澳门某超高层结构抗风设计

超高层建筑的结构设计与安全性评估摘要：本文探讨了超高层建筑的结构设计与安全性评估，旨在深入研究这一领域的关键原则、工程挑战以及安全性评估方法。

超高层建筑作为现代城市的地标，其兴建涉及到高度、风荷载、地震力等复杂问题，结构设计与安全性评估至关重要。

介绍了抗震设计、抗风设计、材料选择、负荷分配和使用需求等结构设计原则，探讨了抗震、高度、施工技术、风荷载、基础工程、安全管理等工程挑战。

提供了多层次的安全性评估方法，包括结构模拟与分析、监测系统、非破坏性测试、定期检查与维护、安全演练与培训、安全管理体系以及数据分析与预测模型。

通过综合应用这些方法，可以确保超高层建筑的安全性和可持续性，为城市发展做出贡献。

关键字：超高层建筑、结构设计、安全性评估一、引言随着现代城市化进程的不断推进，超高层建筑在城市景观中崭露头角，成为现代城市发展的标志性建筑物。

这些巨大而复杂的建筑物不仅提供了宝贵的空间，还代表了技术和工程的巅峰成就。

超高层建筑的兴建涉及到复杂的结构设计和安全性评估，因为它们所面临的挑战远比普通建筑物更为复杂。

本文将深入探讨超高层建筑的结构设计原则、工程挑战和安全性评估方法，以便更好地理解如何确保这些壮丽建筑的安全性和可持续性。

通过深入研究这一领域，我们可以更好地应对未来城市化进程中超高层建筑带来的挑战，促进城市发展的可持续性和安全性。

二、超高层建筑的结构设计原则超高层建筑的结构设计是确保建筑物安全性和稳定性的基础。

在设计超高层建筑的结构时，需要遵循一系列关键原则，以应对高度、外部环境、风荷载、地震力等多重挑战。

以下是超高层建筑结构设计的关键原则：1.抗震设计：抗震设计是超高层建筑结构设计的首要原则之一。

由于这些建筑容易受到地震的影响，结构工程师必须根据地震区域的地质情况和地震力的估计，设计出能够有效吸收和分散地震力的结构。

这通常包括采用弹性支撑、阻尼系统、基础隔震等技术，以减小地震对建筑物的影响。

2.抗风设计：超高层建筑容易受到强风的影响，风荷载的考虑也是非常重要的。

超高层自然通风建筑结构设计实现在超高层的建筑结构设计中需要结合当地的实际情况，充分考量当地的气候、风荷以及风量，对建筑结构进行合理设计，以此提升自然通风的水平，达到节能的效果。

1超高层建筑工程项目建筑设计特点超高层建筑因为离地面较远，为建筑内部创造舒适的内部环境的难度远远大于普通的中高层建筑，从某种程度上来说，超高层建筑的节能效果是衡量超高层设计的整体效果的重要影响因素。

自然通风是实现超高层建筑节能降耗的重要手段，也能够提升室内生活和工作的舒适度，在超高层建筑工程项目中，自然通风设计和整体的建筑质量、消防安全等都是密切相关的，在设计中需要综合考量，以此达到建筑设计的最优效果。

2超高层实现自然通风的建筑结构设计思路在超高层的建筑结构设计中，通过对窗户、双层幕墙、烟囱、露台以及中庭等进行布局，把建筑和户外通过空气的流通进行连接，人在室内可以通过新风系统控制室内的风量，并根据气候的变化和个人的生活需要来调整风荷。

在实现自然通风的超高层建筑结构中，核心筒占标准层的面积一般达到20%～30%，以广州西塔和XX的国际金融中心二期为例，电梯井占总面积的30%，设备机房和管道竖井占核心筒总面积的15%，卫生间、清洁间和茶水间等约占到10%，疏散楼梯和交通通道占5%～7%。

超高层建筑在实现自然通风的布局中，大致应遵循以上功能比例进行分配，根据实际需要进行调整，尤其是核心筒根据设计要求为板式建筑或点式建筑选择不同的布置区域，达到最优的通风效果。

以广州西塔为例，广州西塔核心筒中心为空调机房，整个核心筒呈现的是Y形的结构，空间较为完整，管井沿着核心筒进行设计，不影响整体的接触风力的面积，能够最大程度地利用好自然通风的效能，达到节能的效果，这样的建筑结构设计方案利用比较广泛。

类似的还有XX国际金融中心二期的建筑设计方案，这样的设计能够实现自然通风的效果。

实际上，超高层建筑的自然通风设计理念和普通的高层建筑的设计理念具有一致性，最大的区别在于超高层建筑因为受到风的影响和整体结构的影响较大，需要对这些参数进行模拟，以此保证超高层建筑的综合效果的实现。

超高层建筑结构的抗风性能分析与抗震性能研究章节一：绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目的和内容章节二：超高层建筑结构的抗风性能分析2.1 风荷载基本知识2.2 超高层建筑风荷载计算方法2.3 超高层建筑结构抗风性能分析方法2.4 超高层建筑结构抗风性能分析案例分析章节三：超高层建筑结构的抗震性能研究3.1 抗震设计基本原则3.2 超高层建筑的地震响应特性3.3 超高层建筑的抗震设计方法3.4 超高层建筑抗震性能分析案例分析章节四：超高层建筑结构的综合研究4.1 超高层建筑结构的静力分析与动力分析4.2 超高层建筑结构的抗风性能与抗震性能综合评价方法4.3 超高层建筑结构的综合研究案例分析章节五：结论与展望5.1 论文总结5.2 研究存在不足与改进措施5.3 发展趋势和展望注：以上提纲仅供参考，实际论文结构和内容可以根据具体要求和研究情况进一步调整和完善。

第一章：绪论1.1 研究背景和意义随着城市建设和人口增长的不断加剧，传统的低层建筑已经无法满足城市发展的需求，超高层建筑逐渐成为解决城市发展和住房问题的一个重要选择。

超高层建筑具有占用地面面积小、能够大幅提高综合用地效益等优点，同时还可以提升城市的形象和品牌效应。

因此，越来越多的城市开始考虑和实施超高层建筑建设，超高层建筑的建设和管理已经成为城市规划和建设领域的一个重要课题。

然而，由于超高层建筑的高度远远超过传统的低层建筑，其结构的安全性与稳定性面临着静力和动力等方面的挑战，尤其是在面对强风和地震等极端天气时更是面临巨大的考验。

因此，对超高层建筑结构的抗风性能分析与抗震性能研究具有十分重要的意义。

1.2 国内外研究现状目前，对于超高层建筑结构的抗风抗震等方面的研究已经成为结构工程和建筑设计的一个研究热点。

国内外学者已经展开了大量的研究工作，特别是在抗风性能和抗震性能方面的研究已经取得了一定的进展。

比如，针对超高层建筑结构的风荷载计算方法、建筑外形设计、抗风措施、风环境风洞试验等方面都已经有了不少成果。

超高层建筑的结构抗风设计大跨、柔、轻质和低阻尼方向发展，使得结构对风的敏感性大大增强，风荷载正逐渐成为结构设计时的主要侧向荷载之一，甚至是决定性的设计荷载。

因此对于高、长等柔性结构的抗风计算和设计是结构抗风安全的关键，具有重要意义。

合理的进行结构抗风设计，是保证结构安全的重要因素，特别是超限高层建筑，由于它们的结构设计计算己经超出了相关规范及规程的要求。

因此，在设计时应进行专门的研究，对于实际工程具有现实的指导意义。

一、风对建筑结构的作用及结构抗风设计要求风荷载是建筑物的主要荷载之一，虽然其作用幅度比一般地震荷载小，但其作用频度却较地震荷载高得多。

随着结构规模的增加(高度与长度)，风荷载变得越来越重要以至于最后成为结构设计中控制性荷载，即非抗震设计时的荷载效应组合控制结构的设计。

1.1 建筑结构的风致效应建筑结构的风致效应包括静力效应和动力效应。

静力风效应是指由于结构上的静力风荷载所引起的结构的静内力和静位移;动力风效应是指由结构上的脉动风荷载和漩涡干扰力所引起的结构的振动反应，包括振动内力、振动位移和振动加速度。

1.2 风对建筑结构的作用在风力的作用下处在风场中的建筑物承受由风引起的静力荷载与动力荷载。

按风对建筑物作用力的方向不同可分为:1.在建筑物的迎风面上产生的压力(气流流动产生的阻力)，包括静压力和动压力;2.在横风向产生横风向干扰力(气体流动产生的漩涡扰力与湍流脉动压力);3.空气流经建筑物后在建筑物的背后产生的涡流干扰力(包括背风向的吸力)。

1.3 建筑结构抗风设计要求建筑物抗风设计必须保证结构在使用过程中不出现破坏现象，主要涉及以下几个方面：1.结构抗风设计必须满足强度设计的要求，也就是说结构的构件在风荷载和其他荷载的共同作用下内力必须满足强度设计的要求。

确保建筑物在风力的作用下不会产生倒塌、开裂和大的残余变形等破坏和损伤。

2.结构抗风设计必须满足刚度设计的要求，以防止建筑物在风力作用下产生过大的变形，引起隔墙的开裂、建筑装饰和非结构构件损坏。

498米的超高层，结构设计如何破？文章来源公众号：绿得技翼，西北事业部技发部有“西部第一高楼”之称的中国国际丝路中心是陕西省与绿地集团全面深化合作的重要成果之一，是陕西省打造现代化大西安新中心的有力支撑。

项目建成后将成为“大西安”的城市新名片，将同钟鼓楼、大雁塔等历史性地标凝视相望，相得益彰！那中国国际丝路中心究竟有多高？498米！这个高度是绿地集团在西北建成并投入使用的首座超高层建筑西安绿地中心A座的近两倍。

目前，本项目正在加紧建设中，相信不久之后，亲们就可以登上高楼看尽古都风光了。

到时小编一定第一时间飞去打卡，求合影！这样一座壮丽不凡的项目隐藏着众多技术难点，绿地的设计师们在这个建筑中倾注心血，以工匠精神精心雕琢，逐一将这些难点攻破。

下面小编给咱们分享项目设计的特点，大家一起涨姿势啦！No.1建筑形体与结构体系完美融合1. 建筑形体与结构抗震中国国际丝路中心在最初的方案设计中，我们就将建筑形体与结构经济性相互融合，体现在整个建筑平面尺寸底部最大，向上逐级收进，这样的建筑形体具有很好的结构稳定性。

建筑形体由低区到高区逐步收进，结构重量也逐步减小，将大大减小地震作用。

建筑立面示意图低区、中区、高区平面示意图外框柱逐层内收示意图核心筒分区内收示意图2.建筑形体与风荷载建筑形体收进的同时平面尺寸逐步减小，同时减小的还有建筑高区的迎风面积，此举能有效减小风压。

同时，在风的作用下，超高层建筑不仅会在风吹的方向发生摆动，同时也会在垂直与风吹的方向发生较大摆动，这是由于风在垂直于风吹的方向产生不对称的漩涡引起的，这个由不对称的漩涡引起的摆动对超高层的结构安全影响极大。

这也难不倒我们的设计师，我们对塔楼平面进行了优化，不采用那种简单的矩形平面，而将四个角根据建筑造型进行切角。

平面切角后，结构侧面的漩涡情况有明显改善。

以下两个动画可以很直观的展示这种变化。

建筑角部不切角风压示意图建筑角部切角风压示意图3.建筑效果与结构体系中国国际丝路中心项目创新性的采用空腹环带桁架代替传统带斜杆的环带桁架，满足结构安全性的同时使得室内视野和空间通透性更好。

超高层建筑的抗风措施分析摘要:超高层建筑适应于现代化城市发展。

随着建筑高度的增加，以风荷载为主的侧向水平作用及其侧向位移也不断增加。

抗风能力成为超高层建筑在设计安全和使用性能方面的关键因素和重要指标。

本文主要从空气动力学优化以及耗能减震体系两方面介绍超高层建筑抗风措施，并以上海中心大厦作为实例进行分析。

关键词：超高层建筑；抗风；空气动力学；阻尼器随现代化城市进程发展，过大的人口密度和建筑密度使得城市用地日趋紧张，人们不得不向上寻求更舒适合理的生存发展空间。

在中国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定：建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。

在世界超高层建筑学会新标准中，高度达到300m以上为超高层建筑。

超高层建筑占地面积少、建筑面积大、集中化程度高的特点非常适应于现代城市发展。

然而，随着建筑的高度不断增加，使得结构对风荷载为主的侧向水平荷载作用更加敏感，并产生更大的侧向位移，这就要求超高层建筑需要较大的承载能力和较大的刚度，使侧向变形限制在一定的范围内。

超高层建筑的抗风能力成为结构设计安全和使用性能的关键因素和重要指标。

1 超高层建筑抗风设计要求超高层建筑抗风设计要求主要包括以下三个方面:（1）强度设计的要求，构件在主要包括风荷载的侧向荷载和其他荷载的共同作用下内力必须满足相应的强度设计的要求。

确保建筑物在风力等荷载的作用下不会产生倒塌、开裂和大的残余变形等破坏和严重损伤。

（2）刚度设计的要求，以防止建筑物在各类风力作用下产生过大的变形，引起隔墙的开裂、建筑装饰和非结构构件损坏，同时也要防止建筑结构本身由于风力作用被造成破坏。

（3）舒适度设计的要求，以防止在使用过程中建筑内人员对风力作用下引起结构动力响应及楼体摆动造成生理及心理的不适，保证建筑功能的适用性、舒适度。

2 超高层建筑抗风设计措施2.1 空气动力学优化超高层建筑按体型高度可以大致分成3个级别：350m以下的超高层建筑的断面形状相对灵活多样，一般不必进行专门的抗风优化设计，但要适当控制结构高宽比和长宽比；350~600m高层建筑的标准层平面形状可选择有利于抗风的近似方形，结构顶部应进行适当气动优化；600 m以上的超高层建筑在截面形状和沿高度的外部形态上都应采取强有力高效的空气动力学优化方案。

超高层建筑的结构抗风设计超高层建筑的结构抗风设计超高层建筑的结构抗风设计摘要：高层特别是超高层建筑的风荷载，是结构设计中位移和扭转超限的主要控制因素，也是结构设计的重点和难点之一。

本文结合工程实例和目前国内比较常见的风振控制措施，简要介绍在设计中的一些抗风措施。

关键词：高层建筑；风荷载；抗风措施；阻尼器Abstract: The high-rise building wind loads, the structural design displacement and torsion overrun the main controlling factor also focus on structural design and one of the difficulties. In this paper, integrate the engineering example and the more common wind-induced vibration control measures to a brief introduction in the design of some of the control measures。

Key words: high-rise building；wind load；structural control measures Damper中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：引言：伴随城市化的快速进展，建筑高度和高宽比的增加及钢结构的大量应用，高层建筑的刚度越来越柔，阻尼比越来越小。

一方面要求建筑尽量轻柔化，可以减少自重减轻地震力等的影响，另一方面又要求建筑有较大的承载力和刚度来解决水平荷载的影响，高层建筑物如果设计的太过轻柔则达不到足够的刚度，在风荷载作用下会导致水平位移过大，因此高层建筑如何做好抗风设计，除了做好合理的结构分析与设计，可以结合控制结构振动的方法来解决以上问题。

澳门某项目不锈钢金属屋面系统设计与抗风性能检测唐建伟（广东百安力轻钢结构产品有限公司 珠海）摘要：针对建筑不锈钢屋面系统在澳门某项目中的设计做详细的介绍，包括对金属屋面系统设计的考虑因素介绍以及对金属屋面系统抗风性能的试验原理及具体方法介绍，并提出有效评价金属屋面抗风性能的合理的检测方法。

关键词：金属屋面 不锈钢 设计考虑 抗风性能 检测1.项目介绍该项目位于澳门氹仔岛，西临友谊大桥，南临澳门国际机场（图1），占地面积275000平方米，主体结构为地上4层地下1层，可供16艘400人客船和3艘1200人客船同时靠泊，码头顶楼设有直升机起降平台，出入境两边各可达每小时处理10320名乘客的过关需求。

本项目金属屋面平面投影面积约91000平方米，屋面采用连续正反弧造型，最长正弧屋面板为100m，最长连续正反弧屋面板约75m，最小弯弧半径11m。

（图2） 该项目共分三期，其中一期为2006年建造，金属屋面面积约2.6万平方米，2009年又延续扩建一期，新建停车场金属屋面面积1万平方米，二期工程从2010年开工，金属屋面面积约5.5万平方米。

本项目所有金属屋面系统均采用百安力公司建筑金属屋面系统，自2006年一期金属屋面建成至今亦已经过9年的时间验证，一期金属屋面未出现过任何渗漏或风致破坏现象，且在二期工程开工后已对一期金属屋面系统做现场检查与评估，设计及顾问方均认为一期金属屋面质量符合设计要求，已证明百安力金属屋面系统可提供可靠质量保证。

图1项目平面位置图图2项目效果图2.金属屋面系统设计该项目位于澳门氹仔岛，属于亚热带季风气候，夏季湿润多暴雨与台风，冬季温和少雨，且此项目为客运码头，临近海边，常年处于海洋性气候环境，因此气候条件决定建筑围护系统应具有耐久性、抗风性及其他与建筑使用要求有关的性能指标，如声学、节能等。

因此在设计过程中应重点考虑如下：1）耐久性；2）结构性能；3）防水性能；4）满足使用功能的考虑；同时根据建筑造型及使用的需要，在设计共采用了四种屋面系统，分别如下图所示：图3 屋面系统描述（由上至下）： 0.7mm厚Faspanel 26-400 不锈钢316L屋面板；25mm厚XPS聚苯挤塑板；防水透汽膜；100mm*60Kg/m3岩棉保温层；2.0mm厚Fastray90-375盘式结构底板。