新型钢板剪力墙结构设计
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１．３１９ ３７．６５７ ７３．９９５ １１０．３３３ １４６．６７
１９．４８８ ５５．８２６ ９２．１６４ １２８．５０１ １６４．８３９
c 钢管 von-Mises 应力分布
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝０．０６９ ０２７ ＳＭＸ＝１０７．９０３
1.2 场地条件
项目所处的于家堡地区抗震设防烈度为 ７ 度，设 天 计基本地震加速度为 ０．１５ｇ，设计地震分组为第二组，
津
建 按地基土实测剪切波速资料计算，埋深 ２０．０ ｍ 范围内 设 场地土等效剪切波速值均＜１４０ ｍ／ｓ，覆盖层厚度＞
科 技 54 2011 NO.5
８０．０ ｍ，属软弱土、ＩＶ 类场地。
投资有限公司，从事设计技术管理工作。 □孟 然/天津新金融投资有限公司。
f 加劲肋 von-Mises 应力分布 图 4 钢板剪力墙各部位应力与位移
由图 ４ 可知，在小震工况作用下，钢板剪力墙中钢
板最大 Ｍｉｓｅｓ 应力为 ２０６ ＭＰａ，钢管混凝土中钢管最
大 Ｍｉｓｅｓ 应 力 为 １６４ ＭＰａ，钢 梁 最 大 Ｍｉｓｅｓ 应 力 为
１０８ ＭＰａ，加劲肋最大 Ｍｉｓｅｓ 应力为 ７２ ＭＰａ。钢板剪力墙
０．０６９ ０２７ ２４．０３２ ４７．９９５ ７１．９５９ ９５．９２２
１２．０５１ ３６．０１４ ５９．９７７ ８３．９４ １０７．９０３
d 钢梁 von-Mises 应力分布
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝２．７３７ ＳＭＸ＝２０６．６４８
2.2 结构布置与构件尺寸
南北两个塔楼的主要建筑功能分别为酒店和公 寓。±０．０００ 标高外环圆弧半径为 ４０．０ ｍ，内环半径为 ２６．５ ｍ，径向柱距为 １３．５ ｍ；端部外环柱±０．０００ 标高
Plan and Design
规划设计
开始，每增高 ３．９ ｍ，柱向外倾斜 ０．９ ｍ，最大倾斜角度 为 １３°，基本轴网尺寸为 ９ ｍ。筒体角柱采用矩形钢管 混 凝 土 柱 ，矩 形 钢 管 截 面 尺 寸 为 ９００ ｍｍ ×９００ ｍｍ ～ １ ８００ ｍｍ×９００ ｍｍ，中柱截面尺寸为 ９００ ｍｍ×９００ ｍｍ，混 凝土强度等级为 Ｃ４０。钢板剪力墙镶嵌于钢管混凝土柱 与水平 Ｈ 型钢梁形成的边框之中。大跨度桁架的上下 弦杆与腹杆均采用焊接箱形截面。在地下室部 分，筒体改为型钢混凝土构件，见图 ２。
2 结构设计 2.1 结构体系
根据建筑造型及使用功能，两个塔楼在 １０ 层与屋 顶层连接为一个整体，属于复杂超限结构。设计时采用 多层大跨度结构体系，主体结构由 ８ 个筒体 ＋ 大跨度 桁架梁与周边的钢管混凝土柱 ＋Ｈ 型钢梁框架构成，见 图 １。
图 1 结构整体模型
结构筒体内部作为楼梯、电梯使用空间，是主要竖 向承重与抗侧力构件。结构筒体之间的最大距离为 ４５ ｍ，采用两层通高的桁架形成大跨度楼盖结构。结构的 竖向构件均直接延伸至地下室底板，尽量避免结构转 换，结构传力直接，可大大降低结构造价。由于钢结构 构件可以在工厂加工制作，有效避免了混凝土斜柱支 模困难的问题。屋顶大跨度结构平面呈“∞”形，采用 双向交叉桁架体系，将两个塔楼连接为一整体。
3.2 筒体钢板剪力墙计算分析
筒体中钢管混凝土柱截面尺寸为 ９００ ｍｍ×９００ ｍｍ， 钢梁截面规格为 Ｈ７００ ｍｍ×３００ ｍｍ×１６ ｍｍ×２５ ｍｍ，钢板 剪力墙厚度为 ２０ ｍｍ，纵向加劲肋为 ２００ ｍｍ×８０ ｍｍ×１０ ｍｍ 槽钢。构件设计计算时采用 ＡＮＳＹＳ 有限元软件，钢管 混凝土柱混凝土和钢材分别采用 ｓｏｌｉｄ６５ 和 ｓｏｌｉｄ４５ 单元模拟，钢梁、钢板剪力墙、加劲肋用壳单元 ｓｈｅｌｌ６３ 模拟。筒体有限元模型见图 ３。
参考文献： ［１］郭彦林，董全利．钢板剪力墙的发展与研究现状［Ｊ］．钢结构，
２００５，２０（１）：１－６． ［２］汪大绥，陆道渊，黄 良，等．天津津塔结构设计［Ｊ］．建筑结
构学报，２００９，（Ｓ１）：１－７．
２．２１１ １７．８４１ ３３．４７０ ４９．１００ ６４．７２９
１０．０２６ ２５．６５６ ４１．２８５ ５６．９１５ ７２．５４４
生在强度破坏之前。设置加劲肋后，第一屈曲因子为
２．１８７，屈曲集中在底层剪力最大位置，屈曲发生在强
度破坏之后，满足设计要求。
表 2 筒体结构屈曲因子
屈曲模态数 无纵向加劲肋 有纵向加劲肋
１
０．４５９ ５６
２．１８７ ３
２
０．６２３ ９０
２．４０４ ９
３
０．７５５ ２５
２．７３５ ０
４
０．８９６ ６６
天
０．０６９ ０２７ ４４．７７７ ８９．４８５ １３４．１９４ １７８．９０２
津
２２．４２３ ６７．１３１ １１１．８４ １５６．５４８ ２０１．２５６
建
b 筒体 von-Mises 应力分布
设
科
技
2011 NO.5 55
规划设计
Plan and Design
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝１．３１９ ＳＭＸ＝１６４．８３９
大增强，故此，在 １０ 层连体与顶部屋盖设计时，两个塔
楼之间采用强连接的结构形式，节点构造简单，建筑使
用性能得到改善。
图 3 筒体钢板剪力墙有限元模型
１）应力分析。选择地面以上筒体一个侧面中的底
部 ４ 层墙体，由 ＥＴＡＢＳ 模型提取该位置墙体在地震作
用下的内力，见表 １。
表 1 各层构件内力
kN
层数
Ｙ ＯＸ
框架梁
主桁架
次梁
次桁架
柱
核心筒
楼板
图 2 结构平面布置
内环和外环的框架柱均采用圆钢管混凝土柱，钢
管截面尺寸为 准９００ ｍｍ，混凝土强度等级为 Ｃ５０。框架 梁均为焊接 Ｈ 型钢，材质为 Ｑ３４５Ｂ。次梁采用焊接 Ｈ 型 钢，按钢 － 混凝土组合梁进行设计。屋顶大跨度屋盖结 构的上下弦与腹杆均采用热轧圆钢管。
２．８２７ ８
５
０．９３８ ９６
２．９６０ ５
4 结语
钢板剪力墙作为一种新型的抗侧力结构具有很好 的应用前景，在天津国际金融会议酒店工程中的应用 充分发挥了其刚度大、延性好、施工快的优点。同时，考 虑到开洞对钢板剪力墙的影响以及施工操作可能产生 的偏差，今后需重点考虑加劲肋、洞口连梁及连接的构 造做法。
钢板剪力墙是由实体钢板、水平及竖向边缘构件 组合而成的，钢板上一般加有竖向或横向加劲肋，利用 钢板平面内刚度大的优势抵抗侧向力，其特点包括较 大的弹性刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的 滞回特性等［１］。由于国内对钢板剪力墙结构的设计理论 尚不完善，因而实际工程应用较少。目前已建成的工程 中，天津津塔是国内最高的钢板剪力墙结构，钢板墙应 用于该工程的核心筒区域，沿结构的两个主方向布置， 其中短向 ７ 道，长向 １ 道，钢板厚度 ２０ ｍｍ，采用圆钢管 混凝土柱作为竖向边缘构件，水平向采用宽翼缘工字 钢［２］。然而，目前国内钢板剪力墙的设计理论尚未完全 建立，规范还不完善，开洞钢板剪力墙的设计尚属空 白，给本工程的结构设计工作带来了很大挑战。
设置槽形加劲肋，可以避免过早发生局部屈曲；
４）便于与楼层 Ｈ 型钢梁、桁架杆件梁相连接。 根据 ＣＥＣＳ １５９：２００４《矩形钢管混凝土结构技术规 程》的规定，以钢构件为主要抗侧力构件的结构，其层 间位移限值要求与 ＪＧＪ ９９—９８ 《高层民用建筑钢结构 技术规程》中的规定相同，在风荷载作用下，其层间位 移角≮１／４００，在多于地震作用下层间位移≮１／３００。由 于筒体采用钢板剪力墙后，结构对变形的抵抗能力大
规划设计
Plan and Design
新型钢板剪力墙结构设计
□文/赵 彤 孟 然
摘 要：钢板剪力墙结构具有刚度大、塑性好、抗震性强等特点，作为一种新型的抗侧力结 构形式，在高地震烈度地区和重要性建筑中表现出了良好的技术经济性。文章针 对天津国际金融会议酒店工程中带门洞钢板剪力墙设计进行了介绍。
关键词：钢板剪力墙；抗震性能；超限结构；有限元模拟
利用 ８ 个筒体和内环框架柱作为竖向支撑。在建 筑的东西立面设有大面积弧形整体玻璃幕墙，高度达 ５６ ｍ，采用竖向抗风柱支撑，幕墙抗风柱下端支承在首 层楼面标高，上端与屋盖悬挑端相连。楼板采用压型钢 板 ＋ 现浇钢筋混凝土楼板。在±０．０００ 标高和地下 １ 层 嵌 固 部 位 、１０ 层 连 体 等 部 位 ，对 楼 板 厚 度 与 配 筋 进 行加强。
最大应力分布在底层，由分析可知满足设计要求。
天
津
２）弹性屈曲分析。对筒体 － 剪力墙进行了特征值
建 屈曲分析，静力分析中力取实际荷载，屈曲因子见表 ２。
设
科 不带加劲肋钢板剪力墙第一屈曲因子为 ０．４５９，屈曲发
技
56 2011 NO.5
□中图分类号：TU391 □文献标识码：C □文章编号：1008-3197（2011）05-54-03 □收稿日期：2011-06-15 □作者简介：赵 彤/男，1967 年出生，高级工程师，天津新金融
3 钢板剪力墙筒体设计
3.1 筒体结构构造
由于作为楼梯、电梯使用空间，筒体布置了门洞， 若用斜撑形成支撑 － 框架筒体，影响门洞布置。故此， 在设计时采用了钢板剪力墙代替柱间支撑。筒体构造 具有如下特点：
１）结构的整体性、刚度与延性显著提高； ２）钢管混凝土柱主要承担竖向力，充分发挥其组
合构件承载力高、性能优越的特点； ３）钢板剪力墙仅用于承担水平剪力，在钢板表面
墙剪力
左边柱
柱剪力 中柱
右边柱
１
１０ ３８１
５１４
８０
５１４
２
５ ６２４
５６９
５４１
４１７
３
２ ６４７
１８９
１６３
１１３
４
２wk.baidu.com５０６
１６９
２２５
２３３
在地震作用下的变形和应力分布见图 ４。
a 筒体位移
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝０．０６９ ０２７ ＳＭＸ＝２０１．２５６
1 工程概况 1.1 建筑方案
天津国际金融会议酒店建筑造型独特，平面呈 “∞”形，建筑功能复杂，主要包括五星级酒店、服务式 公寓、宴会厅、会议厅、金融交易等；总建筑面积约为
１６．２ 万 ｍ２，主体地下 ２ 层，地上 １２ 层，总高度约 ６０ ｍ， 地下室基础底板顶标高 －１６．５００ ｍ。位于首层中间通高 的中庭将建筑分为 ２ 个塔楼。酒店客房和公寓沿环向 分别布置在塔楼的外侧，会议室、汇报厅、宴会厅和博 物馆布置在建筑中央，内部形成大跨度空间；建筑顶部 为大跨度钢结构屋盖，周边悬挑长度达 ２０ ｍ，形成独特 的建筑造型。由于在不同标高楼层均需要较大空间，建 筑中产生多处越层大空间。围绕中庭的超大面积玻璃 幕墙，形成东西通透的建筑效果。
□■
２．７３７ ４８．０５１ ９３．３６４ １３８．６７８ １８３．９９１
２５．３９４ ７０．７０７ １６．０２１ １６１．３３４ ２０６．６４８
e 钢板 von-Mises 应力分布
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝２．２１１ ＳＭＸ＝７２．５４４
１９．４８８ ５５．８２６ ９２．１６４ １２８．５０１ １６４．８３９
c 钢管 von-Mises 应力分布
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝０．０６９ ０２７ ＳＭＸ＝１０７．９０３
1.2 场地条件
项目所处的于家堡地区抗震设防烈度为 ７ 度，设 天 计基本地震加速度为 ０．１５ｇ，设计地震分组为第二组，
津
建 按地基土实测剪切波速资料计算，埋深 ２０．０ ｍ 范围内 设 场地土等效剪切波速值均＜１４０ ｍ／ｓ，覆盖层厚度＞
科 技 54 2011 NO.5
８０．０ ｍ，属软弱土、ＩＶ 类场地。
投资有限公司，从事设计技术管理工作。 □孟 然/天津新金融投资有限公司。
f 加劲肋 von-Mises 应力分布 图 4 钢板剪力墙各部位应力与位移
由图 ４ 可知，在小震工况作用下，钢板剪力墙中钢
板最大 Ｍｉｓｅｓ 应力为 ２０６ ＭＰａ，钢管混凝土中钢管最
大 Ｍｉｓｅｓ 应 力 为 １６４ ＭＰａ，钢 梁 最 大 Ｍｉｓｅｓ 应 力 为
１０８ ＭＰａ，加劲肋最大 Ｍｉｓｅｓ 应力为 ７２ ＭＰａ。钢板剪力墙
０．０６９ ０２７ ２４．０３２ ４７．９９５ ７１．９５９ ９５．９２２
１２．０５１ ３６．０１４ ５９．９７７ ８３．９４ １０７．９０３
d 钢梁 von-Mises 应力分布
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝２．７３７ ＳＭＸ＝２０６．６４８
2.2 结构布置与构件尺寸
南北两个塔楼的主要建筑功能分别为酒店和公 寓。±０．０００ 标高外环圆弧半径为 ４０．０ ｍ，内环半径为 ２６．５ ｍ，径向柱距为 １３．５ ｍ；端部外环柱±０．０００ 标高
Plan and Design
规划设计
开始，每增高 ３．９ ｍ，柱向外倾斜 ０．９ ｍ，最大倾斜角度 为 １３°，基本轴网尺寸为 ９ ｍ。筒体角柱采用矩形钢管 混 凝 土 柱 ，矩 形 钢 管 截 面 尺 寸 为 ９００ ｍｍ ×９００ ｍｍ ～ １ ８００ ｍｍ×９００ ｍｍ，中柱截面尺寸为 ９００ ｍｍ×９００ ｍｍ，混 凝土强度等级为 Ｃ４０。钢板剪力墙镶嵌于钢管混凝土柱 与水平 Ｈ 型钢梁形成的边框之中。大跨度桁架的上下 弦杆与腹杆均采用焊接箱形截面。在地下室部 分，筒体改为型钢混凝土构件，见图 ２。
2 结构设计 2.1 结构体系
根据建筑造型及使用功能，两个塔楼在 １０ 层与屋 顶层连接为一个整体，属于复杂超限结构。设计时采用 多层大跨度结构体系，主体结构由 ８ 个筒体 ＋ 大跨度 桁架梁与周边的钢管混凝土柱 ＋Ｈ 型钢梁框架构成，见 图 １。
图 1 结构整体模型
结构筒体内部作为楼梯、电梯使用空间，是主要竖 向承重与抗侧力构件。结构筒体之间的最大距离为 ４５ ｍ，采用两层通高的桁架形成大跨度楼盖结构。结构的 竖向构件均直接延伸至地下室底板，尽量避免结构转 换，结构传力直接，可大大降低结构造价。由于钢结构 构件可以在工厂加工制作，有效避免了混凝土斜柱支 模困难的问题。屋顶大跨度结构平面呈“∞”形，采用 双向交叉桁架体系，将两个塔楼连接为一整体。
3.2 筒体钢板剪力墙计算分析
筒体中钢管混凝土柱截面尺寸为 ９００ ｍｍ×９００ ｍｍ， 钢梁截面规格为 Ｈ７００ ｍｍ×３００ ｍｍ×１６ ｍｍ×２５ ｍｍ，钢板 剪力墙厚度为 ２０ ｍｍ，纵向加劲肋为 ２００ ｍｍ×８０ ｍｍ×１０ ｍｍ 槽钢。构件设计计算时采用 ＡＮＳＹＳ 有限元软件，钢管 混凝土柱混凝土和钢材分别采用 ｓｏｌｉｄ６５ 和 ｓｏｌｉｄ４５ 单元模拟，钢梁、钢板剪力墙、加劲肋用壳单元 ｓｈｅｌｌ６３ 模拟。筒体有限元模型见图 ３。
参考文献： ［１］郭彦林，董全利．钢板剪力墙的发展与研究现状［Ｊ］．钢结构，
２００５，２０（１）：１－６． ［２］汪大绥，陆道渊，黄 良，等．天津津塔结构设计［Ｊ］．建筑结
构学报，２００９，（Ｓ１）：１－７．
２．２１１ １７．８４１ ３３．４７０ ４９．１００ ６４．７２９
１０．０２６ ２５．６５６ ４１．２８５ ５６．９１５ ７２．５４４
生在强度破坏之前。设置加劲肋后，第一屈曲因子为
２．１８７，屈曲集中在底层剪力最大位置，屈曲发生在强
度破坏之后，满足设计要求。
表 2 筒体结构屈曲因子
屈曲模态数 无纵向加劲肋 有纵向加劲肋
１
０．４５９ ５６
２．１８７ ３
２
０．６２３ ９０
２．４０４ ９
３
０．７５５ ２５
２．７３５ ０
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０．８９６ ６６
天
０．０６９ ０２７ ４４．７７７ ８９．４８５ １３４．１９４ １７８．９０２
津
２２．４２３ ６７．１３１ １１１．８４ １５６．５４８ ２０１．２５６
建
b 筒体 von-Mises 应力分布
设
科
技
2011 NO.5 55
规划设计
Plan and Design
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝１．３１９ ＳＭＸ＝１６４．８３９
大增强，故此，在 １０ 层连体与顶部屋盖设计时，两个塔
楼之间采用强连接的结构形式，节点构造简单，建筑使
用性能得到改善。
图 3 筒体钢板剪力墙有限元模型
１）应力分析。选择地面以上筒体一个侧面中的底
部 ４ 层墙体，由 ＥＴＡＢＳ 模型提取该位置墙体在地震作
用下的内力，见表 １。
表 1 各层构件内力
kN
层数
Ｙ ＯＸ
框架梁
主桁架
次梁
次桁架
柱
核心筒
楼板
图 2 结构平面布置
内环和外环的框架柱均采用圆钢管混凝土柱，钢
管截面尺寸为 准９００ ｍｍ，混凝土强度等级为 Ｃ５０。框架 梁均为焊接 Ｈ 型钢，材质为 Ｑ３４５Ｂ。次梁采用焊接 Ｈ 型 钢，按钢 － 混凝土组合梁进行设计。屋顶大跨度屋盖结 构的上下弦与腹杆均采用热轧圆钢管。
２．８２７ ８
５
０．９３８ ９６
２．９６０ ５
4 结语
钢板剪力墙作为一种新型的抗侧力结构具有很好 的应用前景，在天津国际金融会议酒店工程中的应用 充分发挥了其刚度大、延性好、施工快的优点。同时，考 虑到开洞对钢板剪力墙的影响以及施工操作可能产生 的偏差，今后需重点考虑加劲肋、洞口连梁及连接的构 造做法。
钢板剪力墙是由实体钢板、水平及竖向边缘构件 组合而成的，钢板上一般加有竖向或横向加劲肋，利用 钢板平面内刚度大的优势抵抗侧向力，其特点包括较 大的弹性刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的 滞回特性等［１］。由于国内对钢板剪力墙结构的设计理论 尚不完善，因而实际工程应用较少。目前已建成的工程 中，天津津塔是国内最高的钢板剪力墙结构，钢板墙应 用于该工程的核心筒区域，沿结构的两个主方向布置， 其中短向 ７ 道，长向 １ 道，钢板厚度 ２０ ｍｍ，采用圆钢管 混凝土柱作为竖向边缘构件，水平向采用宽翼缘工字 钢［２］。然而，目前国内钢板剪力墙的设计理论尚未完全 建立，规范还不完善，开洞钢板剪力墙的设计尚属空 白，给本工程的结构设计工作带来了很大挑战。
设置槽形加劲肋，可以避免过早发生局部屈曲；
４）便于与楼层 Ｈ 型钢梁、桁架杆件梁相连接。 根据 ＣＥＣＳ １５９：２００４《矩形钢管混凝土结构技术规 程》的规定，以钢构件为主要抗侧力构件的结构，其层 间位移限值要求与 ＪＧＪ ９９—９８ 《高层民用建筑钢结构 技术规程》中的规定相同，在风荷载作用下，其层间位 移角≮１／４００，在多于地震作用下层间位移≮１／３００。由 于筒体采用钢板剪力墙后，结构对变形的抵抗能力大
规划设计
Plan and Design
新型钢板剪力墙结构设计
□文/赵 彤 孟 然
摘 要：钢板剪力墙结构具有刚度大、塑性好、抗震性强等特点，作为一种新型的抗侧力结 构形式，在高地震烈度地区和重要性建筑中表现出了良好的技术经济性。文章针 对天津国际金融会议酒店工程中带门洞钢板剪力墙设计进行了介绍。
关键词：钢板剪力墙；抗震性能；超限结构；有限元模拟
利用 ８ 个筒体和内环框架柱作为竖向支撑。在建 筑的东西立面设有大面积弧形整体玻璃幕墙，高度达 ５６ ｍ，采用竖向抗风柱支撑，幕墙抗风柱下端支承在首 层楼面标高，上端与屋盖悬挑端相连。楼板采用压型钢 板 ＋ 现浇钢筋混凝土楼板。在±０．０００ 标高和地下 １ 层 嵌 固 部 位 、１０ 层 连 体 等 部 位 ，对 楼 板 厚 度 与 配 筋 进 行加强。
最大应力分布在底层，由分析可知满足设计要求。
天
津
２）弹性屈曲分析。对筒体 － 剪力墙进行了特征值
建 屈曲分析，静力分析中力取实际荷载，屈曲因子见表 ２。
设
科 不带加劲肋钢板剪力墙第一屈曲因子为 ０．４５９，屈曲发
技
56 2011 NO.5
□中图分类号：TU391 □文献标识码：C □文章编号：1008-3197（2011）05-54-03 □收稿日期：2011-06-15 □作者简介：赵 彤/男，1967 年出生，高级工程师，天津新金融
3 钢板剪力墙筒体设计
3.1 筒体结构构造
由于作为楼梯、电梯使用空间，筒体布置了门洞， 若用斜撑形成支撑 － 框架筒体，影响门洞布置。故此， 在设计时采用了钢板剪力墙代替柱间支撑。筒体构造 具有如下特点：
１）结构的整体性、刚度与延性显著提高； ２）钢管混凝土柱主要承担竖向力，充分发挥其组
合构件承载力高、性能优越的特点； ３）钢板剪力墙仅用于承担水平剪力，在钢板表面
墙剪力
左边柱
柱剪力 中柱
右边柱
１
１０ ３８１
５１４
８０
５１４
２
５ ６２４
５６９
５４１
４１７
３
２ ６４７
１８９
１６３
１１３
４
２wk.baidu.com５０６
１６９
２２５
２３３
在地震作用下的变形和应力分布见图 ４。
a 筒体位移
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝０．０６９ ０２７ ＳＭＸ＝２０１．２５６
1 工程概况 1.1 建筑方案
天津国际金融会议酒店建筑造型独特，平面呈 “∞”形，建筑功能复杂，主要包括五星级酒店、服务式 公寓、宴会厅、会议厅、金融交易等；总建筑面积约为
１６．２ 万 ｍ２，主体地下 ２ 层，地上 １２ 层，总高度约 ６０ ｍ， 地下室基础底板顶标高 －１６．５００ ｍ。位于首层中间通高 的中庭将建筑分为 ２ 个塔楼。酒店客房和公寓沿环向 分别布置在塔楼的外侧，会议室、汇报厅、宴会厅和博 物馆布置在建筑中央，内部形成大跨度空间；建筑顶部 为大跨度钢结构屋盖，周边悬挑长度达 ２０ ｍ，形成独特 的建筑造型。由于在不同标高楼层均需要较大空间，建 筑中产生多处越层大空间。围绕中庭的超大面积玻璃 幕墙，形成东西通透的建筑效果。
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２．７３７ ４８．０５１ ９３．３６４ １３８．６７８ １８３．９９１
２５．３９４ ７０．７０７ １６．０２１ １６１．３３４ ２０６．６４８
e 钢板 von-Mises 应力分布
ＡＶＧ ＥＬＥＭＥＮＴ ＳＯＬＵＴＩＯＮ ＳＴＥＰ＝１ ＳＵＢ＝１ ＴＩＭＥ＝１ ＳＥＱＶ（ＡＶＧ） ＴＯＰ ＤＭＸ＝８．８３５ ＳＭＮ＝２．２１１ ＳＭＸ＝７２．５４４