[发明专利]蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系

说明书

本发明提供一种蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系，仿照蜂窝结构，将多个六边形巨型筒体结构单元集束组合在一起，随着建筑高度的增加，逐渐减少六边形巨型筒结构单元的数量，构成宝塔状新型超高层结构体系。超高层塔楼结构体系内部采用六边形钢管混凝土巨柱和格栅管式双钢板混凝土剪力墙构成的六边形筒体结构，承担超高层建筑的巨大竖向荷载和水平荷载；外部采用六边形钢管混凝土巨柱和带有斜向支撑巨型框构成的六边形框筒结构，满足超高层建筑的采光。新型的蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系具有结构刚度大、立面造型丰富，简洁稳定、抗风稳定性能好、抗震能力好和施工方便等优点，可建造千米以上超高层建筑结构。

技术领域

本发明涉及建筑结构工程领域，涉及一种千米级超高层建筑结构体系，具体是一种蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系

背景技术

随着城市人口迅速增长，超高层建筑作为一种特殊类型的建筑开始盛行，超高层建筑已成为一个国家民族精神和城市经济崛起的象征。超高层建筑作为现代建筑技术的结晶，带动了国家经济的发展，大大提高了城市化发展的程度，利用有限的土地资源创造无限的价值，这是超高层建筑产生和发展的源动力。

超高层建筑由竖向荷载与水平荷载决定结构设计，随着超高层建筑高度的增加，超高层建筑结构的轴力与高度成正比，弯矩与高度的二次方成正比，位移与高度的四次方成正比，水平荷载成为超高层建筑结构设计的决定性因素。结构侧移控制成为了超高层建筑结构设计中的非常关键的因素。超高层建筑地震破坏和倒塌的后果非常严重，必须在构造上采取合理的措施，保证超高层结构有足够的延性，超高层结构抗震延性是重要的设计指标。

建造千米级超高层建造，是人类的梦想。千米级超高层建筑必须有良好的抗风形体，必须有强大的水平向抗侧刚度和优良的抗震延性,现有的结构体系很难同时兼顾千米级超高层的结构布置和建筑功能二者要求。工程界热切期待超高层结构体系能有重大革新，亟需一种经济合理的超高层建筑结构新型体系，以便建造千米级超高层建筑结构。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系，包括六边形巨型筒中筒结构单元，六边形巨型筒中筒结构单元由六边形外筒结构和六边形核心筒结构结构构成，所述的六边形外筒结构由六个沿圆周均匀分布的六边形钢管混凝土巨柱和在巨柱之间布置的格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙、巨型框架梁构成；蜂窝状集束布置多个六边形巨型筒中筒结构单元，随着塔楼高度的增加，逐渐减少六边形巨型筒中筒结构单元的数量，形成蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系。

优选地，所述的六边形钢管混凝土巨柱包括六边形外套钢管、内置圆形钢管、连接钢板和管内混凝土，在六边形外套钢管中，放入内置圆形钢管，在六边形外套钢管对角线方向，将六块连接钢板焊接在六边形外套钢管和内置圆形钢管之间，空腔内填充管内混凝土，构成六边形钢管混凝土巨柱。

优选地，所述的格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙包括双层钢板、波形钢板、槽钢端柱和混凝土填充物，双层钢板中间设置波形钢板，双层钢板的两端设置槽钢端柱，三者焊接牢固，形成带有空腔的长条形格栅管式墙板，格栅管式墙板空腔内浇筑混凝土填充物，形成格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙。

本发明还提供一种蜂窝状集束布置六边形筒体的超高层塔楼结构体系的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：开挖基坑，打入钢管桩，施工筏板基础，放样定位轴线，施工六边形核心筒结构，沿圆周均匀分布施工六边形钢管混凝土巨柱，巨柱之间布置格栅管式双钢板混凝土组合剪力墙和巨型框架梁，形成六边形外筒结构，浇筑楼板，六边形外筒结构和六边形核心筒结构协同工作，形成六边形巨型筒中筒结构单元；