[发明专利]一种新型混合式巨型抗震结构及其施工方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种高层或超高层建筑结构及其施工方法。

背景技术

巨型结构是由巨型梁、巨型柱和巨型支撑等大型构件组成的高层或超高层建筑结构，是主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。

巨型结构从平面整体上看，巨型结构的材料使用正好满足了尽量开展的原则，可以充分发挥材料性能；从结构角度看，巨型结构是一种超常规的具有巨大抗侧刚度及整体工作性能的大型结构，是一种非常合理的超高层结构形式；从建筑角度看。巨型结构可以满足许多具有特殊形态和使用功能的建筑平立面要求。使建筑师们的许多天才想象得以实施。巨型结构作为高层或超高层建筑的一种崭新体系。由于其自身的优点及特点，已越来越被人们重视，并越来越多地应用于工程实际，是一种很有发展的结构形式。

但是，目前巨型结构常用的形式为在结构角部设置四个巨型柱，巨型角柱之间通过巨型支撑连接，此结构形式由于巨型支撑的存在，存在阻挡视线，影响景观效果的缺陷。还有一种形式为两个巨型角柱之间的巨型支撑替换为巨型中柱，此种结构又存在结构刚度相对较低，在地震中位移较大，抗震性能较差的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种新型混合式巨型抗震结构及其施工方法，要解决在保证结构刚度的同时，提高结构抗震性能的同时，满足超高层部分对景观要求的技术问题；并解决这种新型结构在实际工程的施工方法的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型混合式巨型抗震结构，包括外框架筒、内核心筒和连接外框架筒与内核心筒的伸臂桁架，所述外框架筒包括主框架和次框架，所述次框架支撑在主框架上，其中，所述主框架包括位于主框架外围角部的巨型角柱、位于主框架外围中部的巨型中柱和每隔若干楼层设置的巨型梁，所述次框架由次框架柱和次框架梁连接而成，所述主框架自下而上至少分为下、中、上三个区段，其中下区段在上下两个巨型梁之间连接巨型支撑，所述巨型支撑的上端位于上层巨型梁的端部，巨型支撑的下端位于下层巨型梁相反方向的端部，中区段作为过渡区段，在上下两个巨型梁之间连接巨型斜柱，所述巨型斜柱的下端位于下层巨型梁的端部，且与下区段中的巨型支撑上端对接，所述巨型斜柱的上端与上层巨型梁的中部连接，且与上区段中的巨型中柱下端对接。

所述巨型角柱在每个角部为一根或两根。

所述巨型斜柱为八字柱、人字柱或两者以上的组合。

所述八字柱或人字柱为钢柱、钢管混凝土柱、钢骨混凝土柱或两者以上的组合。

所述上区段中的巨型中柱在每个立面为一根以上，两根巨型中柱之间设置有柱间支撑。

所述次框架柱之间设置有柱间支撑。

所述柱间支撑为单斜杆支撑、剪刀撑、人字撑或两者以上的组合。

所述巨型梁为巨型钢桁架、巨型钢梁或两者的组合。

所述内核心筒为钢骨混凝土剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、钢桁架、钢板剪力墙或以上任意组合。

所述的新型混合式巨型抗震结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一，施工若干层内核心筒；

步骤二，施工若干层主框架的巨型角柱和巨型梁以及次框架的次框架柱和次框架梁；

步骤三，施工主框架下区段的巨型支撑以及伸臂桁架，在其上根据需要留预留缝；

步骤四，重复步骤一至三，直至主框架的中区段底面；

步骤五，继续施工若干层内核心筒；

步骤六，施工若干层主框架的巨型角柱、巨型斜柱和巨型梁以及次框架的次框架柱和次框架梁；

步骤七，施工主框架中区段的伸臂桁架，在其上根据需要留预留缝；

步骤八，重复步骤五至七，直至主框架的上区段底面；

步骤九，继续施工若干层内核心筒；

步骤十，施工若干层主框架的巨型角柱、巨型中柱和巨型梁以及次框架的次框架柱和次框架梁；

步骤十一，施工主框架上区段的伸臂桁架，在其上根据需要留预留缝；

步骤十二，重复步骤九至十一，直至整个结构封顶，在整栋结构施工过程中对沉降变形进行观测，并根据观测成果，焊接预留缝。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

首先，本发明所述结构由于在上区段设置了巨型中柱，便于外部装饰和使用，同时提高了景观效果，具有较好的视野。

其次，本发明所述结构相对于单纯在巨型角柱之间设置巨型中柱的结构形式，减少巨型框架结构在水平荷载作用下的位移，提高抗震性能。

另外，本发明在上区段和中间区段设置其过渡作用的巨型斜柱，使得刚度和剪力缓变，传力更加平缓和直接，从而更利于提高抗震性能。