三、关于新型结构与材料的探讨和应用
3.1脊骨结构（inestructure）特别适用于具有高大门厅、空旷地下车库，顶部阶梯式的高层建筑。脊骨结构根据建筑布置条件可由支撑、外伸框架或单跨空腹梁构成，可采用全钢或钢筋混凝土组合体系。由于抗侧力构件沿高度连续，避免了薄弱楼层，有利于结构抗震，保证刚度和稳定的抗侧力构件是高层建筑的脊骨，包括竖向构件抵抗由倾覆力矩引起的轴力及由对角支撑或刚性连接的构件或抗侧力的墙组成剪离膜（Shearmembrane），一个脊骨结构包括位于建筑外端少数钢、混凝土或组合巨型柱，这些柱不应影响各楼层的使用。
巨型柱由支撑、空腹桁架或刚性连接的外伸框架梁连接成为一个脊骨结构，以下是脊骨结构组成的几个要点。
1.为了有效的抗倾覆力矩及剪力，脊骨结构应当是上下贯通的。
2.为了有效的抗倾覆力矩，巨型柱相距越远越好。
3.脊骨结构主轴应与结构主轴相重合。
4.楼板结构应能直接将楼层荷载传到巨型柱以提高抗倾覆能力。
5.脊骨结构在平面上包括的面积应能提供良好的抗扭刚度，否则应附设周边框架。
6.剪力膜（空腹梁、支撑、刚性连梁及作为脊骨的竖向构件）应不影响地下空间（车库）并应与建筑设计相适应。
3.2剪力膜的三种型式：
1.带支撑框架（Bracedframe），巨型柱由跨过多层的对角支撑连在一起。
2.带外伸框架的支撑筒体（BracedcorewithoutriggerFrame）。
3.单跨空腹梁（FreeaingVierendeels）。不论是风力控制或地震力控制的高层建筑，脊骨结构体系都是非常有效的。可用于20层至100层的高层建筑。在国外，脊骨结构已在高层建筑中得到应用。如：美国费城53层的拜耳大西洋塔楼（BellAtlanticTower）采用全钢脊骨结构和56层的米尼亚波里斯（Mieapolis）的西北中心（NorthwestCenter）大楼具有多层次阶梯形屋顶是采用组合巨型柱脊骨结构。
3.3钢纤维混凝土是一种性能良好的新型复合材料，由于钢纤维阻滞带基体混凝土裂缝的开展，从而使其抗拉、抗弯、抗剪强度等较普通混凝土显著提高，其抗冲击、抗疲劳、裂后韧性和耐久性也有较大改善。钢纤维对基体混凝土的增强作用随着纤维的体积含量、长径比的增大而增大，但在工程实际中，纤维含量有一定限值，超过这一限值，用一般方法搅拌、成型就有困难。对于一般常用的钢纤维混凝土，其体积含量建议取1.0%-2.0%，长径比建议取值。应用于一些结构部位（如柱梁节点、柱子、扁梁柱节点、桩基承台、屋面板、转换梁、筏形基础等）。采用钢纤维混凝土梁柱节点的框架与普通钢筋混凝土框架相比，结构的延性提高57%，耗能能力提高130%，荷载循环次数提高了15%，在框架梁柱节点采用钢纤维混凝土可代替部分箍筋，既改善了节点区的抗震性能，又解决了钢筋过密，施工困难等问题。钢钎维几何参数参考范围表3钢纤维混凝土工程类别长度（mm）等效直径长径比一般浇注钢纤维混凝土20～600.3～0.930～80钢纤维混凝土抗震框架节点35～600.3～0.950～80
四、结语
经济和安全的关系，是结构抗震设计的重要技术政策。从长远观点看，如何从我国高层建筑抗震设计现状及国际高层抗震设计发展的趋势出发，探求一种新型的结构与材料的应用，应该成为地震区高层建筑发展的新方向。
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