超高层混合结构与混凝土结构综合经济比较分析

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发布时间：2021-09-07

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超高层混合结构与混凝土结构综合经济比较分析
黄用军尧国皇
(中建国际深圳设计顾问有限公司 ~g．．3oil 518033)
摘要：超高层建筑采用钢一混凝土混合结构与混凝土结构相比具有优越的结构性能，但存在造价高，用钢量增
加等问题，本文不对实际结构工程实例进行比较，旨在基于相关文献和笔者的工程经验，给出了超高层建筑采用钢一
混凝土混合结构与混凝土结构设计方案综合经济效益比较分析的基本原则，供设计人员在实际结构选型时参考。
关键词：超高层建筑；结构体系；施工周期；综合效益
1 前言
众所周知．在超高层建筑结构设计中采用何种
结构体系是投资方和设计方讨论最多的问题之一．
因为它直接影响到建筑的经济合理性我国超高层
建筑传统地采用钢筋混凝土结构体系．近10多年来
才开始采用钢一混凝土混合结构．该结构体系融合
了钢结构和混凝土结构的优点，承载力高、延性好、
变形能力强，从而具有较强的抗风和抗震能力目
前落成的赛格广场大厦、香港中环东北大楼、长江中
心大厦、上海金茂大厦、深圳地王大厦、台北国际金
融中心(101广场)、高雄国际广场大厦、北京LG大
厦等．均采用了混合结构体系．而且越来越受到结构
工程师的青睐。《高层建筑混凝土结构技术规程》 ·]
给出了混合结构体系的定义．上海市工程建设规范
《高层建筑钢一混凝土混合结构设计规程》则对《高
规》中混合结构体系的范围作了扩展，指出：混合结
构指钢框架(或钢支撑框架)或钢组合框架与钢筋混
凝土简体(或钢筋混凝土剪力墙)共同工作所构成的
结构体系．其中钢组合框架包括型钢混凝土柱框架
和钢管混凝土框架。这些规程的颁布进一步促进了
混合结构体系在实际工程中的应用。
与传统的钢筋混凝土结构体系相比．采用混合
结构体系必然带来结构用钢量的增加．土建工程前
期投入必然增大．然而超高层建筑结构中采用混合
结构与混凝土结构的综合经济效益比较如何．相关
报道还比较少见，文献『3]以工程的上部结构造价、
建筑的有效使用面积、地基基础的处理费用以及结
构施工工期等方面对上海地区采用混合结构和混凝
土结构的综合经济效益进行了比较分析．分析结果
表明．高层建筑采用钢结构时间成本相对较低．具有
优越的综合经济效益；文献[4]通过2个工程实例的
综合效益进行比较．结果表明超高层结构中采用钢
结构具有较明显的优势；文献[5]对某22层高层建
筑结构采用钢结构和混凝土结构进行了经济性分
析，并指出只要通过合理选用结构方案、构件布局、
截面形状和节点构造设计等．努力挖潜，精心设计，
降低钢结构综合造价是完全可行的
以上的研究成果为本文的撰写提供了宝贵的技
术资料．本文不对实际的结构工程实例进行比较，旨
在基于相关文献和自身工程经验．给出了超高层建
筑采用钢一混凝土混合结构与混凝土结构设计方案
综合经济效益比较分析的基本原则．供同行在实际
工程结构方案选型时参考
2 混合结构与混凝土结构综合经济比较分析
以下通过结构造价、结构占地面积和施工周期对
整体成本的影响等方面．论述超高层建筑采用混合结
构和混凝土结构的综合经济效益比较．其前提是机
电设备、电梯、装修等非结构性项目不因结构体系变
化而变化，且采用不同结构材料所产生的结构抗震、
建筑布置的灵活性、施工对周围环境的影响等也暂
不作为本文的比较分析内容
本文提及的工程整体成本并非指工程总投资
额．而是指工程的结构造价和由于采用不同结构材料
所产生的结构施工工期与建筑有效使用面积的差异
并由此带来的经济收益转换而成的等效成本之和l3 。
2．1 结构造价对整体成本的影响
结构造价包括地基基础处理费用、地下室和上部
结构的造价．由于结构造价对工程总体成本的影响较