聊聊这座异形建筑的结构ju111net免费影城(上)

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来源:CCDI高成结构(id:CCDI_GCJG) 作者:吴国勤 傅学怡 华润深圳湾总部大楼结构ju111net免费影城 华润深圳湾总部大楼采用密柱外框筒+劲性钢筋混凝土核心筒结构体系,有效满足了该超高层结构的ju111net免费影城 要求。 通过斜交网格在高区和低区加强形成密柱外筒,形成可靠的二道防线;提出了新型外框偏心节点,摸清 了偏心节点受力性能和对整体结构的影响,实现了建筑的无柱空间要求;高区核心筒采用新颖的斜墙收进方案, 即满足了建筑的使用功能,也保证了结构传力的安全有效性,避免了刚度的突变。

来源:CCDI高成结构(id:CCDI_GCJG)

作者:吴国勤 傅学怡


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华润深圳湾总部大楼结构ju111net免费影城


华润深圳湾总部大楼采用密柱外框筒+劲性钢筋混凝土核心筒结构体系,有效满足了该超高层结构的ju111net免费影城 要求。


通过斜交网格在高区和低区加强形成密柱外筒,形成可靠的二道防线;提出了新型外框偏心节点,摸清 了偏心节点受力性能和对整体结构的影响,实现了建筑的无柱空间要求;高区核心筒采用新颖的斜墙收进方案, 即满足了建筑的使用功能,也保证了结构传力的安全有效性,避免了刚度的突变。


比较分析了伸臂阻尼器数量 对舒适度的影响,确定了经济有效的一道伸臂阻尼器形式。此外进行了其它深入细致的计算分析,有力地保证 了工程的安全性、合理性。


01

前言


华润深圳湾综合发展项目位于深圳南山区的后海,坐落于深圳湾的西面与深圳湾体育中心的南面。项 目占地约 38,000m 2,总建筑面积约为 465,000m 2。其中华润总部大楼高度为 393m,建成后将成为整个项目 发展区内最高的建筑。


建筑ju111net免费影城由美国 KPF 建筑师担纲,结构ju111net免费影城由 ARUP 与 CCDI(悉地国际ju111net免费影城顾问有 限公司)联合承担。建筑效果图如图 1 所示,整体结构三维模型如图 2 所示。


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图 1 建筑效果

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图 2 整体结构三维模型


02

基础ju111net免费影城


总部大楼采用采用混凝土强度等级为 C40 的人工挖孔桩及筏板作为基础,以中风化花岗岩为持力层。


对于 28 根外围柱,采用单柱单桩的形式,每个柱下采用桩身直径 2.3m,扩底 3.6m,单桩承载力特征值 R=50000kN;核心筒下均匀布置 16 根大直径人工挖孔桩,桩长约 15~40m,其中在筒体四个角部处布置桩 身直径 4.5m,扩底直径 7.4m 的桩,单桩竖向承载力特征值 Ra=194000kN,共计 4 根,其余在墙下均匀布 桩,桩身直径 4.1m,扩底 6.8m,单桩竖向承载力特征值 Ra=150000kN,共计 12 根。筏板承台厚 3.5m。塔 楼桩基平面示意如图 3 所示。


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图 3 塔楼桩基平面示意图


03

塔楼结构构成


整体结构采用密柱外框筒+劲性钢筋混凝土核心筒体系 [1],如图 4 所示,标准层结构平面如图 5 所示。


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图 4 整体结构构成示意


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图 5 标准层平面图


3.1 内筒

内筒为型钢-钢筋混凝土筒体,墙体洞边及角部埋设型钢柱[2]。核心筒外墙由地下层 4 到顶层厚度为 1500~400mm。内墙墙厚 400~300mm。连梁高 800mm,宽同墙厚,局部楼层受力较大连梁内设窄翼型钢梁。


墙体混凝土强度等级为 C60,型钢强度等级 Q345B。内筒典型布置如图 6~图 11 所示。


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图 6 地下室及 L1 层内筒平面布置图

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图 7 L2~L3 层内筒平面布置图


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图 8 L4~L48 层内筒典型平面布置图

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图 9 L2-L5 层核心筒局部 3D 图


L2 及 L3 层的核心筒角部局部加厚两个楼层以搭接上部的切角墙,如图 9 所示,在传力和构造上较好 实现核心筒的转换过度,避免核心筒变换产生水平分力影响筒外楼板。


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图 10 L51 层以上内筒典型平面布置图

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图 11 L48-L51 层核心筒局部 3D 图



L48 到 L51 层的核心筒由于尺寸缩小较多,外墙采用双层斜墙收进的方式实现,如图 11 所示。


3.2 密柱外框结构

密柱外框架的立面和构件尺寸如图 12 所示。


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图 12 密柱外框立面示意

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图 13 典型外框柱示意


密柱的外框架从地下室往上,分别由地下室的 28 根大尺 寸型钢混凝土柱过渡到地上低区的斜交网格结构,再往上为办公区主体的密柱框架,从 56 层开始,密柱 开始再次转变为高区的斜交网格,外框柱的尺寸较小,在高低区两端采用斜交网格加强,使外框具有很好 的整体性和抗侧刚度。


外框柱由地 下室的 1400x1400mm 的型钢 混凝土柱 ,转变为 梯形钢管 柱, 截面尺寸 由低区 750~830x755x60mm 逐渐减小至 300~400x480x35mm,材料采用高建钢 Q345GJ 及 Q390GJ。


特别需要说明的是,由于业主以及建筑师对室内使用空间的要求,要求室内做到无柱的效果,结构的外环梁与外框柱节点采用全偏心的节点连接形式,即:外环梁与外框钢柱连接时,外环梁位于钢柱的内侧, 其三维模型示意及现场实景如图 14~15 所示:

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图 14 典型偏心梁柱节点三维示意

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图 15 外框偏心梁柱现场图


3.3 楼盖

采用钢筋桁架楼板组合楼盖体系,由型钢梁、混凝土楼板构成,型钢梁以核心筒为中心,呈放射状布 置,两端铰接,梁顶面设有剪力键,如图 16~17 所示。标准层楼板厚 120mm,设备层楼板厚 150mm。


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图 16 低区楼面梁布置

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图 17 中高区楼面梁布置


3.4 塔冠

塔冠坐落于主结构 115 层,从 331.5m 开始至 393m,高度达 61.5m,塔冠结构由下至上分为三个部分, 基座结构采用双层网格网结构,外层为斜交钢网格,内层为施加预应力的拉杆,并沿竖向高度方向均匀设 置内环桁架以增加结构的整体面外稳定性能;在 378.8m 以上中部擦窗机平台空间结构,由于空间较小, 采用单层网格结构,后续与幕墙结构相结合ju111net免费影城;顶底锥帽采用单层网格结构,塔冠立面图如图 18 所示:


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图 18 塔冠结构立面图


04

荷载作用

4.1 重力荷载

结构自重包括楼板、梁、柱、墙重量,按各自容重由程序计算。办公区考虑吊顶、架空地板、管线等 做法恒荷载取 1.5kN/m2,活荷载考虑隔墙及高端办公需要取 4.0kN/m2,外墙考虑幕墙,附加恒载取 1.5 kN/m2。 其他部分根据建筑做法和使用功能取相应荷载。


4.2 风荷载

由于各风洞实验室使用不同的试验仪器及分析方法,为确保总部塔楼结构ju111net免费影城安全可靠、经济合理、 及保证风洞试验结果的合理性及安全性,对华润总部,采用两个不同的风洞试验室进行一次对比试验,确 保风洞试验能真实反映实际情况。


在加拿大 RWDI 风洞试验室进行了测压、测力风洞试验研究,华南理工 大学作为第三方的独立风洞试验单位。结果表明,两家独立风洞试验单位的分析结果较为吻合,风洞试验 成果可靠。ju111net免费影城采用 RWDI 风洞试验结果,如表 1 所示:

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表 1 RWDI 风洞试验室风洞结果(3%阻尼比)


RWDI 风洞试验结果表明在 10 年重现期 1.5%阻尼比情况下的建筑顶部风振加速度为 24milli-g(考虑 台风)和 9.1milli-g(不考虑台风);华南理工大学的风洞试验表明顶部最大风振加速度为 19 milli-g, 两者均可以满足规范的风振舒适度要求。业主考虑进一下提高大楼的舒适度,ju111net免费影城拟加阻尼器来控制和减 小塔楼的风振加速度。


4.3 地震作用

本工程所处地区场地类别Ⅲ类,ju111net免费影城地震分组第一组,小震、中震和大震采用规范的ju111net免费影城参数进行ju111net免费影城。多遇地震水平峰值加速度为 35gal,罕遇地震水平峰值加速度为 220gal。X,Y,Z 三向地震作用效应 组合系数为 1:0.85:0.65。


反应谱参数如表 2 所示,其中各地震作用水准下考虑了填充墙刚度影响周期折 减。


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表 2 反应谱参数

4.4 荷载效应组合

考虑恒荷载、活荷载、风荷载(包括横风向风振)、地震作用(包括三向地震及单向偶然偏心)等各 种效应组合,共计 129 种。


其中:

1)小震反应谱抗震组合时考虑承载力抗震调整系数γRE;

2)核心筒底 部加强区内力调整;

3)承载力计算中考虑外框架小震作用效应放大系数;

4)横风向风振采用三向同时输 入,均方根法效应组合;

5)中震弹性:考虑荷载分项系数,材料取ju111net免费影城强度,考虑承载力抗震调整系数γRE;

6)中震不屈服:荷载分项系数为 1,材料取标准强度,承载力抗震调整系数为γRE = 1。


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