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摘要：随着社会人口的增加，高层建筑应运而生，且随着高层结构设计以及施工技术的不断进步，高层建筑的安全性和稳定性也大幅度提高，在满足社会发展需要的同时也更好地为人们的工作生活提供了更舒适的空间。本文通过对框架核心筒结构进行了简单的介绍，并对高层建筑框架核心筒结构设计中需要注意的问题进行分析。
关键词：高层建筑；框架；核心筒；结构设计
改革开放以来，中国的建筑事业蓬勃发展。为了适应当下的发展形势，高层建筑的成为新的发展趋势。与此同时建筑又朝着体型复杂，功能形态多样的综合性方向发展，这就为建筑结构的设计提出了更高的要求。高层建筑框架—核心筒结构体系中的框架部分与框架—剪力墙体系一样可以满足建筑的灵活布置及较大的空间，另外，由于框架部分通常距核心筒不远，且沿核心筒周边布置，其空间效应也优于框架剪力墙结构，使得高层建筑框架核心筒结构能够承担较大的水平效应，并在经济上优于框架剪力墙结构。
1.筒体结构的简介
就目前来说，筒体结构主要包含以下两种：
1.1筒中筒结构
筒中筒结构是一种双重抗侧力体系，当地震作用时，它是由框筒和实腹筒共同抵抗侧向力的结构，但因其外框筒柱距较小，梁截面较高，采光面积小，建筑立面不好处理，近年来使用的较少。
1.2框架一核心筒结构
框架一核心筒是由筒中筒结构延伸而来，筒中筒结构在空间受力时，由于水平荷载的作用，其密柱深梁框筒的翼缘框架柱承受较大轴力；当柱距加大、裙梁的跨高比加大时，剪力滞后加重，柱轴力将随着框架柱距的加大而减小，但它仍然会有一些轴力，有一些空间作用，因这一特点，称其为“稀柱筒体”。当筒中筒结构外筒柱距增大到与普通框架相似时，除角柱外，其他柱轴力将很小，通常可忽略沿翼缘框架柱传递轴力的作用，直接称其为框架区别于框筒。框架一核心筒结构由于周边框架柱数量少、柱距大而受到建筑师的青睐，但是外围框架分担的剪力和倾覆力矩少，核心筒成为抗侧力的主要构件，所以框架一核心筒结构不是双重抗侧力体系。。
2.结构分析
2.1高层建筑结构分析的基本假定
高层建筑结构分析的基本设定主要包括四个方面：
①弹性假定。目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是，弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。
②小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。一般认为，当顶点水平位移Δ与建筑物高度H的比值Δ/H>1/500时，P-Δ效应的影响就不能忽视了。
③刚性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。
④计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形主要有维协同分析、二维协同分析、三维空间分析。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度，按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲，有7个自由度。
2.2剪力墙的平面对于梁端的嵌固作用分析
对于框架核心筒结构而言，部分的框架梁需要支撑剪力墙的平面外方向。然而，对于在剪力墙的平面外对于梁端的嵌固作用如何，设计规范与标准当中都没有涉及到。当前普遍适用的计算软件虽然能够分析墙平面外的刚度，但是却没有考虑到有效的长度。要解决这一问题，需要做到以下几点。首先，要采用增加梁端的水平腋的方法，直接增加嵌固作用的有效长度。其次，采取增加墙边的框梁的方式。增加平面外的局部刚度。
另外，核心筒的外墙连梁纵筋超筋是经常出现的状况，其中计算模型的选择是重要的因素。跨高小于5时，按照连梁的考虑，也就是说连梁是属于弯深梁的范畴。在计算其截面承载力的时候，不能按照杆系来考虑。但是很多软件仍然利用杆系计算，所以偏差比较大。
按照强墙弱梁的原则来设计连梁时，虽然有具体的设计要求，但是具体要弱到什么程度，还是要根据设计者自身的理解。除了连梁外，还需要配置价差的暗撑，对剪力墙的边缘构件进行加强处理，以此来满足抗震和强墙弱梁的要求。
3.超限情况分析及相应的抗震措施。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍，小于1.5倍，为平面扭转不规则；二层平面，在入口大厅上方楼板开洞，开洞后楼板缺失，楼板局部不连续，平面不规则。二十层立面收进，收进尺寸与相邻下一层之比为X向16.9%，Y向局部100%；二十一层处立面收进，收进尺寸与相邻下一层之比为59.6%，竖向不规则。以下是我针对上述情况提出的解决方法：
①对于大底盘单塔，加厚大底盘顶板至250mm，并双层双向配筋；加强大底盘及上一层竖向构件配筋，并严格控制轴压比满足规范要求，以提高竖向构件的延性。
②对于扭转不规则，采用考虑扭转耦联的振型分解反应谱法，计及扭转影响，并控制楼层最大的弹性水平位移和层间位移的分别不大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.4倍。
③对于二层楼板局部不连续，采取符合楼板平面内实际刚度变化的弹性楼板计算模型，在楼板开大洞的部位附近设置能真实计算楼板平面内与平面外刚度的“弹性楼板”计算模式，真实反应出相应部位的内力结果，并加强楼板及相关梁配筋；对于楼板开洞形成的连层柱，设计加强连层柱的配筋率，连层柱抗震等级提高一级，严格控制柱轴压比，并核对连层柱计算长度系数，合理确定连层柱的内力。
④对于竖向构件局部收进引起的侧向刚度不规则，考虑突变楼层相交竖向构件在上下一层范围内配筋予以加强，故计算时人为规定十九，二十，二十一层为薄弱层，对薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数，对竖向构件配筋予以加强以提高柱延性，并严格控制柱轴压比小于规范限值；另加厚二十，二十一层楼板厚度，取为150mm，并加强楼板的配筋，以增强结构抗剪承载力，提高整体刚度，确保水平力的有效 传递。
结束语：综上所述，高层建筑框架的核心筒结构设计在高层建筑中位高权重，是一座建筑的根骨所在，只有拥有了良好的框架结构，才能够更加稳固、舒适。通过上述的各种分析，我们也已经简单了解了框架核心筒结构重点、难点，希望各位能继续对高层建筑的框架核心筒结构设计进行深一步的探索和研究，为我国的建设事业做出自己的贡献。
参考文献
[1]李锋.高层建筑框架——核心筒结构设计分析[J].建设科技.2010.
[2]孙垚.框架-核心筒结构设计分析探讨[J].工程建设与设计.2011.
[3]林晓伟.浅谈高层建筑框架核心筒结构设计[J].中国新技术产品.2011.
论文作者:张奕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：框架论文; 楼板论文; 结构论文; 核心论文; 刚度论文; 位移论文; 假定论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;