刘成清，方登甲

（西南交通大学土木工程学院，四川成都 610031）

引言

最初达到几十层高的建筑主要修建于19世纪末的美国纽约和芝加哥，到了20世纪初，一场争夺最高摩天大楼的竞赛在全世界范围内拉开帷幕［1］。为了从技术上突破原来通过增大材料截面来提升结构刚度的瓶颈，利用在建筑外围布置斜撑来提高结构抗侧刚度的方法被提出。斜交网格结构（diagrid structure）就是从带斜撑的框架结构演化而来，“diagrid”一词是由“diagonal”和“grid”组合而成，斜交网格结构还有其他“斜交网格筒”、“斜交网格体系”和“斜交网格筒体”等提法。最早的斜交网格结构原型可以追溯到俄罗斯工程师弗拉基米尔·舒霍夫（Vladimir Shukhov）探索设计的一个市政工程结构——舒霍夫塔（160 m，1896年）［2］，如图1（a）［3］。它凭借斜交网格角钢作为竖向支撑，在塔的立面上以一定的间隔用钢圈进行横向约束，成功实现了竖向承载和水平抗侧移要求。因当时结构所用的材料主要为锻铁和铸铁，构件抗拉性能远远不能满足要求，此结构并未得到广泛应用。几十年后，在伊利诺伊理工学院主修土木工程的戈德史密斯（Goldsmith）可能是第一个对斜交网格结构进行学术研究的人［4］。他提出了3种不同的斜交网格结构形状，当时并没有被引起太多的注意，尽管其中一种被Fazlur Khan用于设计芝加哥的约翰·汉考克中心（John Hancock Center）［5］。到了19 世纪后期，随着结构钢和标准型材的问世，以及20 世纪后期泵送混凝土机械的出现，为斜交网格结构的快速发展奠定了基础。1963年，匹兹堡的IBM 大楼建成，可以认为斜交网格结构的应用达到了一个新的里程碑。……