上海中心大廈

1、上海中心大廈工程概況 上海中心大廈位于上海陸家嘴金融中心區(qū)Z3-1地塊，基地鄰近有上海金茂大廈、上海環(huán)球金融中心等多幢超高層建筑。上海中心大廈建成后將成為滿足公眾審美層面與專業(yè)審美層面的標志性、地標性建筑，成為商務活動中心，商務交流休憩中心和市民休閑娛樂中心。該項目用地面積30370平米，地上建筑面積38萬平米，地下建筑面積16萬平米，建筑總高度為632m，結構高度為574m。上海中心大廈地下5層，地上124層，大樓沿豎向劃分9個區(qū)，底部為1個裙房商業(yè)區(qū)，上部包括4個辦公區(qū)、2個酒店/服務公寓區(qū)、1個全球企業(yè)館和頂部的觀景區(qū)，每個區(qū)由兩層高的設備層及避難層分隔。建筑設計結構體系的選型上海中心建

2、筑高度632m，結構高度580m，底部外圈直徑83m, 結構高寬比7.0，內部核心筒尺寸為3Omx3Om,核心筒高寬比19.3, 核心筒占底層平面面積的16.6%經(jīng)過對國內外多個超高層建筑進行分析, 發(fā)現(xiàn)對于超高層建筑來說, 結構整體高寬比、核心筒高寬比和核心筒所占面積比例是影響超高層建筑的關鍵因素。對于上海中心來說, 由于核心筒尺寸較小, 導致核心筒的抗側剛度較弱, 因此, 如何有效提高外部框架結構參與塔樓整體工作, 成為了結構體系選型的一個關鍵問題。通過對多方案的比較, 上海中心采用了巨型框架一核心筒一伸臂析架結構體系,該結構體系突出的優(yōu)點是一方面結構效率很高, 可以充分利用結構材料抵抗重

3、力和水平荷載,從而降低結構造價,另一方面,該體系為建筑創(chuàng)造了外立面大空間的感覺,從而最大限度地提高建筑外立面的通透度。塔樓抗側力結構體系巨型框架-核心筒-伸臂桁架結構體系核心筒核心筒巨巨型柱型柱環(huán)帶桁架環(huán)帶桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架+環(huán)帶桁架環(huán)帶桁架環(huán)帶環(huán)帶桁架桁架上海中心大廈采用了巨型框架伸臂核心筒結構體系。巨型框架結構由八根巨柱和每個加強層設置的兩層高箱型空間桁架相連而成。六道兩層高的伸臂桁架分別布置在第二、四、五、六、七和八區(qū)頂部，連接中心的鋼筋混凝土核心筒和巨型框架結構。在各個分區(qū)的避難層均設置了徑向桁架作為幕墻結構的支撐系統(tǒng)。巨柱底部最大截面尺寸為5300mmx3700mm

4、，核心筒底部最大厚度為1200mm。徑向桁架徑向桁架塔樓抗側力結構體系受力特點 核心筒是結構的主要抗側力構件，承擔大部分水平荷載。伸臂桁架連接外框架和核心筒，使巨型柱起到拉壓桿的作用，極大地提高了建筑截面的抗彎剛度，能有效較小整個結構在傾覆力矩下產(chǎn)生的側移。巨型柱布置方案15區(qū)平面8根主巨柱+4根角柱68區(qū)平面8根主巨柱區(qū)段區(qū)段截面（截面（m）砼等級砼等級含鋼率含鋼率8主：1.9x2.4C504%7主：2.3x3.3C504%6主：2.5x4.0C604%5主：2.6x4.4C604%次：1.2x4.5C604%4主：2.8x4.6C604%角：1.5x4.8C604%3主：3.0 x4.8C

5、704%角：1.8x4.8C704%2主：3.4x5.0C704%角：2.2x5.0C704%1主：3.7x5.3C705%角：2.4x5.5C704%巨型柱截面優(yōu)化設計a)九肢型鋼分散布置，需通過綴板連接以協(xié)調抗力。但型鋼肢數(shù)越多，傳力越不直接，各肢協(xié)同工作的難度越大。b)伸臂只和中間三肢型鋼直接連接，需要通過大量的綴板連接后才能把力傳遞給其他六肢，傳力途徑不直接。c)型鋼間聯(lián)系很弱，依靠綴板傳力在節(jié)點區(qū)應力集中處，易產(chǎn)生縱向劈裂破壞和剪切破壞。d)抗震性能不好。第一階段：九肢格構式鋼骨巨型柱截面優(yōu)化設計第二階段：“王”字形實腹式鋼骨改進：a)可有效解決協(xié)同抗力和剪切破壞兩個關鍵問題。b)鋼

6、骨內部形成約束混凝土，提高巨型柱的抗壓能力和延性。c)在節(jié)點區(qū)域與伸臂和環(huán)帶桁架的連接較方便，伸臂和環(huán)帶的力可直傳遞給整個鋼骨。d)鋼骨可在工廠焊接完成，現(xiàn)場可整體吊裝，減少了現(xiàn)場焊接量。巨型柱截面優(yōu)化設計第三階段：16區(qū)：“王”字形實腹式鋼骨78區(qū)：“日”字形實腹式鋼骨改進：在78區(qū)，將中間大腹板和兩側翼緣合二為一，形成“日”字型鋼骨，整體性更好，相同含鋼率前提下，鋼骨抗彎承載力更好。“日”字型鋼骨焊接量減少。78區(qū)的巨柱尺寸減小，即使將腹板拉開到兩側，也能方便實現(xiàn)與伸臂的連接。核心筒布置形式78區(qū)56區(qū)14區(qū)a) 上部為十字形布置b) 中部為切角方形布置c) 底部為方形布置核心筒尺寸區(qū)段區(qū)

7、段混凝土等級混凝土等級翼墻厚翼墻厚(mm)腹墻厚腹墻厚(mm)翼墻鋼板翼墻鋼板含鋼率含鋼率腹墻鋼板腹墻鋼板含鋼率含鋼率1C6012009004%(1F3F)3%(4F8F)2%(1F3F)1.5%(4F8F)2C6012009002%(9F13F)1.5%(9F13F)3C6010008004C608007005C607006506C606006007C606005008C60600500伸臂桁架樓面體系幕墻支撐體系上海中心大廈的幕墻采用獨特的內外分離式雙層幕墻系統(tǒng)，其內幕墻沿著樓板邊界呈圓柱形布置。外幕墻平面形狀為與主體樓面內切的圓角三角形，在高度方向，三角形的外幕墻繞著主體樓面逐層旋轉、收縮，從而形成非常獨特的建筑造型和外部立面，并在內外幕墻之間形成貫通一個功能區(qū)的1215層高的中庭空間。由于外幕墻遠離主體結構，其幕墻板塊重量和水平風力無法直接傳遞至相應標高的樓面結構。為此，設計了一個非常特殊的分區(qū)懸掛式幕墻支撐系統(tǒng)作為玻璃幕墻支撐結構。外層玻璃幕墻外層玻璃幕墻內內層玻璃幕墻層玻璃幕墻玻璃幕墻分區(qū)懸掛支撐系統(tǒng)結合主體結構豎向分區(qū)情況，整個幕墻系統(tǒng)分8段懸掛于每區(qū)設備層的徑向桁架外端，每段約承擔1