1 风载荷
在超高层建筑的结构当中,由于建筑结构的第一自振周期与其所在地面卓越周期相差很大,随着建筑物高度的不断增加,风载荷的影响要远远大于地震对建筑物的影响,特别是对于一些比较柔的超高层建筑,风载荷是它结构设计中的控制因素。因此,我们有必要对风载荷进行专业地研究。
一般情况下, 我国规定风载荷的计算公式为Wk=βzμsμzW0,其中μz 为风压高度的变化系数。其中A 类地面:μz= 0.794Z0.24;B 类地面:μz= 0.479Z0.52;C 类地面:μz= 0.284Z0.40。
在《建筑结构荷载规范》当中,对200m 以上的超高层建筑也进行了相应的规范,其中就包括在对超高层建筑确定非圆形截面横风向风振等效风荷载情况时,要求必须进行风洞试验。它的主要目的在于通过试验对建筑外形的空气动力进行进一步优化,同时确定围护结构以及主体结构的风载荷的标准值,对设计整体进行优化。
2 重力载荷
对于超高层建筑,在设计时要考虑到重力载荷的传力情况,实现合理的传力途径,因此在设计时对于重力载荷的途径要尽可能地直接明了,同时要充分考虑到因建筑外圈框架和核心筒之间轴压比之间的差异而造成的变形差对水平构件产生的影响。一般采用一些施工的处理方法连接框架与核心筒。
3 混合结构的设计
在超高层的建筑当中,很多时候都会采用混合结构设计,混合结构分为3 种,而在实际中常用的是圆钢管或者是矩形钢管的混凝土框架与钢筋混凝土核心筒的混合结构,以及型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒(内外框梁为钢梁或型钢混凝土梁)的混合结构两种。每种结构类型在设计上对钢材用量的需要也不尽相同。在设计中,要考虑到对型钢、圆钢管混凝土中柱钢骨的含钢量,严格按照技术规程的要求进行控制,同时,在钢筋混凝土的核心筒要设置型钢柱,这样就可以确保型钢混凝土、筒体延性相同,从而促使它们两者之间的竖向变形减小。对于结构抗侧刚度无法满足变形需要的混合结构,我们采取相应措施进行弥补。比如,设置水平仲臂析架的加强层,或利用避难层或设备层在外框或外框筒周边设置环状析架。