高楼钢结构体系：巨柱周边化与抗倾覆能力实例

1.抗推和抗扭

（1）就抵抗倾覆力矩而言，建筑内部的柱，离高楼结构整体弯曲的中和轴较近，贡献小；而周边柱，因为离中和轴较远，贡献大。

（2）就抵抗扭转力矩而言，因距离建筑平面刚度中心的近和远不同，也是内部柱贡献小，周边柱贡献大。

（3）高楼在强烈阵风作用下，当其顺风向或横风向振动加速度达到一定量值时，楼内人员就会有头晕等不适感，此时，高楼再伴有扭转振动，使用者的不适感就会加重很多。

（4）高楼的层数多、重心高，即使设计时注意到质量和刚度的对称布置，但由于意外偏心等原因，在风或地震作用下，扭转振动也是难免的。更何况地震时的地面运动是多维的，存在水平转动分量，即使是对称结构，也会产生扭转振动。

（5）减弱高楼扭转振动并增强高楼抗倾覆能力的最有效措施之一是，把高楼的抗侧力构件（框架柱、竖向支撑等），从中心位置和分散布置的状况，移至房屋周边并相对集中，形成巨型翼柱。

2.应用示例

（1）美国达拉斯市第一广场大厦（Inter First Plaza of Dallas Main Center），地上73层，高280m，沿建筑平面周边布置大截面型钢混凝土框架柱，以承担水平荷载引起的巨大倾覆力矩及可能产生的扭转力矩；楼面内部设置的较小截面钢柱，仅用以承担竖向荷载（图2-29）。(www.xing528.com)

（2）美国休斯敦市的西南银行大厦（Bank of Southwest），地上78层，高372m。沿建筑平面周边布置八根巨大的型钢混凝土柱，并用大型跨层钢支撑连成整体，以抵抗水平荷载产生的倾覆力矩（图2-30）。

图2-29 达拉斯第一广场大厦

图2-30 休斯敦市西南银行大厦

（3）第5章图5-220所示的米格林-拜特勒大厦，也是采用类似的结构体系，八根巨大的型钢混凝土“翼柱”，布置于建筑平面的周边，与芯筒组成巨型框架，从而具有巨大的抗倾覆能力。