高層與大跨度建筑的案例
高層建筑大渦模擬的一般流程及典型案例
何為大渦模擬？
在上一篇文章CFD在土木工程中的應(yīng)用系列（二）——淺談脈動(dòng)風(fēng)速入口生成方法中，Ton君已經(jīng)描述了大渦模擬（LES）的一般概念。所謂大渦模擬，實(shí)際上是一種湍流模型。在CFD求解過程中，我們希望將研究問題求解得越清楚詳細(xì)越好，這樣就需要捕捉流體行為的細(xì)節(jié)。下圖1摘自文獻(xiàn)Thordal M S, Bennetsen J C, Koss H H H. Review for practical application of CFD for the determination of wind load on high-rise buildings[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2019, 186: 155-168。由圖可以看出，直接數(shù)值模擬（DNS）理論上能夠求解能譜的所有波段，能夠捕捉到最小的旋渦，但是DNS計(jì)算需要足夠精細(xì)的網(wǎng)格和超強(qiáng)的計(jì)算能力，目前在科研領(lǐng)域也僅適用于低雷諾數(shù)計(jì)算，在工程領(lǐng)域的應(yīng)用則更加鳳毛麟角。在高層建筑抗風(fēng)研究中，得到建筑表面風(fēng)壓時(shí)程是至關(guān)重要的。CFD作為風(fēng)洞試驗(yàn)的輔助乃至替代手段，必須能夠解析建筑表面風(fēng)荷載的隨機(jī)時(shí)程序列。鑒于此，雷諾平均（RANS）方法并不適用于研究此類問題，因?yàn)镽ANS方法從原理上無法求解流場(chǎng)的隨機(jī)脈動(dòng)成分，僅在求解平均流場(chǎng)和平均風(fēng)荷載方面有一定的適用性。大渦模擬（LES）的求解尺度鑒于二者之間，顧名思義，大渦模擬僅求解“大渦”，對(duì)于“小渦”則采用亞格子模型求解。
展開 淺談高層建筑地基沉降及控制措施 附GB55003-2021 建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范下載
引言：
在實(shí)際施工過程中，建筑地基的施工質(zhì)量極易設(shè)計(jì)不周到以及施工工藝不完善等因素的影響，地基的不均勻沉降導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的裂縫，從而對(duì)建筑物的正常使用產(chǎn)生不利的影響。因而加強(qiáng)對(duì)建筑地基不均勻沉降造成的裂縫進(jìn)行分析，滿足建筑地基施工的實(shí)際需求，有助于減少建筑物的安全隱患。
1.地基不均勻沉降引起墻體裂縫
高層建筑的全部荷載最終通過基礎(chǔ)傳給地基,而地基在荷載作用下，其應(yīng)力隨深度而擴(kuò)散，深度愈深，擴(kuò)散愈大,應(yīng)力愈小;在同-深處，也總是中間最大，向兩端逐漸減小。也正是由于土壤這種應(yīng)力的擴(kuò)散作用，使房屋地基產(chǎn)生不均勻沉降。當(dāng)高層建筑修建在淤泥土質(zhì)或軟塑狀態(tài)的粘性土上時(shí)，由于土的強(qiáng)度低、壓縮性大，房屋的絕對(duì)沉降量和相對(duì)不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計(jì)的比較大,整體剛度差而對(duì)地基又未進(jìn)行加固處理，那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。當(dāng)房屋地基土層分布均勻，土質(zhì)差別較大時(shí)，則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降。造成墻體開裂，其裂縫上大下小，向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜。
2.建筑物沉降觀測(cè)
在高層建筑工程中，必須及時(shí)掌握建筑物的沉降情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響其下沉的原因，這樣不僅能提前采取措施，保障建筑物使用的安全性，還能給往后合理設(shè)計(jì)提供寶貴資料。所以，在現(xiàn)代高層建筑建設(shè)過程中，不管是在施工階段,還是投入使用后，必須進(jìn)行沉降觀測(cè)。
2.1布置觀測(cè)點(diǎn)
在建筑物沉降觀測(cè)中，觀測(cè)點(diǎn)的布置與建筑物的大小基礎(chǔ)形式和地質(zhì)條件等方面是息息相關(guān),其位置和數(shù)量能全面的反應(yīng)建筑的沉降情況，所以，通常來講，在現(xiàn)代民用建筑工程中,是沿房屋的周圍每隔6-12m設(shè)立-點(diǎn)另外,在房屋轉(zhuǎn)角及沉降縫兩側(cè)也應(yīng)布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。當(dāng)房屋寬度大于15m時(shí)，還應(yīng)在房屋內(nèi)部縱軸線上和樓梯間布置觀測(cè)點(diǎn)。
展開 高層建筑地震分析案例賞析
采用功率譜密度（PSD）的隨機(jī)振動(dòng)的地震分析
夜間高層建筑起火“老大難”？無人機(jī)滅火系統(tǒng)大有作為
此次演示目的是檢驗(yàn)無人機(jī)滅火系統(tǒng)整體實(shí)戰(zhàn)能力，包括夜間發(fā)射、真實(shí)高層火情撲救等。
截至目前，該無人機(jī)滅火系統(tǒng)共計(jì)完成11次飛行試驗(yàn)，發(fā)射滅火彈70余枚，對(duì)無人機(jī)穩(wěn)定性、滅火彈侵徹能力、滅火彈滅火效果、滅火彈安全性等主要功能進(jìn)行了充分驗(yàn)證。2020年9月無人機(jī)滅火系統(tǒng)完成了國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的全部60余項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目，檢測(cè)結(jié)果均為合格并已取得檢驗(yàn)證書。
圖為真實(shí)高層火情撲救 航天科工供圖
無人機(jī)滅火系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該無人機(jī)滅火系統(tǒng)具備群體協(xié)同消防作戰(zhàn)能力，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)今后將著力開展滅火系統(tǒng)的體系化建設(shè)，結(jié)合地面消防設(shè)備載車、地面發(fā)控設(shè)備研制，無人機(jī)將探索攜帶滅火彈、救援彈、探測(cè)彈，突破相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)并完成試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)滅火、偵查、搜索、救援等主要研制目標(biāo)，力圖成為同產(chǎn)品在消防救援領(lǐng)域的領(lǐng)路者，在消防救援領(lǐng)域達(dá)到國際一流水平。
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高層建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題
外維護(hù)結(jié)構(gòu)損壞主要由下列原因造成：（1）由于風(fēng)力太大，高層建筑，特別是高層鋼結(jié)構(gòu)建筑層間側(cè)移過大；（2）群樓的狹管效應(yīng)引起；（3）風(fēng)致效應(yīng)引起；（4）面板強(qiáng)度不夠引起；（4）設(shè)計(jì)不合理引起（包括：造型奇特、迎風(fēng)面太大、玻璃沒有夾膠等）。
▲ 提升高層建筑抗風(fēng)能力的措施
1、控制建筑物的造型：最好的建筑平面就是最沒有特色的圓柱體或者正多棱柱。若是正方形，角部宜切掉了一小部分，使平面形狀沒有直角或者銳角。建筑外表面也要盡量的光滑，各種裝飾性的突起要盡量避免。仔細(xì)觀察一下全球400米以上的超高層建筑，絕大多數(shù)也都是這個(gè)造型。
2、優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件：高層建筑一般是結(jié)構(gòu)柔度大，自振頻率比較低，如果與風(fēng)振頻率接近，在風(fēng)的作用下振幅就會(huì)很大（共振）。改變自振頻率有很多辦法，最直接的辦法就是通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、柱、剪力墻、支撐）的尺寸和布置，把結(jié)構(gòu)的自振頻率控制在合理的范圍內(nèi)，使得建筑在風(fēng)的作用下保持較好的舒適性。
3、增加減振裝置：超高層建筑，因?yàn)楦邔挶忍?em>大，結(jié)構(gòu)太柔，僅通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)，難于有效改變結(jié)構(gòu)的自振頻率。特別是鋼結(jié)構(gòu)建筑，阻尼比較小，需要在一些特殊的部位設(shè)置風(fēng)阻尼器（TMD、質(zhì)量調(diào)節(jié)阻尼器），或設(shè)置阻尼墻、偏心支撐、屈曲約束支撐等耗能構(gòu)件，達(dá)到減少風(fēng)致效應(yīng)、提高舒適度的目的。
一、控制建筑物的造型
風(fēng)是紊亂和隨機(jī)的，風(fēng)對(duì)建筑物的作用十分復(fù)雜，規(guī)范中關(guān)于風(fēng)荷載值的確定，適用于大多數(shù)體型較規(guī)則、高度不太大的單幢高層建筑。對(duì)風(fēng)敏感的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，及高層鋼結(jié)構(gòu)建筑群，其體型宜做專項(xiàng)設(shè)計(jì)：
單體建筑的體型系數(shù)應(yīng)盡量小。其體型應(yīng)有利于建筑物減少受風(fēng)面積，從而減少風(fēng)荷載對(duì)建筑物的影響。單體建筑要有合理的流線，使風(fēng)產(chǎn)生不了風(fēng)旋渦，避免建筑物產(chǎn)生風(fēng)振，即使產(chǎn)生渦流，也要能減少建筑物的搖擺振動(dòng)。
展開 OptiStruct在超高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用
在復(fù)雜超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用OptiStruct的優(yōu)化功能，可針對(duì)設(shè)計(jì)的不同需求對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)靈敏度分析的結(jié)果評(píng)估各設(shè)計(jì)變量對(duì)目標(biāo)函數(shù)的敏感度。本文以兩個(gè)超高層項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)優(yōu)化為例，分別介紹了OptiStruct在結(jié)構(gòu)剛度優(yōu)化，造價(jià)優(yōu)化和周期優(yōu)化上的應(yīng)用。
曹倩_OptiStruct在超高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用.pdf
百米高層建筑模型時(shí)程分析 ￥65
百米高層建筑模型時(shí)程分析
夜間高層建筑起火“老大難”？無人機(jī)滅火系統(tǒng)大有作為
此次演示目的是檢驗(yàn)無人機(jī)滅火系統(tǒng)整體實(shí)戰(zhàn)能力，包括夜間發(fā)射、真實(shí)高層火情撲救等。
截至目前，該無人機(jī)滅火系統(tǒng)共計(jì)完成11次飛行試驗(yàn)，發(fā)射滅火彈70余枚，對(duì)無人機(jī)穩(wěn)定性、滅火彈侵徹能力、滅火彈滅火效果、滅火彈安全性等主要功能進(jìn)行了充分驗(yàn)證。2020年9月無人機(jī)滅火系統(tǒng)完成了國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的全部60余項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目，檢測(cè)結(jié)果均為合格并已取得檢驗(yàn)證書。
圖
為真實(shí)高層火情撲救 航天科工供圖
無人機(jī)滅火系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該無人機(jī)滅火系統(tǒng)具備群體協(xié)同消防作戰(zhàn)能力，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)今后將著力開展滅火系統(tǒng)的體系化建設(shè)，結(jié)合地面消防設(shè)備載車、地面發(fā)控設(shè)備研制，無人機(jī)將探索攜帶滅火彈、救援彈、探測(cè)彈，突破相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)并完成試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)滅火、偵查、搜索、救援等主要研制目標(biāo)，力圖成為同產(chǎn)品在消防救援領(lǐng)域的領(lǐng)路者，在消防救援領(lǐng)域達(dá)到國際一流水平。
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北京國際無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)UAS EXPO CHINA為每年舉辦一屆，先后得到了廣大主流無人機(jī)系統(tǒng)科研生產(chǎn)單位的積極參與，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)過多年的歷練發(fā)展已成為我國無人機(jī)領(lǐng)域公認(rèn)的重要交流平臺(tái)。2021北京國際無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)將于7月9日-11日在北京亦創(chuàng)國際會(huì)展中心再度榮耀亮相，是集學(xué)術(shù)交流、展覽展示、商業(yè)洽談、飛行表演、模擬體驗(yàn)于一體的高檔次、大規(guī)模、較權(quán)威的綜合性專業(yè)活動(dòng)，對(duì)于推動(dòng)國內(nèi)無人機(jī)科技創(chuàng)新、加強(qiáng)國際間的交流與合作、促進(jìn)航空航天和無人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展將發(fā)揮重要的橋梁作用。
展開 高層建筑地下室抗浮施工技術(shù)
高層建筑地下室抗浮施工技術(shù)
摘要：隨著高層建筑的大量興建，人們對(duì)其地下空間的開發(fā)利用越來越重視，資金投入比重不斷增大，地下室正朝著多層和超深的規(guī)模發(fā)展。為了充分利用建筑紅線內(nèi)的地下空間，多數(shù)地下室的占地面積會(huì)遠(yuǎn)大于上部建筑塔樓，造成一部分地下室上部沒有足夠的建筑重量來壓浮，永久抗浮安全度往往不夠，近年高層建筑地下室整體或局部上浮的工程事故時(shí)有發(fā)生，給國家和建設(shè)單位造成了巨大的損失。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，介紹了高層建筑地下室抗浮施工技術(shù)，以期對(duì)高層建筑地下室抗浮問題的解決提供有價(jià)值的參考。
關(guān)鍵字：深基坑 新型抗浮錨桿
High rise building basement anti floating construction technology
Abstract: with the construction of a large number of high-rise buildings, people on the underground space development and utilization of more and more attention,investment proportion increases unceasingly, the basement is toward thedevelopment of multilayer and ultra deep scale.
展開 高層建筑框架剪力墻鋼筋施工
根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定，在抗震地區(qū)中剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋的最小抗震錨固長(zhǎng)度LaE為：抗震等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)取1.15La； 抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí)取1.05La； 抗震等級(jí)四級(jí)時(shí)取1.0La。
（2） 水平分布鋼筋錨固。剪力墻水平分布鋼筋應(yīng)伸至墻端，并向內(nèi)水平彎折10 d后截?cái)啵渲衐為水平分布鋼筋直徑。當(dāng)剪力墻端部有翼墻或轉(zhuǎn)角墻時(shí)，內(nèi)墻兩側(cè)的水平分布鋼筋和外墻內(nèi)側(cè)的水平分布鋼筋應(yīng)伸至翼墻或轉(zhuǎn)角墻外邊，并分別向兩側(cè)水平彎折后截?cái)?，其水平彎折長(zhǎng)度不宜小于15d。在轉(zhuǎn)角墻處，外墻外側(cè)的水平分布鋼筋應(yīng)在墻端外角處彎入翼墻，并與翼墻外側(cè)水平分布鋼筋搭接。措接長(zhǎng)度為1.21a。帶邊框的剪力墻，其水平和豎向分布鋼筋宜分別貫穿柱、梁或錨固在柱、粱內(nèi)。
（3） 豎向分布鋼筋的錨固。剪力墻的豎向分布鋼筋通常都錨固在基礎(chǔ)的墻體或者地下室的基礎(chǔ)上。當(dāng)上下墻體等厚時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)的豎向分布鋼筋適宜錯(cuò)開搭接； 當(dāng)上下墻體厚度不等時(shí)，則剪力墻結(jié)構(gòu)的豎向分布筋直接伸入基礎(chǔ)或者地下室的墻板中錨固，其最小錨固長(zhǎng)度按最小搭接長(zhǎng)度取值。
四、剪力墻中鋼筋的連接
剪力墻結(jié)構(gòu)鋼筋工程中，鋼筋連接方法主要有綁扎連接、機(jī)械連接以及焊接連接，其中尤其以綁扎連接居多。因此本文著重探討剪力墻中鋼筋的綁扎連接要點(diǎn)。
（1） 豎向分布鋼筋。剪力墻的縱向鋼筋每段鋼筋長(zhǎng)度不宣超過4m（鋼筋的直徑<12mm）或6m（直徑>12mm），水平段每段長(zhǎng)度不宜超過8m，以利綁扎。剪力墻豎向分布鋼筋可在同一高度搭接，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2la。
（2） 水平分布鋼筋。剪力墻水平分布鋼筋的措接長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2la。（la為鋼筋錨固長(zhǎng)度）。同排水平分布鋼筋的措接接頭之間及上、下相鄰水平分布鋼筋的搭接接頭之間沿水平方向的凈間距不宜小于500mm。
展開 考慮高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)承載力三維構(gòu)建設(shè)計(jì)研究
圖3展示了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)的三維模型[13]。
圖3 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)三維模型
由圖2可知，在主梁的方向上，混凝土地面的上部設(shè)置負(fù)筋，然后將其與鋼管的內(nèi)壁進(jìn)行焊接?；炷翗敲鏋殇摻罹W(wǎng)架，其結(jié)構(gòu)形式為U形梁上法蘭，采用鋼筋對(duì)開式框架樓蓋支撐板的下邊緣進(jìn)行連接。通過有限元模擬，發(fā)現(xiàn)槽鋼、U形主梁和鋼管柱相交處的下部是兩個(gè)不同的接頭[14]。同時(shí)，鋼管柱在接頭處的拉、壓側(cè)應(yīng)力也較大。也就是說，這個(gè)部分的樣本很有可能是第一個(gè)被破壞的。因此，將重點(diǎn)放在了這一問題上。
3.3 鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定性判斷
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架支撐點(diǎn)位置連接支管，根據(jù)設(shè)定的尺度標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整支撐點(diǎn)位置。分析支撐點(diǎn)相關(guān)參數(shù)， 構(gòu)建高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)三維模型，并結(jié)合模型兩端邊界條件，計(jì)算節(jié)點(diǎn)承載力。
在確定第i段單元的上下兩端狀態(tài)變量后，分析變量傳遞關(guān)系，公式為：
rn=WHnWHn-1…WH2WH1r0=WHr0 (5)
將高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架上的節(jié)點(diǎn)荷載視為梁兩端的幾種應(yīng)力，沿著柱子的軸線方向，設(shè)Fij為高層建筑鋼結(jié)構(gòu)第i層第j根柱子所承受的豎向承載力。正常情況下，鋼結(jié)構(gòu)框架沿著豎直方向承載力呈均勻分布，由此設(shè)定鋼結(jié)構(gòu)框架各層主體所能承受的軸向壓力值基本一致，可用如下公式表示：
Fi=αiF (6)
式中：αi表示最大屈服值。
對(duì)于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，隨著建筑樓層的增加，其受到的側(cè)向承載力也會(huì)逐漸增加。根據(jù)式(6),推導(dǎo)出傳遞矩陣WH的初始狀態(tài)變量，再結(jié)合層傳遞矩陣，求解鋼結(jié)構(gòu)框架的側(cè)向位移，就可以獲取與豎向承載力相應(yīng)的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點(diǎn)的側(cè)向位移。
根據(jù)以上公式，設(shè)定框架分級(jí)荷載，得到高層建筑鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)判定依據(jù)：
式中：Fy為高層結(jié)構(gòu)框架屈服時(shí)相應(yīng)的承載力；F0為歐拉承載力；ΔFi為框架上下部分的承載力差值。
展開 
高層建筑減震緩沖—鋼絲繩隔振器
高層建筑減震緩沖—GRY-200A型艦載鋼絲繩隔振器
鋼絲繩隔振器是由鋼絲繩繞成螺旋狀并固定在沿螺母布置的兩塊金屬板之間制作而成的。它是一種具有非線性特性和干摩擦阻尼的新型隔振器，采用多股鋼絲按一定方向纏繞而成的鋼絲繩作為彈性元件，具有明顯的遲滯特性，其能量耗散來源于鋼絲間的摩擦、擠壓、滑移。
GRY-200A型鋼絲繩隔振器是GRY系列鋼絲繩隔振器中的一種型號(hào)，該型號(hào)由30圈直徑為2.4mm的不銹鋼鋼絲繩沿著上下兩個(gè)特制圓形夾板繞制而成，能夠承受的最大靜載荷為200N(20.41kg)，具有耐腐蝕、耐沖擊、耐高低溫等性能，廣泛被用于艦船設(shè)備、海洋平臺(tái)、髙層建筑、海洋平臺(tái)、核工業(yè)裝置及工業(yè)各種動(dòng)力機(jī)械的隔振。
命名方式
尺寸表
型號(hào)
A(mm）
B（mm）
C（mm）
H（mm）
D（mm）
單重（kg）
GRY-200A
128
9
170
40
3.2
0.6
結(jié)構(gòu)圖
展開 18m深基坑對(duì)臨近超高層建筑物的影響有限元模擬
1 工程概況
某深基坑距離98m高層建筑物僅18.6m，如圖1所示。該深基坑長(zhǎng)度91.25m，寬25.75~32m，開挖深度18m，支護(hù)樁樁徑1.2m，樁長(zhǎng)40m。支護(hù)結(jié)構(gòu)采用3道內(nèi)支撐，標(biāo)高分別為-0.5m、-6.5m、-12.5m。臨近高層建筑物高98m，采用樁箱基礎(chǔ)，距該深基坑18.6m。使用ABAQUS分析該深基坑開挖對(duì)臨近超高層建筑物的影響。
圖1 工程概況
2 有限元分析模型
分析模型有限元網(wǎng)格劃分如圖2所示，共劃分54余萬網(wǎng)格單元。
圖2 網(wǎng)格劃分
初始地應(yīng)力平衡如圖3所示。
圖3 初始地應(yīng)力平衡情況
3 結(jié)果及分析
基坑開挖18m后，高層建筑側(cè)向位移如圖4所示，最大側(cè)向變形為1.93mm。
圖4 高層建筑側(cè)向變形
基坑開挖18m后，高層建筑的彎矩如圖5所示，最大彎矩為378.8kN.m，位于首層中部區(qū)域柱中。
圖5 高層建筑結(jié)構(gòu)彎矩
基坑開挖18m后，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力如圖6所示，最大應(yīng)力為31.9MPa，位于首層中間位置柱與底板交接處。
圖6 高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖
基坑開挖18m后，支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移如圖7所示，最大側(cè)向位移為8.9mm。
圖7 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移
基坑開挖18m后，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的彎矩如圖8所示，最大彎矩為1438kN.m。
圖8 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)彎矩
展開 在百米以上高層建筑滅火，旋翼無人機(jī)實(shí)現(xiàn)了
該項(xiàng)目研發(fā)的國內(nèi)首臺(tái)應(yīng)用于消防滅火救援的115kg載荷縱列式雙旋翼燃油動(dòng)力無人機(jī)，為百米以上高層建筑室外空間火災(zāi)撲救和外墻保溫材料火災(zāi)撲救提供了一種有效的解決方案。項(xiàng)目研制的無人機(jī)滅火救援綜合裝備實(shí)現(xiàn)了高層建筑室外空間滅火技術(shù)的創(chuàng)新和突破，無人機(jī)搶險(xiǎn)救援綜合裝備為消防救援隊(duì)伍空中物資運(yùn)輸保障能力和應(yīng)急搶險(xiǎn)救援效能提升提供了技術(shù)保障。該項(xiàng)目的順利驗(yàn)收標(biāo)志著國產(chǎn)大載重?zé)o人機(jī)滅火和應(yīng)急救援裝備即將進(jìn)入從科研開發(fā)到成果轉(zhuǎn)化的快速通道，為提升國產(chǎn)消防應(yīng)急救援裝備高、精、尖水平提供科技助力。
應(yīng)急管理部消防救援局組成由中航工業(yè)沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師宗寧研究員為組長(zhǎng)，中國消防救援學(xué)院紀(jì)任鑫副教授、常州市消防救援支隊(duì)王士軍支隊(duì)長(zhǎng)、上海市消防救援總隊(duì)訓(xùn)保支隊(duì)朱建偉支隊(duì)長(zhǎng)、遼寧省消防救援總隊(duì)柴崑皓高工為成員的績(jī)效評(píng)價(jià)專家組。在聽取項(xiàng)目組工作報(bào)告、審查相關(guān)資料、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)詢討論后，專家組認(rèn)為，項(xiàng)目研制的115kg載荷縱列式雙旋翼燃油動(dòng)力無人機(jī)具有載荷自重比大、抗后坐力性能強(qiáng)、續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)；研制的適配無人機(jī)平臺(tái)的高壓液體系留滅火裝置具備持續(xù)穩(wěn)壓噴射的特點(diǎn)；專用儲(chǔ)壓滅火裝置具備自動(dòng)泄壓、電動(dòng)啟閉噴射的特點(diǎn)；專用承載運(yùn)輸車輛設(shè)置的自動(dòng)升降平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)裝備的快速展開作業(yè)；研制的系列化模塊化應(yīng)急搶險(xiǎn)救援吊艙，具備適用于多災(zāi)種救援場(chǎng)景的特點(diǎn)。專家組一致同意該項(xiàng)目通過績(jī)效評(píng)價(jià)，并建議在滅火救援實(shí)戰(zhàn)中進(jìn)一步開展示范應(yīng)用，提升裝備的綜合性能。
百米以上高層建筑室外滅火技術(shù)在國內(nèi)外消防救援領(lǐng)域尚屬空白。研制消防無人機(jī)滅火救援裝備既是保衛(wèi)我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)安全發(fā)展的需要，也是國產(chǎn)消防應(yīng)急救援裝備高科技化發(fā)展的需要。據(jù)了解，該項(xiàng)目研發(fā)的消防無人機(jī)滅火救援綜合裝備集成了電動(dòng)偵查無人機(jī)、大載重?zé)o人直升機(jī)、承載運(yùn)輸車輛、滅火救援模塊，具備高空滅火、火場(chǎng)偵察和救援等功能。
展開 拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)助力尋找高層建筑支撐體系最優(yōu)布置方案
結(jié)構(gòu)體系的高度限制
高層及超高層建筑發(fā)展趨勢(shì)之一是支撐大型化，建筑外圈的大型立體支撐結(jié)構(gòu)體系為大型角柱、橫跨整個(gè)建筑面寬的水平桁架梁及X型或人字形斜向支撐組成，形成高層建筑有效抗側(cè)力體系，如1979年建成的美國芝加哥John Hancock中心大廈，1989年建成的香港中國銀行大樓，2005年建成的英國倫敦Broadgate Tower等均采用大型化支撐抗側(cè)力體系。
John Hancock中心大廈，美國芝加哥
中國銀行大樓，中國香港
Broadgate Tower，英國倫敦
在多高層建筑設(shè)計(jì)中，什么樣的巨型支撐才是最合理最高效的布置方式呢？工程師們圍繞這個(gè)問題展開了思考。
對(duì)高層建筑風(fēng)荷載分析時(shí)，其實(shí)就是對(duì)抗側(cè)力單元的分析。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)不僅要承擔(dān)垂直荷載和水平荷載，還要抵抗地震作用。對(duì)于低多層結(jié)構(gòu)中，水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)影響很小，不起主要控制作用，但在高層及超高層建筑中，水平荷載作用和地震作用將起主要控制作用，所以，高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只有具有較大的承載能力和剛度，才能保證側(cè)向變形在允許范圍之內(nèi)。一般地，將高層建筑簡(jiǎn)化為一維豎向懸臂梁結(jié)構(gòu)。
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