超高层建筑的结构形式需兼顾强度、刚度与经济性,目前主流形式如下:
一、核心筒结构
框架-核心筒结构 由框架和核心筒组成,核心筒承担抗侧刚度,框架负责竖向荷载传递。该结构抗侧移性能强,适用于高度超过100米的建筑。
筒中筒结构
在核心筒外围增设筒体,形成双层筒壳结构,整体刚度更高,适用于超高层建筑,可有效抵抗风荷载和地震作用。
二、框架体系
钢筋混凝土框架结构
传统承重结构,由梁、柱、板组成,但随高度增加承重能力不足,现多用于200米以下的建筑。
钢框架结构
采用钢材和螺栓连接,自重轻、强度高,适用于300米以上的超高层建筑,但造价较高。
三、剪力墙结构
钢筋混凝土剪力墙结构
楼板与墙体均为现浇钢筋混凝土结构,抗震性能好,常用于高层公寓和商业建筑。
框架-剪力墙结构
结合框架的灵活性和剪力墙的承重能力,经济性较好,适用于200-300米的超高层建筑。
四、新型结构体系
支撑-筒体结构
核心筒外配钢框架或巨型框架,兼顾刚度与施工效率,适用于300米以上的超高层。
斜网格结构
由斜向交叉的桁架组成,施工难度低,适用于中小型超高层建筑(如办公大厦)。
五、其他形式
网壳结构: 适用于高度极大且形状复杂的建筑,但施工技术要求高。 悬挂结构
总结
超高层建筑结构形式需根据高度、地质条件、经济预算等因素综合选择。目前最常用的是钢筋混凝土框架-核心筒结构、钢框架-支撑体系等,而新兴的筒中筒、巨型框架等结构则因高效性和经济性逐渐普及。