联邦银行大厦-高楼钢结构体系与工程实例

1.建筑概况

（1）美国洛杉矾1989年建成的联邦银行大厦（U.S.Bank Tower），地面以上77层，高338m。建筑平面采用四边为圆弧形的矩形平面，楼房上段采取周边多次收进的阶梯形截锥体（图4-85）。

（2）大厦建筑场地位于美国UBC第4地震区，设计地震动加速度为0.4g。它相当于我国地震烈度表中所划定的9度区。

2.结构体系

（1）大厦主体结构采用由大型立体支撑所形成的支撑筒体系，平面为矩形的大型立体支撑布置在靠近建筑平面的周边处，建筑平面外圈的弧形周边采用延性抗弯框架，楼面内部设置一般钢框架。

（2）大型立体支撑采用横贯房屋全宽的X形支撑，节间高度为14个楼层，立体支撑的角部设置三根立柱，角柱为方形焊接钢管，其余两根钢柱为焊接H形截面。为提高支撑斜杆的受压稳定性，在支撑每个节间高度范围内，增设两根水平弦杆。大型立体支撑的概貌如图4-85b所示。

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图4-85 联邦银行大厦的大型立体支撑

a）结构平面 b）大型立体支撑概貌

3.抗震分析

（1）结构设计考虑了圣安德列斯断裂（San Andreas Fault）最大可信地震（100年重现周期）产生的地面运动，假设结构的阻尼比为5%，对结构进行数值法抗震分析。

（2）为了防止支撑斜杆压屈造成灾难性连续破坏，分别考虑了两种可能的破坏模式：①假设压屈的斜杆仅失去轴向承载力；②压屈斜杆的下端连接失效。通过验算剩余的有效构件，保证结构的安全。

（3）调整周边框架与支撑的刚度，让初始屈服出现在周边延性抗弯框架，并先于支撑斜杆压屈。为了掌握屈服后的性能，对结构在单调增量荷载作用下进行了简化的非线性分析。