上海张江双子塔结构设计
文/钱鹏,赵雪莲,何冰冰
上海张江双子塔是上海张江科学城核心区地标性建筑,毗邻川杨河畔,是两栋高度及立面相同的超高层塔楼, 两栋塔楼犹如一道面向世界的大门,欢迎全球创业者来张江共建世界一流科学城。
塔楼地上59层,地下4层,建筑高度为320m,结构高度为298m。单塔地上建筑面积约为17.1万m2。建筑功能为办公,标准楼层的层高为4.5m,楼层平面近似为正方形,平面尺寸为52m×52m。两栋单塔结构体系各自独立。
▲上海张江双子塔效果图
▲上海张江双子塔施工现场图
▲上海张江双子塔平面位置示意图
结构设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为:重要构件(框架梁、框架柱、环带桁架和核心筒)为一级,次要构件(重要构件之外的结构构件)为二级。地基基础设计等级为甲级。抗震设防分类标准为乙类,抗震设防烈度为7度,水平地震影响系数最大值为0.10,场地类别IV类,设计地震分组为第二组,特征周期为0.9s。50年一遇的基本风压为0.55kN/m 2 ,地面粗糙度为C类。
基础设计
塔楼采用桩筏基础,筏板厚度为3800mm,钻孔灌注桩桩径为1000mm,以9 2-1 层含砾中砂为桩端持力层,并采用桩端后注浆工艺,桩身强度等级为C45,单桩抗压竖向承载力特征值为11000kN,有效桩长66m。塔楼下筏板采用C50混凝土,厚度为3800mm。
▲塔楼桩筏平面布置示意图
结构抗侧力体系为框架-核心筒-环带桁架体系。抗侧力体系有三部分组成:部分楼层内置型钢的钢筋混凝土核心筒、设置2道环带桁架加强层、由型钢混凝土柱和钢梁组成的外围框架。
▲塔楼结构抗侧力体系示意图
1、贴合立面的斜柱设计
为了满足建筑立面造型的要求,塔楼部分外框柱采用斜柱的形式。低区中柱采用“人”字形斜柱以贴合建筑立面对于塔楼入口的造型要求,边柱为直柱。
▲结构外框立面布置图
塔楼中斜柱对外框剪力比贡献约为60~80%,说明在有斜柱的楼层中,斜柱在外框承担剪力中起主要作用。
2、斜墙性能化设计
塔楼核心筒外形尺寸在F45~F50层南侧收进约2.85m,采用斜墙收进的形式,斜墙斜率1:7.9。
▲斜墙三维示意图
由于斜墙内倾,其轴力产生水平分力,斜墙上部和下部水平力方向相反。斜墙产生的水平分力通过楼板传递到外框和剪力墙中,传力路径主要为:1)斜墙与腹墙相交直接传力;2)通过楼盖结构传递至外框。
▲斜墙受力分析图
墙肢在斜墙下部转折楼层处有较大的拉应力,设计中对墙肢的钢筋加强,以承担斜墙水平力带来的不利作用。
▲中震工况下斜墙受力分析图
3、复杂节点设计
塔楼10层的环带桁架衔接斜柱交汇及分叉,其复杂节点的有效连接及可靠传力,是结构整体体系能够共同工作的基础。
▲塔楼10层环带桁架示意图
▲交汇柱节点
▲分叉柱节点
▲分叉柱节点模型
(a)钢骨应力图(x10 -6 MPa)
(b)混凝土压应变图
▲中震工况下交汇柱节点分析结果
环带桁架实景
▲中震工况下分叉柱节点分析结果
▲上海张江双子塔施工现场鸟瞰图(一)
▲上海张江双子塔施工现场鸟瞰图(二)
▲上海张江双子塔施工现场图
上海张江双子塔项目信息:
建设单位:上海翌久置业有限公司(西塔)、上海灏集张新建设发展有限公司(东塔)
设计时间:2018年-2021年
建设时间:2019年-2023年
项目状态:建设中
建筑方案:Gensler
设计单位:华东建筑设计研究院有限公司
施工单位:上海建工集团
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只看楼主 我来说两句 抢板凳有电子版资料可以分享学习一下么?谢谢
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