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摘要：随着社会经济的不断发展，现代建筑对建筑外观、平面布置要求越来越高，建筑物高度也越来越高。因此框架—核心筒体系越来越多的在高层建筑中得到应用，其外框架间距大，而且布置方式多变，建筑立面灵活，正好可以满足现代建筑对外观的要求。基于此，本文首先对框架核心筒结构的特点进行了简要分析，阐述了结构在布置时应注意的问题，并结合某高层建筑框架核心筒结构设计的实例展开探讨研究。
关键词：高层建筑；框架核心筒；结构设计
1.框架核心筒结构技术特点分析
框架—核心筒结构是利用楼梯建筑内的电梯井道、通风井、公共卫生间等构建中央核心筒，同时采用外围框架形成框架核心简结构。这一结构形式有利于结构的受力、以此提高了楼体结构的抗震性。框架—核心筒结构是目前国际高层建筑中采用的主流结构形式，而且该结构还能够提高楼体内部的空间、提高空间利用率。框架—核心筒结构的应用利用了核心筒的抗侧向刚度以提高楼体的抗震性能。框架结构更多的承担竖向荷载与少部分水平荷载。框架一核心筒的结构优势在现代超限高层设计中有着重要的应用，这一结构能够利用自身优势在楼层增加的过程中减少框架水平荷载的承担比重，实现建筑使用面积的增加，提高城市土地利用率、提高建筑工程建设投资效益。框架—核心筒结构的优势使得其在现代超限高层建筑中有着极为重要的应用，是目前高层建筑设计的主流结构形式。
2.高层建筑框架核心筒结构设计布置时应注意的问题
2.1框架布置形式多样，可以是方形、长方形、圆形或其他形状；结构布置尽可能规则，平面刚度布置宜均匀、对称，以减小扭转影响。质量分布均匀，内筒尽可能居中。
2.2在钢筋混凝土框架－核心筒结构中，外框架构件截面不宜过小，框架承担的剪力和弯矩需要按规范和规程的要求调整增大。在混合结构中，如果采用钢骨混凝土、钢管混凝土柱，则较容易达到双重抗侧力体系的要求；如果采用外钢框架，其总高度不宜太大。
2.3在纵横墙相交的地方设置钢骨，在楼板标高设置钢骨暗梁，可形成小钢框架以提高核心筒的承载力和抗震性能。
2.4核心筒与外柱之间距离以10-12米为宜，如果距离很大，则需要另设内柱或采用预应力混凝土楼盖，否则导致楼层梁太大，不利于减小层高。
2.5一般要布置楼板大梁，在楼盖布置中，需要注意使竖向荷载集中传递到大柱子上去，避免柱子出现拉力（水平荷载作用下柱拉力大于重力荷载下压力）。
3.某高层建筑框架核心筒结构设计实例探析
3.1工程概况
某建筑工程地下部分为2层，地面以下深度11.4m。地下部分建筑功能为停车场，地上部分主要分为办公楼和商住楼（公寓）两部分。办公楼采用框架核心筒结构体系，核心筒为25层，结构高度为90.60m。高宽比为3.4＜6，核心筒宽8.40m，长14.80mm，平均高宽比为10.7＜12。商住楼为32层，结构高度为99.0m；高宽比为5.50<6，但大于4（基底不宜出现拉应力）。
本工程抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g。本工程为对风荷载比较敏感的的高层建筑且位于沿海地区，基本风压按照100a重现期的风压值采用，取基本风压值为0.70kN/m2，风荷载体型系数采用1.4。
3.2结构设计
3.2.1结构平面布置
为减小整体结构的复杂性以及两塔楼之间的影响，避免塔楼质量和刚度不同所引起的扭转效应增大，把塔楼和裙房之间采用140mm的防震缝自地下室分开，从而形成多个较规则的子结构。从概念设计角度选择结构体系，根据建筑平面布置，结构体系采用框架－剪力墙核心筒结构。其中剪力墙核心筒部分采用现浇钢筋混凝土筒体，外围框架柱采用钢筋混凝土柱，楼面梁采用普通梁，楼板采用现浇实心板。剪力墙核心筒作为抵抗水平作用的主要构件，外围框架柱主要承受竖向荷载。
为了增加楼板刚度采用了现浇钢筋混凝土楼板，对于地下室顶板、加强层楼板以及屋顶楼板均适当加厚，地下室顶板板厚取为200mm，现浇空心楼板按L/35～L/40确定板厚。其余双向板均按L/40确定板厚。
为了保证楼板的整体性，楼板与筒体的混凝土采用整体浇筑，不得在混凝土筒体外周与楼板连接处留置竖向施工缝。
3.2.2结构立面布置
由于本工程立面较规则，故框架柱和核心筒的截面以及混凝土强度由下至上逐渐均匀变化减小，无明显的不规则性。核心筒剪力墙墙体上下连续，只有外框架的部分框架柱需要转换，因此相邻层的刚度没有发生大突变，设计时只需在收缩层处通过框架梁来加强该收缩层的刚度。
考虑到核心筒除了承受主要的水平荷载，同时还要保证其在超越荷载下由于开裂刚度下降后的延性问题，因此核心筒的剪力墙采用低轴压比设计。在构造措施中，在核心筒与外框架连接处以及洞口处等都设置有框架柱，以保证核心筒与外框架的可靠连接。
3.2.3基础设计
地下1层为五级人防，地下1层顶板有约1.5m厚覆土，荷载比较大，为保证地下室的净高，并减少基岩的开挖，地下室楼盖可适当采用部分宽扁梁的梁板体系。本工程基底持力层为强风化闪长岩，高层塔楼部分采用伐板基础，其余柱下采用墩基加防水板，裙房部分电梯间及楼梯间部分钢筋混凝土墙采用带型基础加防水板；所有地下室外墙均采用带型基础加防水板。
因地下水位较高，为-1.0m，纯地下室部分需采取抗浮措施，拟采用锚杆来作为抗浮措施。地下部分及错层处因建筑功能要求不设缝，由于总长大于规范值，且裙房与两个塔楼高差相差悬殊，故在裙房凹处设置后浇带，以减少混凝土收缩应力及减少沉降引起的次应力。
3.2.4构造措施
为了使各单元内结构平面形状和刚度均匀对称，剪力墙墙厚取200mm～300mm。大开间剪力墙及短肢剪力墙双向布置且宜挂直对齐，以使整个结构抗侧刚度中心尽量靠近水平合力的作用线。墙肢厚比取为大于5，这样既能保证结构的安全使用，又能充分发挥所有材料性能，降低了地震力，使结构的受力性能得以改善。
5层以下外墙厚不小于300mm，竖向钢筋为Φ12mm@150mm，水平钢筋为Φ12mm@150mm；5层以上墙厚为200mm～300mm，配筋不少于Φ10mm@150mm～200mm。因短肢剪力墙在压弯剪的复合状态下工作，为保证在外界干扰下不致于失稳，墙体厚度不易太薄且应双面配筋，以防止平面处的受弯裂缝且便于施工。
结束语
总而言之，框架对于建筑而言就是建筑的根骨所在，建筑只有拥有了良好的框架结构，才能够保证建筑的稳固，高层建筑更是如此。在高层建筑结构设计中，采用框架核心筒结构能够有效保障建筑结构的稳定性，因此，建筑结构设计人员应该要充分重视框架核心筒的结构设计，保障建筑物质量的同时促进建筑行业的持续发展。
参考文献
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[2]程宗伟.高层建筑框架核心筒结构设计分析探讨[J].中国房地产业.2013.
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