高层建筑斜交网格筒结构抗震概念分析

第３３卷第４期　２０１１年８月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ．Ａｒｃｈｉ土木建ｔｅｃｔｕｒａｌ＆Ｅｎｖｉ筑与环境ｒｏｎｍｅｎｔａｌ工程　　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１１　高层建筑斜交网格筒结构抗震概念分析　生　，李祚华。，董志君　滕　军　，郭伟亮　，容柏　究生院，广东深圳５１８０５５；　（１．哈尔滨工业大学深圳研　　２．广州容柏生建筑工程设计事务所，广州５１０１７０；３　大连理工大学土木工程学院，辽宁大连１１６０２４）摘　要：为了解高层建筑斜交网格筒一核心筒新型结构体系在地震作用下的抗震概念，参照工程实　例建立了典型的钢管混凝土斜交网格筒一钢筋混凝土核心筒结构，采用弹塑性动力时程分析方法，　基于构件塑性能发展过程明确了体系构件的屈服顺序、探讨了墙肢厚度、斜柱截面、连梁高度等因　素对体系构件屈服顺序的影响，总结了内外筒抗震防线的分布特点，分析了体系弹性和塑性阶段抗　侧刚度的主要影响因素和关键构件以及体系塑性耗能的关键构件。结合“三水准”抗震设防目标和　体系抗震防线分布特点以及构件屈服特点，探讨了该类型结构的抗震概念。　关键词：斜交网格筒；筒体；抗震；抗震防线；塑性耗能；　中图分类号：ＴＵ３５２．１１　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４—４７６４（２０１１）０４—０００１—０６　Ｓｅｉｓｍｉｃ　Ｃｏｎｃｅｐｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　Ｄｉａｇｒｉｄ　Ｔｕｂｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　Ｇ　Ｊｕ几　，ＧＵＯ　Ｗｅｉ—ｌｉａｎｇ　，ＲＯＮＧ　Ｂａｉ—ｓｈｅｎｇ　，ＬＩ　Ｚｕｏ—ｈｕａ。，ＤＯＮＧ　Ｚｈｉ－ｊｕｎ　（１．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｓｃｈｏｏｌ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ　５１８０５５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；　２．ＲＢＳ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０１７０，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；　３．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ　１１６０２４，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｒｉｓｅ　ｄｉａｇｒｉｄ　ｔｕｂｅ—ｃｏｒｅ　ｔｕｂｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ＣＦＳＴ　ｄｉａｇｒｉｄ　ｔｕｂｅ—ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｒｅ　ｔｕｂｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｅ　ｅｌａｓｔｉｃ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｔｉｍｅ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｙｉｅｌｄ　ｏｒｄｅｒ　ｉｓ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅｉｒ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｗａｌｌ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｃｏｌｕｍｎ　ｃｒｏｓｓ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｂｅａｍ　ｈｅｉｇｈｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｙｉｅｌｄ　ｏｒｄｅｒ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｌｉｎｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｕｂｅｓ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｅｘｅｒｔｉｎｇ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｌａｔｅｒａｌ　ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ａｎｄ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｅｎｅｒｇｙ　ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｌｅｖｅｌ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｙｉｅｌｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｔ　１ａｓｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉａｇｒｉｄ　ｔｕｂｅ；ｔｕｂｅ；ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｓｅｉｓｍｉｃ　ｆｏｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ；ｐｌａｓｔｉｃ　ｅｎｅｒｇｙ　２１世纪初，Ｎｏｒｍａｎ　Ｆｏｓｔｅｒ将斜交网格筒结构　成功应用于瑞士再保险大厦和纽约赫斯特大厦，引　起了世界各国建筑师和结构工程师的关注。该体系　是由内核心筒、斜交网格外筒组成的新型结构体系，　其中斜交网格外筒由斜柱和环梁构成，具有较大的　抗侧刚度，通过梁板与内部核心筒连接形成了筒中　筒结构体系Ｅｌ－ｚ］，外筒能够提供６０　以上的抗侧刚　度，结构体系抗侧刚度显著提高，使其在高层、超高　层建筑的建造中具有潜在的优势　］。　目前，对该新型结构体系的研究多集中在弹性　阶段的受力特点分析及影响因素探讨ｌ＿４　］、筒简　化计算方法理论研究　。］、斜柱角度选取＿８　等方面。　对体系大震下非线性性能的研究主要集中在交叉斜　柱节点实验　、体系抗震性能的总结口　以及结　收稿日期：２０１１－０１—１７　基金项目：国家自然科学基金重点项目（５０９３８００１）；国家自然科学基金重大研究计划培育项目（９０７１５００９）　作者简介：滕军（１９６２一），男，教授，博士生导师，主要从事结构抗震抗风、高层复杂建筑结构研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｔｅｎｇｊ＠ｈｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。　２　土木建筑与环境工程　第３３卷　构设计方案比较和优化ｌ】。。　等方面，对其大震下抗　震概念的把握尚不清晰。而在中国，高层斜交网格　筒结构多建造在经济发达的城市，这些城市多处在　抗震设防高烈度区域，体系的抗震性能是结构设计　的重中之重。　与传统结构体系相比，斜交网格筒的结构形式，　受力机理，传力路径等存在显著的差异。外筒将楼　层竖向和水平荷载转化为斜柱的轴向拉压力向下层　传递，传力直接且具有很强的空间协同工作性能，抗　侧刚度甚至超过核心简，体系的屈服机制明显不同　于传统结构，抗震防线的分布也将发生较大变化。　因此，了解该体系在地震作用下各类构件的屈服顺　序，掌握体系内外筒抗震防线的分布，明确体系侧向　刚度和塑性耗能的关键构件，建立体系的抗震概念，　是确保这类新型结构体系的大震性态，对其进行合　理抗震设计的前提。　该文对ｌＯ个钢管混凝土斜交网格筒一钢筋混　凝土核心筒结构进行了动力弹塑性时程分析，明确　：ｍｍ／　锕　菇　了地震作用下体系的屈服过程和内外筒抗震防线分　８　ｌｏ　一誊．０譬一ｇ　．０ｎ　一８∞１０　布特点，分析了体系抗侧刚度、塑性耗能的关键构　件，探讨了体系的抗震概念。　１　分析方法　参考典型实际工程广州西塔项目，结合斜交网　格筒的受力特点以及研究目标，设计了结构形式规　则的斜交网格简一核心筒结构，其中外筒由钢管混凝　土斜柱和钢环梁构成，内部为钢筋混凝土核心筒，内　外筒问连系梁为钢梁，交叉斜柱及环梁与斜柱交点　均为刚性连接，并采用刚性楼板假定。结构层高４　ｍ共４８层，总高度为１９２　ｍ，外简为边长３６　ｉｎ的正　方形，内筒为边长１８　ｍ的正方形。斜柱钢管及钢梁　采用Ｑ３４５，核心筒按照规范方法采用ＨＲＢ４００进行　配筋，外筒环梁采用工字钢８００×３００×２０×４０，内　外筒间连系梁采用工字钢６００×２００×１１×ｌ７，剪力　墙厚度为１～１２层６００　ｍｍ，随楼层的增高每隔ｌ２　层减小厚度１００　ｍｍ，至顶层墙厚为３００　ｍｍ。连梁　宽度与所在楼层的墙厚相同，连梁高度１　２００　ｍｍ。　钢管混凝土斜柱的截面随高度的增加逐渐减小，壁　厚均为２０　ｍｍ，具体参数如结构模型图１所示，编号　为Ｄ１０Ｗ１０Ｃ１０，为便于阐述，定义一个交叉斜柱高度　范围所包含的楼层（６层）为一个斜交网格筒模块，则　结构整体可视为８个斜交网格筒模块沿竖向组合而　成。通过调整斜柱截面、墙肢厚度及连梁高度等影响　内外筒抗侧刚度的主要参数，得到其余９个结构模型　Ｄ１ＯＷ１ＯＣＯ８、Ｄｌ０Ｗ１ＯＣ１２、Ｄ１ＯＷ１０Ｃ１４、Ｄ１０Ｗ０８Ｃ１０、　Ｄ１０Ｗ１２Ｃ１０、Ｄ１０Ｗ１４Ｃ１０、Ｄ０８Ｗ１０Ｃ１０、Ｄ１２Ｗ１０Ｃ１０　和Ｄ１４Ｗ１０Ｃ１０。编号中字母依次代表斜柱截面、墙　肢厚度、连梁高度，其后的数字表示参数相对尺寸，　如Ｄ０８表示斜柱截面的直径及钢管厚度均为Ｄ１０　时的０．８倍。　图１结构模型　采用Ｐｅｒｆｏｒｍ３Ｄ程序，以纤维截面模拟钢管混　凝土斜柱及钢筋混凝土墙肢。钢材采用二折线理想　弹塑性应力一应变曲线。钢管约束混凝土采用三折　线应力一应变曲线口　，并考虑其强度退化，不同截面　参数对应的套箍系数　及其应力一应变曲线如图２所　示。其中当　＜１时，曲线具有下降段，当　＞ｌ时，　曲线不出现下降段。钢筋混凝土剪力墙中的端部约　束混凝土采用三折线有下降段的Ｍａｎｄｅｒ约束混凝　土应力一应变曲线模型ｌｌ　。构件纤维截面及纤维段　分布如图３所示，钢管混凝土柱截面外层为钢管纤　维，内部为钢管约束混凝土纤维。将截面沿半径划分　成若干层，每层再均分成若干段，图中截面共划分了　３Ｏ个纤维。截面的剪切特性通过定义可以考虑弹塑　性剪切效应的剪切截面来模拟。墙肢截面沿墙长度　方向划分纤维，其中端部为Ｍａｎｄｅｒ约束混凝土，中部　为非约束混凝土。采用弹塑性动力时程分析方法，选　取的地震波如表１所示，在分析中将各条地震波调整　为相同加速度峰值，且在不加说明的情况下，均采用３　条地震波计算结果的平均值进行探讨。　应变　图２约束混凝土应力一应变模型　弹　第４期　滕　军，等：高层建筑斜交网格筒结构抗震概念分析　３　２体系塑性发展过程　为研究斜交网格筒结构体系中各类构件的塑性　发展过程和分布特点，逐渐增大地震作用峰值加速　度至体系主要抗侧构件均出现一定塑性为止。由于　塑性能可以有效地反映结构及构件的性能劣化及损　伤累积过程，如图４所示为结构Ｄ１０Ｗ１０Ｃ１０的塑　性能发展时程曲线，其中纵坐标为体系各类构件塑　性耗能占体系总塑性能的比例，分析初始阶段弹性　体系中只有动能、弹性变形能和阻尼能，因此构件塑　性能均为０，随着连梁、斜柱和墙肢等先后屈服，体　系开始出现塑性能且不断累积，其余构件基本保持　弹性。其中连梁最先屈服且塑性耗能持续增加，连　梁为体系中塑性耗能最多的构件。斜柱是第２批屈　服的构件，其塑性耗能增加速度较慢且增加到一定　程度后基本保持稳定。墙肢最后因弯曲导致基底墙　肢屈服，由于其塑性主要集中在基底墙肢的边缘处，　塑性耗能较小。至分析结束时，在体系的总塑性能　中连梁占７８　，斜柱占２１．７　，墙肢只占０．３　。　基　丑　掣　剽　图４塑性能发展过程　由于墙肢的塑性能相对体系总塑性耗能很小，　因此仅对塑性耗能较大的连梁和斜柱进行塑性能参　数分析，探讨连梁高度、斜柱截面和墙肢厚度等对塑　性能发展过程的影响。对连梁高度的参数分析均以　保证其屈服机制一致且不发生剪切破坏为前提。如　图５（ａ）所示，增加连梁高度能推迟其屈服的时刻并　增大其塑性耗能比例，但连梁仍是体系最先屈服的　构件，斜柱屈服的时刻并不受影响，斜柱的塑性耗能　比例随之降低。如图５（ｂ）所示，增大斜柱截面能够　推迟斜柱进入塑性的时刻并减小其塑性耗能比例，　连梁屈服的时刻不受影响，连梁塑性耗能比例随之　增大。如图５（ｃ）所示，增大墙肢厚度不改变连梁和　斜柱屈服的时刻，能够增大连梁的塑性耗能比例并　减小斜柱的塑性耗能比例，但影响程度较小。可见　在斜交网格筒结构体系中，构件的屈Ｎ　ＪＩＬ￣Ｊ，序依次为　连梁、斜柱、墙肢，改变相应参数水平并不影响其屈　服顺序。这也说明体系内外筒抗震防线的分布与传　统框架（框筒）一核心筒结构体系相比发生了明显的　变化，外筒斜柱先于内筒墙肢屈服，斜交网格筒成为　体系的第１道抗震防线，内部核心筒成为了体系的　第２道抗震防线，而内筒中最先屈服的连梁仍可视　为体系的１道附加抗震防线。　一Ｃ０８谇粱　时间／ｓ　（ａ）连梁高度影Ⅱ向　一Ｄ０８连梁　时间／ｓ　（ｂ）斜柱截面影响　ＭＩＮ／ｓ　（ｃ）墙肢厚度影响　图５　塑性能发展过程参数分析　４　土木建筑与环境工程　第３３卷　３体系抗震性能分析　３．１抗侧刚度关键构件　如图６所示为墙肢厚度、连梁高度、斜柱截面对　结构基本周期的影响，增大各参数都能够增大结构　侧向刚度从而降低结构第１周期，各参数影响程度　的排序为斜柱截面影响最大，墙肢厚度次之，连梁高　度影响最小。如图７所示为保持地震作用不变，各　参数对结构塑性层问位移角最大值的影响，增大各　参数均可增大结构抗侧刚度而降低结构层间位移角　最大值，其中斜柱截面影响最大，连梁高度影响次　之，墙肢厚度影响最小。斜交网格筒内力系数随各　参数的变化如图８所示，这里外筒内力系数为外筒　基底内力与结构基底内力的比值。增加连梁高度和　墙肢厚度使外筒内力系数减小，增大斜柱截面能够　明显增大外筒内力系数。其中外筒剪力系数均大于　０．５，外筒弯矩系数均大于０．８２。可见在斜交网格　筒结构中，外筒是体系主要的抗侧力构件，而斜柱是　外筒弹性和塑性阶段侧向刚度的关键构件。　图６基本周期参数分析　ｊ磐　潍　匿　啮　图７层间位移角参数分析　．－ｔＤ－－剪力一墙肢厚度影响　—　一剪矩一墙肢厚度影响　－ｏ－剪力一连梁高度影响　－＜卜剪矩一连梁高度影响　—　‘剪力一斜柱截面影响　－　剪矩一斜柱截面影响　影响闲索水平　图８外筒剪力系数　３．２塑性耗能关键构件　体系进入塑性后，衡量其抗震性能的不仅仅是　其侧向刚度，还应包括其塑性耗能能力。如图９所　示为Ｈ１波作用下连梁和斜柱典型的滞回耗能曲　线，连梁为端部弯曲型屈服机制，滞回环较饱满，塑　性耗能能力强。斜柱以轴向内力为主，屈服机制不　利于构件耗能，但由于其轴向内力较大，因此屈服后　也能够耗散一定的塑性能。如图１０（ａ—ｃ）所示为斜　柱塑性耗能在楼层间的分布曲线，斜柱塑性能分布　相对集中在下部楼层，最大值发生在基底附近的第　１、２模块内，随楼层的增高而迅速减小，上部个别楼　层受高阶振型影响有所增大。改变墙肢厚度、连梁　高度和斜柱截面对该塑性能分布规律的影响较小。　如图］０（ｄ—ｆ）所示为连梁塑性耗能在楼层间的分　布，可见连梁的塑性能分布范围较大且受高阶振型　影响较明显，在靠近结构基底和顶部附近的模块内　其塑性耗能最大，结构中部楼层略小，结构基底和顶　部楼层内连梁塑性能最小。改变墙肢厚度、连梁高　度和斜柱截面对连梁塑性耗能在楼层间的分布规律　影响较小。斜柱和连梁塑性耗能占体系总塑性耗能　的比例受各参数的影响如图ｌ１所示，增大连梁高　度、斜柱截面和墙肢厚度均使连梁塑性耗能比例增　加，斜柱塑性耗能比例减小，其中连梁高度影响程度　最大，斜柱截面次之，墙肢厚度影响最小，且连梁塑性　耗能比例在各参数水平下均在８Ｏ　以上。可见连梁　是斜交网格筒结构体系塑性耗能的关键构件。　吕　Ｚ　一　Ｘ　歙　划　曲率／（×１０一。ｉｎ一　）　轴向应变／（Ｘ　１０一，）　图９构件滞回耗能曲线　第４期　滕　军，等：高层建筑斜交网格筒结构抗震概念分析　斜柱塑性能／（Ｘ　１０　Ｎ－ｒｒ１）　斜柱塑性能“Ｘ　１０６Ｎ・ｍ１　斜柱塑性能／（ｘ　１０　ＮⅧ）　（ａ）墙肢厚度影响　（ｂ）连梁高度影响　（ｃ）斜柱截面影响　连梁塑性能，（Ｘ　１０　Ｎ－１３１）　连梁耀性能，（Ｘ　１０６　ＮＩＩｎ）　连梁翅性能／（×１０　Ｎ・ｍ）　（ｄ）墙肢厚度影响　（ｅ）连梁塑性能分布　（ｆ）剁柱截面影响　图１０构件塑－ｌ生能分布　微损伤甚至保持不屈服。此时内筒墙肢作为第２道　抗震防线的抗侧力和承重构件宜控制其屈服甚至保　持弹性，而连梁是结构的附加抗震防线，更是结构关　键的耗能构件，在兼顾其“可修”的前提下应允许其　摹　部分屈服以耗散地震能量。在大震作用下，通常结　构的第１道和第２道抗震防线都是允许屈服的，但　由于斜交网格筒是结构的主要抗侧力构件，承担了　结构大部分的侧向荷载，斜柱作为其侧向刚度的关　键构件，一旦大量屈服并发生承载力退化，将导致内　外筒楼层荷载重分配，内筒承担的荷载将大幅上升，　图１１构件塑性能比例参数分析　而墙肢作为结构最后一道抗震防线若发生较严重的　屈服则难以确保结构“不倒”。因此，宜适当控制斜　柱在大震下的屈服程度和数量，尽量控制斜柱不发　３．３抗震概念探讨　斜交网格筒结构体系的构件屈ＨＦ．Ｎ序、内外筒　抗震防线分布特点以及构件的抗震性能与传统的框　架（框筒）一核心筒类型结构体系相比发生了较大的　变化，因此对于该类型结构的抗震设计，应结合其自　生承载力退化，并且墙肢亦仅允许发生较轻的抗弯　屈服为宜。此时连梁应允许充分发展塑性，进而降　低结构刚度，减小地震作用并大量耗散地震能量。　身特点建立与其相适应的结构抗震概念。目前中国　抗震规范是以“小震不坏，中震可修，大震不倒”为抗　震设防目标的，因此对于斜交网格筒结构体系，在小　４　结论　１）在斜交网格筒一核心筒结构中，构件在地震作　用下的塑性发展顺序依次为连梁、斜柱、墙肢。斜交　网格筒是体系的第１道抗震防线，核心筒是第２道　震作用下结构各类构件均应保持弹性从而实现“小　震不坏”。在中震作用下，通常结构第１道抗震防线　中的构件是允许一定程度屈服的，但是在斜交网格　抗震防线，连梁仍可视为体系１道附加的抗震防线。　２）斜交网格筒是体系的主要抗侧力构件，而斜　柱是其弹性和塑性阶段刚度的关键构件；连梁是体　系塑性耗能的关键构件。　筒结构中，外筒成为结构的第１道抗震防线，而斜柱　是其抗侧力和承重的关键构件，一旦发生较严重屈　服则不易实现“可修”，因此宜控制斜柱在中震下轻　６　土木建筑与环境工程　第３３巷　３）斜柱塑性能分布范围较集中，最大值发生在　基底附件的第１、２斜交网格筒模块内，随楼层的增　高而迅速减小。连梁塑性能分布范围较大，且受高　阶振型影响较明显，在靠近结构基底和顶部的斜交　网格筒模块内其塑性耗能最大，中部楼层略小，基底　和顶部楼层的连梁塑性耗能最小。　４）探讨了体系的抗震概念，小震时各类构件应　保持弹性；中震下，斜柱宜尽量控制损伤，墙肢宜控　制屈服，连梁宜允许部分屈服；大震下，斜柱和墙肢　均宜控制屈服数量和屈服程度，特别是斜柱不宜发　生承载力退化，而连梁应允许屈服。　参考文献：　［１］容柏生．国内高层建筑结构设计的若干新进展［Ｊ］．建筑　结构，２００７，３７（９）：１　５．　ＲＯＮＧ　ＢＡＩ　ＳＨＥＮＧ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ’ｓ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００７，　３７（９）：１—５．　［２］ＧＯＲＤＯＮ　Ｗ．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｎ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．２００５，４６（４）：４２—４６．　［３］ＭＩＲ　Ｍ　Ａ，ＭＯＯＮ　Ｋ　Ｓ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔａｌｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ：ｃｕｒｒｅｎｔ　ｔｒｅｎｄｓ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ［Ｊ］．　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｒｅｖｉｅｗ，２００７，５０（３）：２０５—２２３．　［４］张崇厚，赵丰．高层斜交网格筒结构体系抗侧性能相关　影响因素分析［Ｊ］．土木工程学报，２００９，４２（１１）：４１—４６．　ＺＨＡＮＧ　ＣＨ０ＮＧ—Ｈ０Ｕ，ＺＨＡ（）ＦＥＮＧ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｌａｔｅｒａｌ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ　ｄｉａｇｒｉｄ　ｔｕｂｕｌａｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｏｕｒｎａｌ，２００９，４２　（１１）：４１—４６．　［５］郭伟亮，滕军．超高建筑斜交网格筒力学性能研究［Ｊ３．　西安建筑科技大学学报：自然科学版，２０１０，４２（２）：１７４—　１７９．　ＧＵＯ　ＷＥＩ　Ｉ　ＩＡＮＧ，ＴＥＮＧ　ＪＵＮ．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　ｄｉａｇｒｉｄ　ｔｕｂｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉ’ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１０，４２（２）：１７４—１７９．　［６］ＭＯＯＮ　Ｋ　Ｓ，ＪＥＲＯＭＥ　Ｊ．Ｄｉａｇｒｉｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｆｏｒ　ｔａｌｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｄｅｓｉｇｎ［Ｊ］．Ｔｈｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｔａｌｌ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，２００７，ｌ　６：２０５　２３０．　［７］ＭＯＯＮ　Ｋ　Ｓ．Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　ｂａｓｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｓｔｅｅｌ　ｂｒａｃｅｄ　ｔｕｂｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ：Ａ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ａｐｐｒｏａｃｈＶＪ］．　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１０，３２：３１６３—３１７０．　［８］ＭＯＯＮ　Ｋ　Ｓ．Ｏｐｔｉｍａｌ　ｇｒｉｄ　ｇｅｏｍｅｔｒｙ　ｏｆ　ｄｉａｇｒｉｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｔａｌｌ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ［Ｊ］．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｒｅｖｉｅｗ，２００８，５１　（３）：２３９　２５１．　［９］韩小雷，黄超，方小丹，等．广州西塔巨型斜交网格空间柏　贯节点试验研究ｌ＿Ｊ］．建筑结构学报，２０１０，３１（１）：６３—６９．　ＨＡＮ　ＸＩＡ（￣ＬＥＩ，ＨＵＡＮＧ　ＣＨＡ０，ＦＡＮＧ　Ｘ１Ａ（）＿ＤＡＮ，ｅｔ　ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｐａｔｉａｌ　ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｏｂｌｉｑｕｅｌｙ　ｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｍｅｇａ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｗｅ　Ｔｏｗｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２０１０，３ｌ（１）：６３　６９．　［１０］方小丹，韩小雷，韦宏，等．广州西塔巨型斜交网格平面相　贯节点试验研究ＥＪ］．建筑结构学报，２０１０，３１（１）：５６—６２．　ＦＡＮＧ　ＸｌＡ（）＿ＤＡＮ，ＨＡＮ　Ｘ１Ａ（）－Ｉ　ＥＩ，ＷＥＩ　Ｈ（）ＮＧ，ｅｔ　ａ１．　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｐｌａｎｎａｒ　ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｏｂｌｉｑｕｅｌｙ　ｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｍｅｇａ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｗｅｓｔ＂ｒｏｗｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２Ｏ１０，３１　（Ｉ）：５６—６２．　［１１］周健，汪大绥．高层斜交网格结构体系的性能研究［Ｊ］．　建筑结构，２００７，３７（５）：８７—９１．　ＺＨ（）Ｕ儿ＡＮ，ＷＡＮＧ　ＤＡ—ＳＵＩ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｈｉｇｈ—ｒｉｓｅ　ｄｉａｇｏｎａｌ　ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００７，３７（５）：８７－９ｌ｜　［１２］韩小雷，唐剑秋，黄艺燕，等．钢管混凝土巨型斜交网格　筒体结构非线性分析［Ｊ］．地震工程与Ｊ＝程振动，２００９，　２９（４）：７７—８４．　ＨＡＮ　ＸＩＡＯ－Ｉ　ＥＩ，ＴＡＮＧ　ＪＩＡＮ　ＱＩＵ，ＨＵＡＮＧ　ＹＩ　ＹＡＮ，ｅｔ　ａ１．Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｈｕｇｅ　ｏｂｌｉｑｕｅ　ｃｒｏｓｓｉｎｇ　ｌａｔｔｉｃｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，２００９，　２９（４）：７７－８４．　［１３］傅学怡，吴兵，陈贤川，等．卡塔尔某超高层建筑结构没　计研究综述［Ｊ］．建筑结构学报，２００８，２９（１）：１—９．　ＦＵ　ＸＵＥ—ＹＩ，ＷＵ　ＢＩＮＧ．ＣＨＥＮ　ＸＩＡＮ—ＣＨＵＡＮ，ｅｔ　ａ１．　Ｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａ　ｓｕｐｅｒ　ｈｉｇｈ　ｒｉｓｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｉｎ　Ｑａｔａｒ［Ｊ￣．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００８，２９（１）：１　９　［１４］张小冬，刘界鹏．大连中国石油大厦结构方案优化设汁　［Ｊ］．建筑结构学报，２００９（Ｓ１）：２７—３３．　ＺＨＡＮＧ　ＸＩＡ【）＿Ｄ（）ＮＧ，ＬＩＵ　ＪＩＥ－ＰＥＮＧ．Ｏｐｔｉｍｕｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｎ　Ｄａｌｉａｎ　Ｃｈｉｎａ　Ｐｅｔｒｏｌ　Ｔｏｗｅｒ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００９（Ｓ１）：２７　３３．　［１５］钟善桐．钢管混凝土统一理论一研究与应用［Ｍ］．北京：　清华大学出版社，２００６．　［１６］ＭＡＮＤＥＲ　Ｊ　Ｂ，ＰＲＩＥＳＴＩ　ＥＹ　Ｍ　Ｊ　Ｎ，ＰＡＲＫ　Ｒ．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｓｔｒｅｓｓ　ｓｔｒａｉｎ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｃｏｎｆｉｎｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９８８，１１４（８）：１８０４—１８２６．　（编辑　胡英奎）