[發明專利]一種底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構及構成方法

有效

• 申請號: 202110416182.0
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113107093B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王震;丁智;瞿浩川;趙陽;胡雄;潘功赟
• 申請（專利權）人: 浙大城市學院
• 主分類號: E04B1/34
• 分類號: E04B1/34
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構，包括內圓通高斜交筒、外方非落地斜交筒、外環縮進斜柱、角部多層懸挑桁架、非落地框架柱和樓面鋼梁；所述內圓通高斜交筒位于整體結構中心，由雙向斜柱構件交叉連接并通高設置，構成平面圓形的豎向斜交網格內筒；所述外方非落地斜交筒位于內圓通高斜交筒外側。本發明的有益效果是：結構體系構造合理，可以實現底部大懸挑縮進和內部通高中庭的內圓外方雙筒建筑造型超高層結構體系設計及承載；底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構體系的構件組成模塊明確，在底部大懸挑縮進和內部通高中庭的內圓外方雙筒建筑造型超高層結構體系中具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于結構工程技術領域，尤其涉及一種底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構及構成方法。超高層指結構高度不小于100米，底部縮進指底部最大懸挑縮進跨度不小于20米。

背景技術

斜交網格體系是由雙向或三向的斜柱構件交叉匯交且剛接連接組成的超高層鋼結構體系，具有自重輕、抗側剛度大和高度高等優點，抗側剛度是評定該類體系力學性能的一個重要因素。該結構體系廣泛應用于商業、辦公等建筑功能的超高層大型公共建筑中。

斜交網格體系主要通過斜柱構件交叉形成的豎向網格來承受地震、風荷載等水平力作用。由于斜柱構件主要為軸力構件，因而可實現極大的抗側剛度；斜柱構件一般采用箱型截面，截面尺寸有建筑限制要求時其內部可澆灌混凝土以進行加強。

雙筒斜交網格體系是斜交網格體系中的一類特例，斜交內筒、斜交外筒均采用鋼斜柱構件交叉組成，有效克服了混凝土核心筒和斜交外筒的變形不一致問題。斜交內筒的內部則可設置為通高中庭建筑功能，以提高采光度；根據建筑造型，斜交內筒、斜交外筒的平面形狀可設置為圓形、矩形以及多邊形等。因而合理有效的斜交內筒、斜交外筒結構立面形式和平面形狀是整體結構體系承載性能的一個重要因素。

由于建筑底部開敞造型和功能需要，底部有時需要設置大懸挑縮進，采用底部的上抬轉換多層懸挑桁架以支撐一部分的上部非落地樓層豎向荷載，同時通過頂部設置的下掛連接多層懸挑桁架以承載另一部分的下部非落地樓層豎向荷載，是一個較為合理有效的解決方案。因而合理有效的上抬轉換多層懸挑桁架、下掛連接多層懸挑桁架的結構形式及其豎向位置的設置，是保證中部非落地樓層豎向荷載的可靠承載、整體受力體系的整體抗側性能以及實施可行性的一個重要因素。

通過底部縮進斜柱構件的設置，可將上部外側豎向樓面荷載有效轉換至地下室頂板結構或基礎結構上；通過頂部縮進斜柱構件的設置，可承載上抬構架，并構成豎向對稱的建筑造型。非落地樓層局部存在大跨空間時，可局部中斷非落地樓層框架柱，并設置大跨鋼梁來實現。因而合理有效的底部縮進斜柱布置及與轉換桁架的連接方案，是實現整體結構體系受力和豎向荷載有效轉換的一個重要因素。

此外，雙筒斜交網格超高層結構體系存在節點連接構造復雜、部件構成復雜以及承載性能和剛度等問題，合理有效的底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構形式設計及構成方案也是保證其承載性能和正常使用的一個重要因素。

綜上所述，研究一種底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構的形式及設計方法，以適用于底部大懸挑縮進和內部通高中庭的內圓外方雙筒建筑造型超高層結構體系及承載是十分必要的。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種底部縮進的內圓外方雙筒斜交網格超高層結構及構成方法，可以實現底部大懸挑縮進和內部通高中庭的內圓外方雙筒建筑造型超高層結構體系設計及承載。