高层建筑优化设计方法

1、高层建筑优化设计方法对该项目举行计划优化设计，要求计划满足建造扩大空间、结构平安、经济合理并符合超限高层建造抗震规范要求。对原设计单位所作的计划，我院提出以下优化看法。削减外围框架柱数量，增大建造空间 为满足建造大空间的功能要求，将原设计计划中每边八根柱削减到每边五根柱，底层柱截面由原设计的1500mm-1500mm、1400mm-1500mm增大为1800mm-1800mm、1700mm-1700mm，上部各层柱分段减小，以满足轴压比的要求。优化后可以增强建造用法面积约750m2，并节省混凝土用量约2700m3。为了弥补结构抗侧刚度的不足，在塔楼四角区设置l型桁架（见图3），构成框架桁架结构

2、，内部布置核心筒，形成框撑-核心筒体系。并且在建造上将四面的支撑裸露，造型美观，具有独特的标记性风格。减小核心筒墙体厚度 经过计算分析，芯筒内的内墙对抗侧刚度贡献较小，主要承受的竖向荷载是墙体本身的分量，因此可以将内墙厚度适当减薄。原设计计划芯筒内墙厚度为800、400、350、250mm，优化设计后改为400、250、200mm。同时将原设计中芯筒外墙厚度也削减100mm，由此可以节省混凝土用量约4500m3，增强建造用法面积约1250m2。 其他 在满足结构平安的状况下，将原设计计划中窗群梁由500mm-1500mm优化为500mm-700mm，塔楼井字梁由250mm-450mm优化为20

3、0mm-400mm。3结构整体分析3.1设计基本参数设计基准期50年，用法年限100年，平安等级为一级，设计等级为甲级。 本工程抗震设防烈度为6度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g，建造抗震设防类别为两类。因为本工程特殊重要，现将建造设防类别提高为乙类。因为本场地为i类场地，仍按本地区抗震设防烈度的要求实行抗震构造措施。该工程为b级高度建造，其结构抗震等级剪力墙和框架柱均为二级。 场地的特征周期，水平地震影响系数最大值，放大系数。 基本风压为0.45kn/m2，基本风压增大系数取1.2，即按0.54kn/m2取用。地面粗糙为c类，风压体形系数、风压高度变幻系数及风振系数均按荷载

4、规范gb50009-2001的规定采纳，楼面活荷载标准值按荷载规范取值。3.2主要结构构件截面表1 核心筒剪力墙尺寸楼层心筒外墙厚心筒内墙厚-2f4f800400/250/2005f21f700400/250/20022f32f600350/250/20033f40f500350/250/20041f53f400300/20053f以上400300/200表2 框架柱截面尺寸楼层角柱中柱框架主梁-2f4f1800-18001700-1700500-7005f22f1800-18001700-1600500-70023f31f1700-17001700-1400500-70032f39f1600

5、-16001700-1200500-70040f52f1400-14001700-1000500-70052f以上1200-12001700-800500-700表3 混凝土强度等级楼层核心筒墙框架柱梁、板-2f24fc60c60c3025f33fc50c50c3034f42fc40c40c3042f以上c30c30c303.3计算模型与程序按照本工程结果的特别性，结构整体分析采纳satwe和tat两种软件分析计算。为了优化结构设计，并充分利用已经施工完成的基础，按照专家组的建议，分离对六柱计划、五柱计划和四柱计划三种框撑-核心筒体系举行计算分析。综合分析以上三种计划，专家组全都推举其次计划，

6、即五柱计划。3.4主要计算结果五柱计划 表4表6为satwe和tat主要计算结果的对照分析。应解释的是，采纳satwe程序计算，可将楼板按弹性楼板考虑，消退了复杂结构体系按刚性楼板假定计算带来的误差。注：表中只列出了前9个周期。表5 抗风计算结果分析软件satwetat备注x向最大层间位移1/11631/1033满足规范要求y向最大层间位移1/11271/1012满足规范要求x向顶点位移163.25181.97满足规范要求y向顶点位移170.03185.73满足规范要求x向总剪力（kn）12813.612999.04表6 抗震计算结果分析软件satwetat备注x向最大层间位移1/18361/1969满足规范要求y向最大层间位移1/18041/1968满足规范要求x向顶点位移102.0190.62满足规范要求y向顶点位移105.0191.26满足规范