元坤。关于控制建筑结构用钢量的讨论.广东土木与建 减小. 筑，2014,21(6)：3) (2)基底剪力随设防烈度增加而增大，剪重比明 [6]Kyoung S M.Material-saving design strategies for tall buildings 显增加，多数情况不满足《抗规》规定的最小剪力系 structures//CTBUH 8th World Congress.Dubai,2008 数，但基本满足《超限审查要点》的要求. [7]Sarkisian M,Wang D S,Lee S,et al.World's tallest steel shear (3)整体稳定性是6度和7度低烈度区的框架一 walled building.CTBUH J,2011(1):28 核心筒结构的主要安全控制因素，需要考虑P-A效应 [8]Davids A,Wongso J,Popovic D,et al.A postcard from Dubai design and construction of some of the tallest buildings in the world 的影响：而8度区在建筑高度超过200m后需要考虑 /CTBUH 8th World Congress.Dubai,2008 P-△效应的影响. [9]Zhang X Y.Structure type comparison of Erdos TongJi Gemini (4)风荷载在6度区影响较大，而随设防烈度的 Project Office Building.Building Structure,2011,41(Suppl 1): 提高，结构刚度增大，风振响应减小，地震响应增大，8 422 度区地震作用起主要控制作用. (张相勇.鄂尔多斯同基双子座超高层办公楼结构方案选型 (5)7度区用钢量比6度区增加约30%，建筑高 研究.建筑结构，2011,41（增刊）：422) 度超过250m后，7度用钢量比6度增加9%：150~ [10]Lu M,Xu H F.Comprehensive economic analysis of super-high- 300m高度范围内，8度用钢量比7度增加40%~50% rise steel structure and reinforced conerete structure.Guangdong 以上 Architecture Cir Eng,2005,12(11)10 (6)分析结构单位面积混凝土折算厚度发现，设 (陆敏，许海峰。超高层钢结构与钢筋混凝土结构综合经济 对比分析.广东土木与建筑，2005,12(11)：10) 防烈度6度、7度8度下，结构单位面积混凝土折算厚 [11]Ministry of Housing and Urban-Rural Development,People's Re- 度均呈现非线性增长；7度设防下混凝土折算厚度比6 public of China.GB 50009-2012 Load Code for the Design of 度高3%~4%，且建筑高度大于250m以后，呈现出加 Building Structures.Beijing:China Architecture Building 速增长的趋势.设防烈度8度下混凝土折算厚度比7 Pres5,2012 度约增加13%~19%. (中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50009一2012建筑牟在根等: 设防烈度对框架—核心筒结构受力性能和材料用量的影响 和 7 度混凝土折算厚度较为接近,7 度区比 6 度区高 3% ~ 4% ,且建筑高度大于 250 m 以后,呈现出加速增 长的趋势. 设防烈度 8 度下,结构单位面积混凝土折 算厚度要明显高于 7 度设防,约增加 15% ~ 19% ,建 筑高度大于 200 m 后,即开始迅速增长,且较 7 度下混 凝土折算厚度的增幅也逐渐增大. 图 12 不同烈度下混凝土折算厚度 Fig. 12 Frame鄄鄄 tube structural unit area concrete equivalent thick鄄 ness at different fortification intensities 4 结论 (1) 结构在不同烈度的地震作用下,其结构自振 周期随设防烈度增大而减小,扭转周期随设防烈度增 大而减小的速度明显滞后于平动周期,结构扭转效应 减小. (2) 基底剪力随设防烈度增加而增大,剪重比明 显增加,多数情况不满足《抗规》 规定的最小剪力系 数,但基本满足《超限审查要点》的要求. (3) 整体稳定性是 6 度和 7 度低烈度区的框架— 核心筒结构的主要安全控制因素,需要考虑 P鄄鄄驻 效应 的影响;而 8 度区在建筑高度超过 200 m 后需要考虑 P鄄鄄驻 效应的影响. (4) 风荷载在 6 度区影响较大,而随设防烈度的 提高,结构刚度增大,风振响应减小,地震响应增大,8 度区地震作用起主要控制作用. (5) 7 度区用钢量比 6 度区增加约 30% ,建筑高 度超过 250 m 后,7 度用钢量比 6 度增加 9% ;150 ~ 300 m 高度范围内,8 度用钢量比 7 度增加 40% ~ 50% 以上. (6) 分析结构单位面积混凝土折算厚度发现,设 防烈度 6 度、7 度、8 度下,结构单位面积混凝土折算厚 度均呈现非线性增长;7 度设防下混凝土折算厚度比 6 度高 3% ~ 4% ,且建筑高度大于 250 m 以后,呈现出加 速增长的趋势. 设防烈度 8 度下混凝土折算厚度比 7 度约增加 13% ~ 19% . 参 考 文 献 [1] Ma W H, Fan Z, Wang Y H, et al. Discussion on the economic impact factors of super high rise frame鄄tube structures / / Proceed鄄 ings of the National Symposium on Modern Structural Engineering. Kaifeng, 2015: 43 (马万航, 范重, 王义华, 等. 超高层框架鄄鄄 核心筒结构经济 性影响因素探讨 / / 第十五届全国现代结构工程学术研讨会 论文集. 开封, 2015: 43) [2] Wang D S, Zhou J L, Bao L J. Analysis on the cost of structural construction in super鄄tall buildings. Building Struct, 2012, 42 (5): 1 (汪大绥, 周建龙, 包联进. 超高层建筑结构经济性探讨. 建 筑结构, 2012, 42(5): 1) [3] Ding J M, Wu H L, Zhao X. Current situation and discussion of structural design for super high鄄rise buildings above 250 m in Chi鄄 na. J Building Struct, 2014, 35(3): 1 (丁洁民, 吴宏磊, 赵昕. 我国高度 250 m 以上超高层建筑结 构现状与分析进展. 建筑结构学报, 2014, 35(3): 1) [4] Chen X T. Optimization program of ultra鄄high鄄rise building struc鄄 tural system. Building Struc, 2010, 40(Suppl): 182 (陈孝堂. 超高层建筑结构体系方案优选. 建筑结构, 2010, 40(增刊): 182) [5] Zhang Y K. Discussion on the control of steel consumption of ar鄄 chitectural structure. Guangdong Architecture Civ Eng, 2014, 21 (6): 3 (张元坤. 关于控制建筑结构用钢量的讨论. 广东土木与建 筑, 2014, 21(6): 3) [6] Kyoung S M. Material鄄saving design strategies for tall buildings structures / / CTBUH 8th World Congress. Dubai, 2008 [7] Sarkisian M, Wang D S, Lee S, et al. World蒺s tallest steel shear walled building. CTBUH J, 2011(1): 28 [8] Davids A, Wongso J, Popovic D, et al. A postcard from Dubai design and construction of some of the tallest buildings in the world / / CTBUH 8th World Congress. Dubai, 2008 [9] Zhang X Y. Structure type comparison of Erdos TongJi Gemini Project Office Building. Building Structure, 2011, 41(Suppl 1): 422 (张相勇. 鄂尔多斯同基双子座超高层办公楼结构方案选型 研究. 建筑结构, 2011, 41(增刊): 422) [10] Lu M, Xu H F. Comprehensive economic analysis of super鄄high鄄 rise steel structure and reinforced concrete structure. Guangdong Architecture Civ Eng, 2005, 12(11): 10 (陆敏, 许海峰. 超高层钢结构与钢筋混凝土结构综合经济 对比分析. 广东土木与建筑, 2005, 12(11): 10) [11] Ministry of Housing and Urban鄄Rural Development, People蒺s Re鄄 public of China. GB 50009—2012 Load Code for the Design of Building Structures. Beijing: China Architecture & Building Press, 2012 (中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50009—2012 建筑 ·1451·