大连中国石油大厦结构方案优化设计

摘要

大连中国石油大厦主体结构地下4层,地上49层,高度为198m.结构内筒为钢筋混凝土筒体;结构外框地下4层至2层为框架,3层至45层为交叉桁架简体,即结构在地下4层至2层为框架-简体结构,3至49层为筒中筒结构;因此本结构属超高层复杂结构.本文对钢结构外筒-钢筋混凝土内筒、钢筋混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢管混凝土外筒-钢筋混凝土内筒、钢结构外筒-钢结构内筒(钢框架+内藏钢板支撑混凝土剪力墙筒体)、混合外筒(10层以下为钢管混凝土,其他为钢结构)-钢筋混凝土内简五种结构体系形式进行了分析.分析结果表明,由于外筒具有很强的抗侧刚度,因此本结构在设计中为强度控制而非变形控制.5种结构体系形式中,混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式的受力性能和经济性能最优越.针对混合外筒-钢筋混凝土内筒结构体系形式进行了结构质量分布偏心影响分析、结构抗倒塌能力分析、结构延性分析等方面的研究;研究结果表明,交叉桁架外筒-钢筋混凝土内筒结构体系具有很好的抗侧和抗扭刚度,抗倒塌性能优越;但外筒桁架杆件以受轴力为主,结构整体延性稍差,若外筒边缘杆件采用抑制屈曲支撑代替钢管斜柱,则结构将具有更优越的变形能力和延性.