高灏楠 安璐

摘 要：近年来，我国城市化进程在持续加快，因此多数农村居民开始进入城市生活，这就是使得城市人口越发集中，而城市土地面积十分有限，为了满足商业发展及人口居住的需求，需要建设超高层商住宅。在设计建筑结构时，控制的要点在于核心筒，并且需要把握好基础设计及结构选型等多个环节。

关键词：框架-核心筒；超高层商住楼；结构设计

1 引言

为了解决城市土地资源短缺的问题，同时也为了满足城市商业发展的需求，必须建设超高层商住宅，这样也能够帮助开发商获取更多的利润。在设计过程中可分为地上与地面两个部分，进而扩大商业建筑的使用空间。

2 工程概况

本工程项目的地面建筑高达140米，面积约为36000平方米，地上与地下的楼层分别是45层与3层，避难间设置在第10层与第30层。核心筒主线尺寸在x向与y向上分别是6.7米、6.8米和8.4米、9.4米，并且外框架柱共有24个。另外，核心筒结构属于B级工程的范畴之内。下面通过表格对工程项目进行介绍，如表1所示。

3 基础设计

在勘查工程地段的过程中发现尽管地势较为开阔，但地面存在较多垃圾且不够平坦。另外周边地区不存在地质隐患，地基中尽管存在不良土质，但通过施工技术可进行处理。总体来说，工程地段较为稳定，符合超高层项目建设的要求。另外，施工所在地的设防裂度为八度，按照地震设计的要求可划分为第三类别的建筑场地。

综合施工所在地的情况来看，上部荷载较大，因此天然基础难以达到施工的要求，针对此问题需要合理应用桩筏基础。主要有预制桩、方桩、管桩及灌注桩几种不同的选择，但预制桩的缺陷在于容易出现爆桩问题[1]；应用管桩能够缩减投资成本，但沉桩能力较差，因此初步决定选择方桩，但在施工过程中发现方桩间距过密，并且使得主楼的沉降控制难度较大，因此最终选择灌注桩。尽管灌注桩在应用初期承载力未能达到要求，但通过沉渣处理与补强之后，使得沉降问题得到了控制，并且加快了施工的速度[2]。同时，应用灌注桩的过程中，振动不会产生过大地噪音，也不会对周边居民的生活造成影响。

4 上部结构设计

4.1 结构选型

在结构选型的过程中，为了突出建筑的商业功能，需要尽可能地缩减核心筒的厚度，最终设计人员给出了两个方案。在第一个方案中，核心筒的厚度与方柱分别为900毫米和1100毫米。方案二与方案一的区别在于核心筒的厚度仅为600毫米，方柱的设计与方案一相同，但方案二中又增加了一项要求，即在四角布置剪力墙。这种处理方式的优势在于可构成外筒。在方案一中，结构周期及刚度等多个方面均与方案二有一定的差别，并且地震剪力较小。同时，方案一中核心筒的厚度与抗震要求相符。另外，在应用方案二时，需要投入较高的施工成本，因此通过对多项因素进行综合考虑，最终选择方案一。

4.2 性能目标

本次工程项目的结构较为规则，仅在高度方面有一定的偏差，但整体来说，与标准规则中的各项要求相符，因此可按照《高规》要求进行施工。另外，通过对地震的作用力进行全面分析，发现墙肢存在截面受拉的状况，而部分框架柱也不够稳定，因此需要在合考虑这些因素的基础上对工程项目的性能目标进行设定，在设定过程中不仅要考虑到建筑本身的特性及用途，同时还要考虑业主的意见，进而在此基础上对建筑可能损坏的概率及地震发生的概率进行综合性的评估，并且应合理地计算成本效益[3]，进而以此为依据完成设防目标的制定。另外，本工程项目处于城市中心，人口较为集中，并且周边存在许多商业类型的建筑。因此在设定性能目标时必须确保中震与大震不会使建筑的剪力屈服，否则就可能造成极其严重的损失。另外，本工程项目除商业用途之外，楼层中还包括住宅层，但其高度较小，仅为三米左右，但在增强抗侧刚度的过程中使得商业用途的楼层多为短柱，因此没有满足建筑的商业需求，经过综合考虑，最终决定采用混凝土桩，并设置在15层之下。另外，为了有效控制墙肢拉力，必须埋设钢骨，经过弹性分析之后发现钢骨符合建筑的抗震要求，并且构件的延性较好。

4.3 加强措施

为了有效控制结构超限的问题，除了遵循原本的设计规范之外，还需要在抗震设计方面进行优化处理，具体来说，主要有以下几项控制要点。第一，为了使建筑结构的延性能够在原有基础上有所提升，需要在框架柱外部增加型钢，但这样的处理方式仅适用于15楼层之下，高层无需增设型钢。第二，在底部配筋过程中需要以中震的设计要求作为基本原则，并控制好轴压比[4]。第三，为了使建筑结构的抗剪性能得到提升，需要增加交叉斜筋，并禁止跨高比超过4。第四，在處理剪力墙时必须增设钢骨，并且需要利用螺栓钉进行加固处理；底部同样需要进行配筋，并且配筋率应超出规范要求。第五，为了使剪力墙的抗剪能力进一步得到提升，在处理连梁的过程中应选择好连梁的类型，本工程项目最终选择的是钢板连梁。第六，在处理楼板的过程中必须增设配筋，进而有效保障核心筒内部的稳定性。

5 结论

在工程项目设计及施工的过程中可得出以下几项结论。第一，超高层建筑最大的特点在于荷载较大，因此在控制沉降差的过程中难度较高，进而使得基础选型环节的进度受到影响，针对此问题，在施工前必须结合施工场地的特点选择好桩柱类型。

6 结束语

近年来，我国商业领域取得了十分显著的发展成果，这对于改善人们的生活质量起到了重要作用，但当前城市商业项目仍在持续增加，因此对商业建筑的要求明显有所提升，这就要求城市必须增加超高层项目的建设数量。

参考文献：

[1] 刘俊.高烈度区B级高度框架-核心筒超高层商住楼结构的设计方式[J].建筑工程技术与设计，2015（34）：49～52..

[2] 贺振坤.超高层框架-核心筒结构设计分析[J].建材与装饰，2015（15）：112～113.

[3] 庞怀.关于超高层框架-核心筒结构设计分析[J].建筑知识，2016（81）：14～17.

[4] 尧国皇，陈宜言，郭明.某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构设计计算[J].工程抗震与加固改造，2014（14）：66～72.