高层建筑抗震防风技术

高层建筑抗震防风技术

目前，高层建筑不断涌现。建筑师设计了众多复杂体型和内部多变的高层建筑，我国高层建筑的复杂程度已世界前列。高层建筑除了要满足建筑使用功能的要求，还越来越重视建筑个性化，在建筑艺术造型方面体现创新。这使得高层建筑的平面、立面极其特殊。
　　总结近几年高层建筑的特点，可以看出：建筑的高度在不断增加，结构的体型日益复杂，以混合、组合结构为主，涌现了一些新型的结构体系。
　　层出现一系列新型结构层建筑的高度一次次被刷新。492米高的上海环球金融中心已正式投入使用，432米的广州新城西塔也早已运营。建筑的不断攀高，不仅仅是高度的突破，同时也需要材料技术、设备制造技术的跟进。
　　纵观近几年的发展，各种新的复杂体型及复杂结构大量出现，比如：体型复杂的连体结构、楼板开大洞形成的长短柱、楼板与外框结构仅通过若干节点连接，悬挑、悬挂，大跨度连体的滑动连接等。336.9米高的天津津塔主要的抗侧力体系采用“钢管混凝土柱框架核心钢板剪力墙体系外伸刚臂抗侧力体系”组成，具有较高的抗侧刚度和延性，是目前世界上应用钢板剪力墙的高的高层建筑。广州西塔采用了外部交叉网格结构体系，该体系具有较强的抗侧刚度及抗扭刚度，能较好地抵御风荷载和地震作用。
　　目前来看，国外高层、层建筑以纯钢结构为主，而我国以钢、混凝土的混合结构应用居多。据不完全统计，在高度超过200米的层建筑中，有大约50%为混合结构。上海环球金融中心及金茂大厦均为钢筋混凝土核心筒，外框为型钢混凝土柱及钢柱；北京国际贸易中心三期为筒中筒结构，外部为型钢混凝土框筒，内部为型钢混凝土巨型柱与斜撑及钢梁组成的筒体，74层，高330米，为我国8度抗震设防地区高的高层建筑。
　　钢、混凝土混合结构为什么会有较大发展呢？一方面，因为它可以有效地将钢、混凝土构件进行组合，既具有钢结构的技术优势，又具有混凝土造价相对低廉的特点；另一方面，我国现场施工的人力成本比国外低，采用混合结构比采用纯钢结构经济方面更有优势，是比较符合国情的结构体系。
　　抗震、抗风技术新应用由于高层、层建筑具有超大、功能复杂、造型新奇的特点，规模和复杂程度在国际上可谓少见。许多建筑突破了我国现行相关技术标准与规范的要求。
　　怎样这些层建筑符合抗震设防、抗风、防火要求，具备适当的安全度，关乎国计民生。
　　目前来看，减震控制技术研究与应用有了较大进展。隔振技术较为成熟，在工程中有一定应用，主要用于高烈度的多层、小高层建筑，如北京通惠家园地铁枢纽建筑，甘肃陇南将橡胶隔振垫用于砖混结构楼房。目前，多项采用隔振技术的房屋建筑正在设计建造中。
　　消能减震技术近年来在新建高层建筑工程中开始得到应用，如北京银泰中心主塔楼、上海世贸国际广场、深圳大梅沙酒店等采用了黏滞流体阻尼器，主动控制技术在我国层建筑中得到应用是上海环球金融中心第90层两台各重250吨的质量阻尼器，它将有效地减小建筑结构在风和地震时的反应。
　　随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已经成为控制结构安全性和实用性的关键因素。我国目前的建筑荷载规范尚不能完全满足实际工程的需要，应增加横风向响应和等效静力风荷载、干扰效应、居住者舒适度判据等内容。
　　国际工程界对层建筑上的风速风压测试非常重视。一些世界的层建筑上架设有风速仪、测振仪，进行长期测风测振工作，积累了一定的数据。我们在这些方面还有较大差距。目前，国内的一些测试设备仍不能满足工程实际的需求，需要研究更合理的方法，在结构抗震、抗风设计方面加强研究，为工程提供技术支持。