上海中心大厦教程.pptx

上海中心大厦 工程概况 上海中心大厦位于上海陆家嘴金融中心区Z3-1地块，基地邻近有上海金茂大厦、上海环球金融中心等多幢超高层建筑。上海中心大厦建成后将成为满足公众审美层面与专业审美层面的标志性、地标性建筑，成为商务活动中心，商务交流休憩中心和市民休闲娱乐中心。该项目用地面积30370平米，地上建筑面积38万平米，地下建筑面积16万平米，建筑总高度为632m，结构高度为574m。上海中心大厦地下5层，地上124层，大楼沿竖向划分9个区，底部为1个裙房商业区，上部包括4个办公区、2个酒店/服务公寓区、1个全球企业馆和顶部的观景区，每个区由两层高的设备层及避难层分隔。 建筑设计 结构体系的选型 上海中心建筑高度632m，结构高度580m，底部外圈直径83m, 结构高宽比7.0，内部核心筒尺寸为3Omx3Om,核心筒高宽比19.3, 核心筒占底层平面面积的16.6%经过对国内外多个超高层建筑进行分析, 发现对于超高层建筑来说, 结构整体高宽比、核心筒高宽比和核心筒所占面积比例是影响超高层建筑的关键因素。对于上海中心来说, 由于核心筒尺寸较小, 导致核心筒的抗侧刚度较弱, 因此, 如何有效提高外部框架结构参与塔楼整体工作, 成为了结构体系选型的一个关键问题。 通过对多方案的比较, 上海中心采用了巨型框架一核心筒一伸臂析架结构体系,该结构体系突出的优点是一方面结构效率很高, 可以充分利用结构材料抵抗重力和水平荷载,从而降低结构造价,另一方面,该体系为建筑创造了外立面大空间的感觉,从而最大限度地提高建筑外立面的通透度。 塔楼抗侧力结构体系 巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系 核心筒 巨型柱 环带桁架 伸臂桁架 伸臂桁架+环带桁架 环带桁架 上海中心大厦采用了巨型框架伸臂核心筒结构体系。巨型框架结构由八根巨柱和每个加强层设置的两层高箱型空间桁架相连而成。六道两层高的伸臂桁架分别布置在第二、四、五、六、七和八区顶部，连接中心的钢筋混凝土核心筒和巨型框架结构。在各个分区的避难层均设置了径向桁架作为幕墙结构的支撑系统。巨柱底部最大截面尺寸为5300mmx3700mm，核心筒底部最大厚度为1200mm。 径向桁架 塔楼抗侧力结构体系受力特点 核心筒是结构的主要抗侧力构件，承担大部分水平荷载。伸臂桁架连接外框架和核心筒，使巨型柱起到拉压杆的作用，极大地提高了建筑截面的抗弯刚度，能有效较小整个结构在倾覆力矩下产生的侧移。 巨型柱布置方案 1~5区平面 8根主巨柱+4根角柱 6~8区平面 8根主巨柱 区段 截面（m） 砼等级 含钢率 8 主：1.9x2.4 C50 4% 7 主：2.3x3.3 C50 4% 6 主：2.5x4.0 C60 4% 5 主：2.6x4.4 C60 4% 次：1.2x4.5 C60 4% 4 主：2.8x4.6 C60 4% 角：1.5x4.8 C60 4% 3 主：3.0x4.8 C70 4% 角：1.8x4.8 C70 4% 2 主：3.4x5.0 C70 4% 角：2.2x5.0 C70 4% 1 主：3.7x5.3 C70 5% 角：2.4x5.5 C70 4% 巨型柱截面优化设计 九肢型钢分散布置，需通过缀板连接以协调抗力。但型钢肢数越多，传力越不直接，各肢协同工作的难度越大。 伸臂只和中间三肢型钢直接连接，需要通过大量的缀板连接后才能把力传递给其他六肢，传力途径不直接。 型钢间联系很弱，依靠缀板传力在节点区应力集中处，易产生纵向劈裂破坏和剪切破坏。 抗震性能不好。 第一阶段：九肢格构式钢骨 巨型柱截面优化设计 第二阶段：“王”字形实腹式钢骨 改进： 可有效解决协同抗力和剪切破坏两个关键问题。 钢骨内部形成约束混凝土，提高巨型柱的抗压能力和延性。 在节点区域与伸臂和环带桁架的连接较方便，伸臂和环带的力可直传递给整个钢骨。 钢骨可在工厂焊接完成，现场可整体吊装，减少了现场焊接量。 巨型柱截面优化设计 第三阶段： 1~6区：“王”字形实腹式钢骨 7~8区：“日”字形实腹式钢骨 改进： 在7~8区，将中间大腹板和两侧翼缘合二为一，形成“日”字型钢骨，整体性更好，相同含钢率前提下，钢骨抗弯承载力更好。 “日”字型钢骨焊接量减少。 7～8区的巨柱尺寸减小，即使将腹板拉开到两侧，也能方便实现与伸臂的连接。 核心筒布置形式 7~8区 5~6区 1~4区 上部为十字形布置 中部为切角方形布置 底部为方形布置 核心筒尺寸 区段 混凝土等级 翼墙厚(mm) 腹墙厚(mm) 翼墙钢板 含钢率 腹墙钢板 含钢率 1 C60 1200 900 4%(1F~3F) 3%(4F~8F) 2%(1F~3F) 1.5%(4F~8F) 2 C60 1200 900 2%(9F~13F) 1.5%(9F~13F) 3 C60 1000 800 4 C60