上海中心大厦结构设计 (1)
上海中心大厦塔楼结构设计
丁洁民，巢斯，赵昕
同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海市四平路1239号
目录
上海中心大厦塔楼结构设计 (1)
摘要 (2)
1 工程概况 (3)
2 结构体系 (4)
3 主要分析结果 (6)
3.1 结构动力特性 (6)
3.2 地震作用分析结果 (6)
3.3 风荷载分析结果 (7)
4 关键设计问题 (8)
4.1 巨柱受力性态分析及设计 (8)
4.2 组合钢板剪力墙设计 (11)
4.3 基于性能的抗震设计 (12)
4.4 风工程研究 (13)
4.5 结构控制 (13)
4.6 弹塑性动力分析 (14)
4.7 考虑施工过程的非荷载效应分析 (15)
4.8 抗连续倒塌分析 (16)
5 结论 (17)
6 参考文献 (18)
摘要
上海中心大厦建筑高度为632m，位于台风影响区和7度抗震设防地区，建成后将成为中国第一高楼。由于高度超高、建筑形态复杂、风荷载及地震作用显著，为实现其高效和安全的结构设计，需解决众多的技术难题。本文对上海中心大厦的结构设计进行了介绍。首先介绍了项目概况，包括项目定位及功能、设计团队构成、建筑形态特征以及采用的基础形式。其次对结构体系构成和主要的结构分析结果进行介绍，主要内容包括本项目采用的巨型框架-伸臂-核心筒混合结构体系的各组成部分和主要的地震和风荷载分析结果。最后对项目结构设计的关键技术问题进行了介绍，包括巨柱受力性态分析、组合钢板剪力墙设计、基于性能的抗震设计、风工程研究、结构控制、弹塑性动力分析、非荷载效应分析以及抗连续倒塌分析等。
关键词：上海中心大厦、结构设计、巨型框架-伸臂-核心筒体系、混合结构
1 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。
图1 垂直分区及建筑形态
本项目设计团队体现了较强的国际化和专业化特征。方案及初步设计阶段设计总包为美国GENSLER事务所，设计咨询及施工图阶段设计总包为同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，方案及初步设计阶段结构专业及机电专业的设计顾问分别为美国的THORNTON TOMASETTI和CONSENTINI公司。此外，设计团队还包括各专项设计咨询公司如美国SWA（景观设计），加拿大RWDI（风工程咨询），香港利比工料测量师事务所（工料测量）和美国高纬环球（垂直交通）等等。
上海中心大厦立面形态基本几何元素为由三段圆弧构成的圆导角三边形（图1）。旋转上升并均匀缩小，演进为一个平滑光顺的非线性扭曲面，形成了大厦独特的立面造型。柔和的、旋转上升的优雅曲面，与金茂大厦的传统宝塔造型和环球金融的现代简约风格形成的显著的区别和互补，进而在小陆家嘴地区构成了一个和谐的品字型超高层组群。
本项目桩基采用钻孔灌注桩。为确保桩基质量，采用了后注浆工艺。塔楼部分桩径均为1m，核心区桩长为56m，扩展区桩长为52m，持力层为9-2-1层粉砂，单桩承载力为1000吨，塔楼部分总桩数为955根。塔楼筏板厚度约为6m。本项目基坑面积约34960平方米，基地呈四边形，边长约200m。本工程设5层地下室，裙房区域开挖深度约26.3m，塔楼区域开挖深度约31.1m。围护结构采用地下连续墙，围护总周长约768m。
2 结构体系
结合建筑立面及平面布置，上海中心大厦采用了巨型框架伸臂核心筒结构体系（图2）。沿高度方向在第二、四、五、六、七和八区共设置了六道两层高的伸臂桁架。各区均设置有两层高的箱型环带桁架。巨柱底部最大截面尺寸为5300mmx3700mm，核心筒底部最大厚度为1200mm。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。
巨型框架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。巨型框架的八根巨柱在第八区终止，四根角柱在第五区终止。在六区以下沿建筑对角位置布置的4根角柱主要用于减少箱型空间桁架的跨度。箱型空间桁架是抗侧力体系巨型框架的一部分，同时也是建筑周边重力柱的转换桁架。作为巨柱之间的有效连接，箱型空间桁架与巨柱共同形成巨型框架结构体系。
伸臂桁架的设置可以有效地减小水平荷载（风、地震荷载等）作用下结构的侧移和核心筒体承担的弯矩。由于加强层具有较强的抗弯刚度，对与之相连的巨柱有很强的约束作用。在每个加强层部位，结构的受拉侧巨柱对加强层作用有向下的集中力，而结构受压侧巨柱对加强层作用有向上的集中力。这两个力形成一对力偶，平衡了核心筒在水平荷载作用下承担的一部分弯矩内力，减小结构的变形。
核心筒平面形状沿高度根据建筑平面功能作相应调整，底部为29mx29m的方形布置，中部为切角方形布置，顶部为十字形布置（图3）。在建筑底部，为减小核心筒墙体厚度，增加底部加强区延性，在核心筒内埋设了钢板。地下室范围内在巨柱和核心筒之间设置有五层高的翼墙。翼墙的设置一方面增加筏板抗冲切承载力、减小基础的差异变形，另一方面为地下室提供较大的剪切刚度，满足地下室顶部嵌固的刚度要求。
a. 典型剖面
b. 伸臂桁架
c. 环带桁架
d. 径向桁架
图2 结构体系构成
a. 1~4区核心筒建筑平面
b. 5~7区核心筒建筑平面
图3 核心筒平面布置图
在塔楼顶部建筑形态较为特别，需要设计合理有效的结构系统。目前塔冠结构由三部分组成：鳍状竖向桁架、双向桁架和八角形带斜撑的钢框架体系。塔冠三维等轴视图见图4。
`
a. 塔冠建筑剖面
b. 塔冠结构三维等轴视图
图4 塔冠剖面及结构体系
3 主要分析结果
3.1 结构动力特性
结构前三阶周期分别为9.04s，8.90s和5.56s，分别为X向一阶平动，Y向一阶平动和一阶扭转振动。振型见图5。由于第一阶周期约9s左右，周期较长，在反应谱和时程分析中充分考虑了长周期效应的影响。
a. 第一模态T1=9.04S
b. 第二模态T2=8.90S
c. 第三模态T3=5.56S
图5 结构振型
3.2 地震作用分析结果
抗震分析中采用的阻尼比对多遇、基本和罕遇地震烈度分别取为4.0%，4.0%和5.0%，
周期折减系数分别取为0.90，0.95和1.00。抗震设计中采用的反应谱信息如下：
1)多遇地震作用采用场地超越概率10%并取折减系数为0.35的反应谱和规范50年超
越概率为63%的反应谱的包络谱；
2)基本地震作用采用规范50年10%超越概率的地震动反应谱；
3)罕遇地震作用采用规范50年2%超越概率的地震动反应谱；
多遇地震作用下，结构在X向和Y向的最大层间位移角分别为1/549和1/637，所在楼层分别为91F和92F。基本烈度地震作用下，结构在X向和Y向的最大层间位移角分别为1/208和1/239，所在楼层也同样分别为91F和92F。多遇及基本烈度下的层间位移角曲线见图7。
a 多遇地震
b 基本地震
图7 地震作用下层间位移角
3.3 风荷载分析结果
对强度验算、刚度验算和舒适度验算分别取100年一遇、50年一遇和10年一遇的风荷载。阻尼比分别取为4.0%，4.0%和1.0%，连梁刚度分别取为0.5，1.0和1.0。刚度验算风荷载下最大层间位移角为1/487，所在楼层为124层。由于上海中心大厦高度超高，且周期较长，在单向风作用下同时存在顺风向风荷载和横风向风荷载，且横风向风荷载更为显著。在进行风荷载下位移验算时，考虑了顺风向风荷载和横风向风荷载同时作用的情况。单风向作
用下，考虑顺风向及横风向风荷载变形合成的层间位移角结果见图8。
4 关键设计问题
4.1 巨柱受力性态分析及设计
外围巨型框架承担了一半的重力荷载、水平剪力，承担了大部分的倾覆力矩。在竖向承载体系和抗侧力体系中占据重要地位。巨型框架和核心筒承担荷载比例见表1。
巨柱混凝土材料采用C70～C50，内埋钢骨材料为Q345GJ～Q390GJ。抗震等级通高采用特一级。抗震性能目标为中震弹性。巨柱内埋钢骨设计初步考虑在1～6区采用“王”字型，7～8区采用“日”字型（图9）。该方案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，且“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。在低区，巨柱钢骨腹板形成的空腔，为进一步提高混凝土的抗压强度和延性，减少混凝土在重压下的收缩徐变，减少两种材料的变形差异，在空腔中按构造配置钢筋笼。
a 1~6区巨柱截面
图9 巨柱截面及内埋钢骨
在小震组合下，巨柱通高未出现拉力；无论是正向地震还是反向地震（使被考察巨柱受拉）所有楼层均处于小偏压受力状态（图10）；在中震组合下，反向地震使巨柱自3区以上开始出现拉力，但拉力数值均不大；正向地震组合下，所有楼层处于小偏压受力状态；反向地震组合下，1～2区为小偏压，3区为大偏压，4区为大偏拉，5～8区为小偏拉。在大震组合下，反向地震使巨柱通高出现拉力，绝大多数楼层处于小偏拉状态；正向地震组合下所有楼层均处于小偏压状态。
图10 多遇及基本地震下巨柱轴力分布图
承载力验算参考规范《钢骨混凝土结构设计规程》（YB9082-2006）的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），编制程序的流程图如下：
图11 巨柱承载力验算流程图
承载力验算如图12所示，由图可知：巨柱和角柱在标准段的承载力有很大富余，在节点区由于内力突变，截面承载力利用比例提高，但仍满足要求。可见，本工程巨柱在满足规范相关构造规定的前提下，构件设计主要由塔楼整体刚度控制，构件截面承载力有较大富余。
a 巨柱中震组合下承载力复核结果
b 巨柱大震组合下承载力复核结果
c 巨柱中震组合下承载力复核结果
d 巨柱大震组合下承载力复核结果
图12 巨柱承载力复核
4.2 组合钢板剪力墙设计
为减小核心筒和翼墙厚度，增加结构底部延性，在塔楼一区及地下室核心筒及翼墙部位采用了组合钢板剪力墙构件（图13）。钢板厚度通常由抗剪承载力和轴压比限值控制，并满足最小板厚等构造要求。核心筒及翼墙设计参数见表2。
图13 组合钢板剪力墙平面布置图
参考相关文献（孙建超，徐培福等，2008）和规范（AISC2005，高规JGJ2002），在本设计中采用如下抗剪承载力计算公式：
1
1
[
(0.40.1)0.8]0.5w t w wo y h w wo v p RE
A V f b h N f b h f A A
ρβγλ≤
+++- （1）
其中，N 为剪力墙的轴向压力设计值，当0.2c w w N f b h >时，应取0.2c w w f b h ，A 为剪力墙截面面积，w A 为T 形或I 形截面剪力墙腹板的面积，矩形截面时应取A ，λ为计算截面处的剪跨比。v f 为墙身钢板的抗剪强度设计值，p A 为墙身钢板横截面面积。本工程内埋钢板已延伸至暗柱区，内埋钢板长度取值可算至暗柱范围。弹性设计时受剪截面限制条件验算按下式计算：
()1
0.20cw c c wo RE
V f bh βγ≤
（2）
其中，/cw v p RE V V f A βγ=-，为扣除墙身钢板抗剪承载力设计值之后的钢筋混凝土墙体承担的剪力设计值。在大震情况下，受剪截面限制条件验算按下式：
,0.15cw k ck wo V f bh ≤ （3）
其中，,cw k k vk p V V f A β=-，为扣除墙身钢板抗剪承载力标准值之后的钢筋混凝土墙体承担的大震剪力标准值。
对于组合钢板剪力墙，按照钢骨混凝土剪力墙的要求验算底部加强部位在重力荷载代表值作用下的轴压力系数n ：
c c p p
N
n f A f A =
+ （4）
其中，N 为重力荷载代表值作用下剪力墙墙肢的轴向压力设计值，需考虑分项系数。c A 和
c f 分别为剪力墙墙肢的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值，p A 和p f 分别为剪力墙内
钢板部分的截面面积和钢板抗压强度设计值。钢骨混凝土剪力墙轴压力系数限值按表3取值：
核心筒底部部分剪力墙如轴压比不满足限值或承载力不满足规定时，可采用钢板剪力墙。钢板剪力墙中钢板目前无最小含钢率要求，但钢板的厚度要考虑施工因素，不宜太薄。建议根据表4选用最小钢板厚度。
4.3 基于性能的抗震设计
上海中心大厦项目由于高度超高，且设置了多道加强层，是超限高层建筑。为确保抗震设计的安全性和经济性，超高层建筑，尤其是超限高层建筑可采用基于性能抗震设计方法。除满足现行设计标准外，拟采用专门的抗震性能目标和设计控制指标。
抗震性能目标：7度小震：结构完好，处于弹性状态；7度中震：结构基本完好，基本处于弹性状态。地震作用后的结构动力特性与弹性状态的动力特性基本一致，超级柱，型钢混凝土角柱、核心筒墙体及外伸臂桁架等主要结构构件和节点基本完好，框架梁、连梁等次要构件轻微开裂；7度大震：结构严重破坏但主要节点不发生断裂，结构不发生局部或整体倒塌，主要抗侧力构件超级柱，型钢混凝土角柱和核心筒墙体不发生剪切破坏。
设计控制指标：7度小震：最大层间位移角不大于1/500，底层层间位移角不大于1/2000；7度中震：最大层间位移角不大于1/200；取不考虑构件内力调整和风荷载的中震组合内力设计值及材料强度设计值对超级柱、型钢混凝土角柱、核心筒墙体及外伸桁架等主要结构构
件和节点的抗震承载力进行验算；框架梁、连梁等次要构件中的钢筋（钢材）应力不超过屈强度（80%以下）；7度大震：最大层间位移角不大于1/100；框架梁、连梁等次要构件可出现塑性铰，但塑性铰的转角不大于1/50。主要节点中钢筋（钢材）应力可以超过屈服强度，但不能超过极限强度。地震剪力取大震时的弹性地震作用力标准值，材料强度取标准值，不考虑抗震承载力调整系数，验算受剪截面控制条件（00.15k ck V f bh z ）；验算作为主要抗侧力构件的超级柱和核心筒的极限抗剪承载力。
在抗震设计过程中，使用了反应谱方法、弹性时程分析方法和弹塑性时程分析方法做为验证结构及构件抗震性能的手段，同时对结构材料的用量进行统计分析，以确保构件设计在满足性能目标的同时具有最优的经济性。 4.4 风工程研究
为了保证抗风设计的可靠性及准确性，有必要对塔楼进行风洞试验以确定风荷载。RWDI 风洞试验顾问公司对本工程结构进行了结构风致响应研究试验。其研究由风气候分析、空气动力学优化和风洞试验三部分组成。
风气候分析主要是根据当地的风气候研究确定设计风速与风向分布，根据风洞试验数据求出不同回归期下的风响应。超高层建筑风荷载较大，风荷载效应明显。对建筑形态进行空气动力学优化可以有效减小结构的风荷载及效应。常用的可以有效减小风荷载的形态优化方法包括：圆弧倒角、契形立面、截面变化、扰流翼和立面开洞等。上海中心大厦建筑形态采用了“圆弧倒角”、“契形立面”、“截面变化”等三种形态优化方法。此外，通过详细的风洞试验考察一般风洞试验中可能包含的不确定因素和过于保守的部分，以此进一步提高对风响应预计的精确度。
目前已完成的试验及分析包括：高频测力天平模型试验、高频压力积分模型试验、高雷诺数试验、全气动弹性模型试验和幕墙风荷载试验。 4.5 结构控制
图14 不同水准风荷载下结构顶点最大加速度
根据RWDI 的风洞试验结果（图14），结构顶点在10年一遇风荷载作用下的顶点最大加速度约为8gal ，可以满足舒适度的要求。尽管根据风洞试验结果，在不进行结构控制的情况下结构的舒适度是可以满足的。由于风洞试验结果可能与实际情况不一致，目前设计中考虑了将来设置TMD 的可能性，作为实现控制风荷载作用下结构振动的有效手段之一。
调频质量阻尼器（Tuned Mass Damper, 简称TMD）是最常用的被动控制装置。它是在结构物顶部或上部某位置上设置惯性质量，并配以弹簧和阻尼器与主体结构相连。利用共振原理对主体结构某些振型（通常是第一或第二振型）的动力响应加以控制。对于TMD控制装置而言，一般来说安装于结构的顶层（主振型位移最大处）有利于控制作用的发挥。同时控制装置的设置必须考虑建筑空间的要求，尽量安装于不影响建筑功能的部位。为提高系统控制效果，主要是通过调整TMD系统与主体结构的质量比、频率比和TMD系统的阻尼比等参数，使TMD系统能吸收更多的振动能量，从而大大减轻主体结构的振动响应。因此，为了取得较好的控制效果，有必要对TMD系统的动力参数进行研究和优化。
4.6 弹塑性动力分析
采用非线性功能强大、显式积分算法优异的有限元分析软件ABAQUS进行整体结构的弹塑性时程反应分析。核心筒剪力墙、剪力墙之间的连梁按实际结构建模，并采用S4R壳单元模拟；考虑剪力墙中内埋钢柱的作用，用B31梁单元进行模拟嵌入壳中。一区的钢板剪力墙采用分层的壳元模拟。剪力墙中的钢筋和剪力墙的混凝土一起考虑取等效弹模。去除钢骨的巨柱采用S4R壳单元模拟，巨柱中的钢骨采用B31梁单元模拟，同时将该梁单元与壳单元进行节点耦合以模拟巨柱整体。
图15 混凝土弹塑性损伤模型
混凝土采用弹塑性损伤模型如图16所示，可考虑材料拉压强度的差异，刚度、强度的退化和拉压循环的刚度恢复。混凝土骨架曲线关系采用Stephen 简化模型，钢材的本构关系采
E的1/100。该模型可考虑包辛用双线性动力硬化模型，并假定塑性段切向模量为弹性模量
S
格效应，在循环过程中刚度无退化。复杂应力状态下的强度准则采用Mises屈服条件准则进行。采用损伤因子作为判断结构构件损伤情况的参数。图16显示了核心筒损伤因子分布情况。
图16 核心筒墙体在MEX006-007波（罕遇地震）作用下损伤因子分布
4.7 考虑施工过程的非荷载效应分析
竖向构件压缩变形影响可分为绝对压缩变形影响和相对压缩变形影响。巨柱和核心筒的竖向差异变形将影响楼屋面的水平度，在联系巨柱和核心筒的水平构件（如伸臂桁架）中引起附加内力，从而导致竖向构件内力的重分布。
本文采用B3模型模拟巨柱及核心筒构件的收缩和徐变变形特征。B3模型能充分地考虑大体表比构件湿度扩散的尺度效应。B3模型在构件所处环境、尺寸、材料强度的基础上，考虑了材料本身组成成分如水泥类型、水灰比、水泥含量、骨料水泥比、水含量等因素对收缩徐变的影响。因此，通过B3模型进行分析计算能够更准确地反映大体表比构件混凝土收缩徐变过程，得到更符合实际的构件收缩徐变变形。
计算分析了考虑收缩徐变的巨柱中型钢部分承担的竖向荷载比例随时间变化的情况。在同时考虑混凝土收缩徐变的情况下，混凝土承担的竖向荷载不断转移至型钢部分。型钢部分
承担的竖向荷载比例由结构封顶时的33%增加至30年后的56%，增加比例较为显著。
图17 巨柱中型钢部分承担的竖向荷载比例时程
分别计算了结构封顶1年后和10年后的核心筒和巨柱的累积竖向变形。楼板施工后核
心筒累积竖向变形在结构封顶1年后约为110mm，而楼板施工后巨柱累积竖向变形在结构
封顶1年后约为50mm。由图18可以看出，楼板施工后核心筒累积竖向变形在结构封顶10
年后约为218mm，而楼板施工后巨柱累积竖向变形在结构封顶10年后约为107mm。
进一步的分析表明，10年楼层施工后巨柱压缩变形最大值发生在第110层，约为108mm。
10年楼层施工后核心筒压缩变形最大值发生在第117层，约为218mm 。考虑伸臂在第1200天时合拢，引起伸臂附加内力的楼层施工后巨柱及核心筒差异变形在施工开始后10年达到约3mm （第一道伸臂）~52mm （第六道伸臂）。
a
楼板施工后核心筒累积竖向变形（10年后）
b 楼板施工后巨柱C1累积竖向变形（10年后）
图18 核心筒及巨柱累积竖向变形
4.8 抗连续倒塌分析
连续性倒塌是由于结构局部某关键构件的破坏导致相邻构件失效，继而引发更多构件破坏，最终导致结构整体倒塌或者产生和初始触因很不相称的大面积倒塌的连锁反应。由于结构倒塌破坏将会引起灾难性后果，如大量的人员伤亡和巨大的生命财产损失，因此，在上海中心大厦的结构设计中引入连续倒塌分析从而防止灾难性事件的发生。爆炸荷载作用下结构的连续倒塌主要是因为结构关键部位（如主要承重柱及核心筒）遭到破坏引起的，因此，采用LS-DYNA 软件对爆炸荷载作用进行了分析，考察主要承重柱和核心筒的抗爆能力，进而分
而其最大位移和转角都在规定范围内，从而可以避免弯曲破坏的发生。由于冲击波超压峰值较低，混凝土材料应力较小，混凝土无破坏，因而不会发生局部破坏，总之，此角柱有足够的抗爆能力抵抗给定的爆炸荷载。
对爆炸荷载作用下剪力墙抵抗爆炸荷载的能力进行了分析，在分析过程中，选取单肢墙长度相对较小的墙肢（位于轴线F.2与轴线10.7的相交处）进行抗爆研究。核心筒抗爆分析
模型见图20。
少，因此不会在约束处发生剪切破坏，而其最大位移和转角都在规定范围内，从而可以避免弯曲破坏的发生。由于冲击波超压峰值高，作用时间较短，因此，剪力墙的最大反应持续时间很短，在爆炸荷截作用后整体剪力墙的反应逐渐减小并趁于稳定，此剪力墙不会因爆炸荷载失去承载能力而破坏。
对次结构进行了连续倒塌分析，考虑第9层Z1轴与SSW3轴交叉处钢柱（C366）失效后的抗连续倒塌分析。抽柱部位为第9层外围次结构钢柱，如图21所示。原设计方案9-20层次结构钢柱与环向梁为铰接连接，20层钢柱顶端轴力释放。抽柱后所抽柱部分相邻跨19-20层后变为瞬变体系，线性分析情况下将会发生无穷大的竖向位移，考虑位移非线性最大竖向位移为44.55米，构件已经破坏，如图21。对不同的加强措施进行了比较分析，最终采用了在21-22层环向对应位置设置空腹桁架的方式提供竖向承载能力。
图21 抗连续倒塌分析结果
5 结论
上海中心大厦高度超高，且位于台风影响区，地震烈度为7度。由于水平荷载显著，如何控制结构在风和地震作用下结构的强度、刚度及振动是设计的重点。由于高度超高，且设
置伸臂桁架提高抗侧能力，竖向构件的累积变形差异也会对结构的施工和使用产生重要影响。此外，由于结构的重要性较高，如何提高结构在偶然荷载下的抗连续倒塌能力也需要重点关注。
本文对上海中心大厦结构设计中较为重要和关键的设计问题进行了论述。首先结合结构抗侧力体系设计及主要的抗震抗风分析结果结构在水平荷载下的性态进行了分析。对关键的结构抗侧力构件（包括巨柱和核心筒）的性态分析和构件设计进行了详细分析和讨论。由于水平荷载显著，设计过程中对风工程和地震工程领域内与高层建筑相关的技术问题进行了深入研究，本文对相关工作也进行了初步总结。此外，对竖向构件累积变形的效应及其对施工和使用的影响也进行了讨论。最后，为考察和验证结构的重要性情况，总结了关键抗侧力构件的抗爆分析和次结构的抗连续倒塌分析结果。
6 参考文献
孙建超，徐培福，肖从真，孙慧中，王翠坤，钢板-混凝土组合剪力墙受剪性能试验研究，建筑结构，2008.6
AISC, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 341-05, 2005
Abolhassan Astaneh-Asl, Seismic Behavior and Design of Composite Steel Plate Shear Walls, Steel TIPS Report, Structural Steel Education Council, 2002.4
中华人民共和国行业标准，高层建筑混凝土结构技术规程，JGJ3-2002，中国建筑工业出版社
中华人民共和国国家标准，建筑抗震设计规范，GB50011-2001（2008版），中国建筑工业出版社
冶金行业标准，钢骨混凝土结构设计规程，YB9082-2006，冶金工业出版社
中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范，GB50010-2002，中国建筑工业出版社
上海中心大厦结构设计
上海中心大厦塔楼结构设计 目录 上海中心大厦塔楼结构设计 (1) 摘要 (2) 1 工程概况 (3) 2 结构体系 (4) 3 主要分析结果 (6) 3.1 结构动力特性 (6) 3.2 地震作用分析结果 (6) 3.3 风荷载分析结果 (7) 4 关键设计问题 (8) 4.1 巨柱受力性态分析及设计 (8) 4.2 组合钢板剪力墙设计 (11) 4.3 基于性能的抗震设计 (12) 4.4 风工程研究 (13) 4.5 结构控制 (13) 4.6 弹塑性动力分析 (14) 4.7 考虑施工过程的非荷载效应分析 (15) 4.8 抗连续倒塌分析 (16) 5 结论 (17) 6 参考文献 (18)
摘要 上海中心大厦建筑高度为632m，位于台风影响区和7度抗震设防地区，建成后将成为中国第一高楼。由于高度超高、建筑形态复杂、风荷载及地震作用显著，为实现其高效和安全的结构设计，需解决众多的技术难题。本文对上海中心大厦的结构设计进行了介绍。首先介绍了项目概况，包括项目定位及功能、设计团队构成、建筑形态特征以及采用的基础形式。其次对结构体系构成和主要的结构分析结果进行介绍，主要内容包括本项目采用的巨型框架-伸臂-核心筒混合结构体系的各组成部分和主要的地震和风荷载分析结果。最后对项目结构设计的关键技术问题进行了介绍，包括巨柱受力性态分析、组合钢板剪力墙设计、基于性能的抗震设计、风工程研究、结构控制、弹塑性动力分析、非荷载效应分析以及抗连续倒塌分析等。 关键词：上海中心大厦、结构设计、巨型框架-伸臂-核心筒体系、混合结构
1 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。 图1 垂直分区及建筑形态 本项目设计团队体现了较强的国际化和专业化特征。方案及初步设计阶段设计总包为美国GENSLER事务所，设计咨询及施工图阶段设计总包为同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，方案及初步设计阶段结构专业及机电专业的设计顾问分别为美国的THORNTON TOMASETTI和CONSENTINI公司。此外，设计团队还包括各专项设计咨询公司如美国SWA（景观设计），加拿大RWDI（风工程咨询），香港利比工料测量师事务所（工料测量）和美国高纬环球（垂直交通）等等。
单位附属绿地规划设计-教学重点难点概要
《园林规划设计》课程教学重点难点 项目五单位附属绿地规划设计（12学时） 一、内容概述 “单位附属绿地规划设计”项目是园林绿地规划设计课程中的一个非常重要技能。高职学生在今后的工作中会经常遇到这类设计任务，通过该项目的学习训练，要求学生能够掌握常见各类单位附属绿地规划设计的原则、方法、程序。并且要求学生能够独立完成各类单位附属绿地的规划设计。 二、单元设置与教学重点难点 （一）单元一学校绿地规划设计 1. 教学重点 （1）校园绿地的用地组成 （2）校园绿化的基本原则 （3）校园绿地各组成部分的设计 （4）园林水景 （5）题名点景 2. 教学难点 （1）校园绿地各组成部分的设计 （2）题名点景 （二）单元二工矿企业绿地规划设计 1. 教学重点 （1）工矿企业绿化树种选择的原则 （2）工矿企业绿化的用地组成 （3）工矿企业绿化的基本原则 （4）工矿企业绿地各部分的设计 2. 教学难点 （1）工矿企业绿地组成部分绿化设计 （2）工矿企业树种的选择 （三）单元三医疗机构绿地规划设计 1. 教学重点 （1）医疗机构的用地组成 （2）医疗机构绿化的基本原则 （3）医疗机构绿化树种的选择 （4）医疗机构绿地各组成部分的设计 （5）特殊性质医院的绿化设计对比分析 2. 教学难点
（1）医疗机构绿化树种的选择 （2）不同性质医院规划设计的要点 （四）单元四机关单位绿地规划设计 1. 教学重点 （1）机关单位绿化的基础知识 （2）机关单位绿地的环境特点 （3）机关单位的绿地组成 （4）机关单位绿地各组成部分的设计要点 2. 教学难点 （1）机关单位绿化设计立意构思 （2）机关单位绿地各组成部分的设计要点 （五）单元五校园环境规划设计案例分析 1. 教学重点 （1）校园绿地的组成、功能、特征和类型 （2）校园绿地规划设计程序 （3）校园绿地规划设计的原则 （4）校园绿地规划设计的要点 2. 教学难点 （1）校园绿地规划设计立意构思 （2）校园主题景观的表达 （六）单元六单位附属绿地规划设计（角色演练）1. 教学重点 （1）校园绿地的组成、功能、特征和类型 （2）校园绿地设计程序 （3）校园绿地设计的原则 （4）校园绿地设计的要点 2. 教学难点 （1）如何根据设计项目的特点进行设计立意构思（2）校园绿化设计的主题与景观表达
工程上海中心大厦施工技术解读
超级工程---上海中心大厦施工技术解读一，工程简介： 上海中心大厦位于陆家嘴金融中心，是一座集商业、办公、酒店观光为一体的综合性摩天大楼。建筑总占地面积约为30370㎡，总建筑面积574058㎡，其中地上部分建筑面积,410139㎡，建筑高度：632米。地下5层，基坑深度,。 主楼为钢筋混凝土与钢结构组合而成的混合结构体系。竖向结构包括核心筒和巨型柱，水平结构包括楼层钢梁、楼面桁架、环状桁架、伸臂桁架及组合楼板。 二，施工技术中的重点及措施： 1，主楼基坑工程： 主楼区基坑采用明挖顺作法先行施工。塔楼围护结构采用121m直径的环 形地下连续墙（厚）加6道环形圈梁支撑体系。土方开挖后形成内部无 遮蔽的“井筒”，便于结构顺作。 随后逆作法施工裙房区结构。 ，降水方案： 、基坑内每25m设置25m深真空管井井点疏干降水井42口，25m深的观察井4口； 、主楼坑内设置55m深的减压降水井12口，45m深的观察井3口； 、基坑外设置65m深的减压降水井28口； 、裙房两墙合一的地下连续墙内侧设置45m深的观察井4口、外侧设置45m深的观察井3口。 ，土方工程： 总土方量约38万m3。采用先开挖中部土方，再挖环边土方的顺序， 分6层开挖。流程如下： 第一、二层土方（）→第三层土方、第二道围檩（）→第四层土方、 第三道围檩（）→第五层土方、第四道围檩（）→第六层土方、第五 道围檩（）→第七层土方、第六道围檩（） 2，桩基工程： ，基桩采用后注浆钻孔灌注桩，桩身混凝土强度C50，单桩承载力特征值10000KN。桩径1m分A、B两种；A桩长86m有效长度56m，247根桩位于核心筒区； B桩长82m有效长度52m，708根桩位于扩展区； ，桩端后注浆施工，每根桩预设3个灌浆管，桩端水泥用量每根4000kg,桩端注浆终止标准采用注浆量和注浆压力双控制，以注浆量为主； ，后注浆钻孔灌注桩施工工艺： 、成孔方式：正循环钻进，反循环清孔； 、泥浆制备：采用专用膨润土和外加剂人工拌制; 泥浆除砂：ZX-250型泥浆净化装置（除砂机）除砂； 、钻头形式：三翼双腰钻加钻具配重；
4-汪大绥、包联进等-大连绿地中心结构设计
大连绿地中心结构设计 汪大绥，包联进，陈建兴，钱鹏，江月，周建龙，陆道渊 （1.华东建筑设计研究院总院，上海200002） 提要：大连绿地中心为超高层建筑，建筑高度518m，结构高度400.8m，采用巨型框架支撑+核心筒+伸臂桁架结构体系。根据结构体系和受力特点，提出了具体的结构抗震性能目标和抗震加强措施。整体结构弹性分析和弹塑性时程结果表明，结构整体指标和抗震性能均满足规范和抗震性能目标的要求。对特殊部位的结构和关键问题，包括减小风荷载、支撑和伸臂桁架效率、酒店区结构体系和剪重比控制等进行分析和探讨，为结构设计提供充分的依据，同时也为同类工程和问题提供参考。 关键词：超高层建筑，风荷载，伸臂桁架，剪重比 1工程概况 大连绿地中心项目（图1）位于大连湾东港区，毗邻国际会议中心和大剧院，由一幢超高层塔楼、商业裙房和地下室组成，主要功能为办公、公寓和酒店，总建筑面积为29.95万m2，地上建筑面积为22.03万m2，地下建筑面积为7.92万m2。超高层塔楼地上83层，地下5层，建筑塔冠高度为518m，结构高度400.8m。裙房地上4层，地上部分与塔楼之间设抗震缝脱开。建筑设计与结构设计均由华东建筑设计研究总院承担。 超高层塔楼平面（图2）为具有弧形切角的等边三角形，底部切角较小，顶部切角较大。L1~L37层，楼层平面大小沿高度先略微增大再略微减小，切角三角形边长在51.2m~53.3m之间变化；L39至顶层切角三角形边长逐渐收缩，切角三角形平面边长从51.2m减小为32.7m。塔楼核心筒呈六边形，长边边长约为29m，高度约34m，主要功能为高速电梯、设备用房和服务用房。 图1大连绿地中心效果图图2 塔楼平面布置图 基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题（2012BAJ07B01） 作者简介：汪大绥（1941-），男，教授级高工
《超级工程》之《上海中心大厦》观后感
《上海中心大厦》纪录片观后感 徐老师组织观看《超级工程》之《上海中心大厦》纪录片后，让我感触颇深。平日里我们总是因为各种困难而给自己编造各种理由去推脱。在超级工程中，工程面临的困难非常之多，质量要求非常严，但是他们克服了，那是什么原因，工作态度。因此，我们做任何事情都要踏踏实实的。 其次是对“工程”特别是大型工程、超级工程的有了更深层次的感悟。成大事，绝对不是简简单单几句话，几个字就能完成的，它需要详细周密的部署和安排，在计划之前你需要各种各样经验的积累，数据理论一个都不能少，而在计划后，工程又会遇到一个又一个问题需要你去解决。就拿纪录片里的例子来说，上海中心大厦---设计者在测试玻璃对雨水风暴耐受力时偶然发现了排水系统的缺陷，也就是说，在一个综合性的大项目中，很多时候你会做着就发现以前想都没想到过的问题，即使那些设计师、建筑师盖过那么多的楼，但是超级工程里，问题还是会一个接一个出现，你需要不停的被迫发现然后解决。 在影片中，吊装工人、焊接工人、检验工人等平日里我们司空见惯的平凡人，他们创造出了不平凡的事迹。工程里不仅仅是各种大型、超大型的吊装机械、焊接车间等，里面更多的是像他们一样的平凡的参与者。枯燥、繁复等工作，在各种恶劣的环境中，默默工作，这是影片中最常见的镜头。 影片中，超级工程所需要的种种零件，都是由分散在不同的地区合作提供。其中有不同专业共同合作吧，不同的生产厂商，不同的检测、科研机构来完成。其中不难看出国家的财力雄厚、更重要的一点是各方为保证完成同一目标，在规定时间内完成自身的工作。这份通力合作需要的不仅仅是一个合同约束那么简单。更是为了完成一项目所聚集在一起的合作伙伴。只有每一个参与者共同努力，才能保证在规定工作内，保质、保量的安全的完成参见工程。 高耸入云的上海中心大厦，这项融汇尖端科技的重大工程，让我觉得骄傲。上海新地标的壮丽，不仅是体量上能够称的上超大规模，从科技含量上要走在世界前列，从建造水平上能代表中国当下最佳。带给我们不只是视觉上的冲击，更多是对我以后工作态度上的一种震撼。 1/ 1
绿地集团结构限额设计管理办法(2014年版)
绿地集团结构限额设计管理办法 (2014年版) 绿地集团技术管理产品研发部 绿地集团工程合约部 二〇一四年八月
前言 为进一步加强集团结构限额设计管理，有效提高集团房地产主业盈利水平，集团技术管理产品研发部和工程合约部联合编制《绿地集团结构限额设计管理办法》。 本管理办法针对结构成本关键点，根据不同的设计阶段分别提出了管理要求，提供了适合集团住宅类产品特征的用钢量和混凝土用量控制标准及办公类产品的用钢量和混凝土用量推荐性标准（基于受力钢筋主要为三级钢），并对结构限额设计的过程控制予以具体规定。旨在安全可靠、品质可控前提下进一步提升产品技术经济性。
目录 1、适用范围及管控原则 2、结构限额设计 3、设计过程控制 4、附件1：住宅及地库含钢量与混凝土用量控制指标 5、附件2：办公类产品用钢量及混凝土用量推荐指标 6、附件3：结构成本超标备案表
1、适用范围及管控原则 本管理办法适用于集团一般房地产产品的全过程结构设计及相关成本管理，涵盖：地勘任务书控制、地下工程设计（含基坑工程）、主体结构设计、人防结构设计、幕墙结构设计或设计任务书编制等。 建筑总高200m以上的超高层暂不适用本管理办法。 成本控制需做到成果可量化，过程可追溯。结构成本控制成果将作为集团对事业部相关人员业绩考核的重要依据。 结构限额设计的目标是旨在安全可靠、品质可控前提下进一步提升产品技术 经济性。 2、结构限额设计 限额设计是结构成本控制的有力工具，设计合同中应明确限额设计条款及相关奖惩原则。附件1中的《住宅及地库用钢量和混凝土用量控制指标》为集团控制标准，原则上均应以满足。如个别项目因特别原因（例如为提升产品溢价、创新产品实践等）确实需突破此标准，应由该事业部结构条线负责人填报附件3《结构成本超标备案表》相关栏目，在施工图设计开展前向集团工程合约部和集团技发部结构中心备案。附件2中的《办公类产品用钢量和混凝土用量推荐指标》为集团推荐指标，可作为办公产品结构限额设计指标管理的参考。 鼓励各事业部根据各自地区的特殊性严控用钢量和混凝土用量标准，原则上事业部标准不得大于集团标准的上限。 项目施工图设计后必须开展施工图预算工作，若预算指标大于集团上限，由该事业部结构条线负责人填报附件3《结构成本超标备案表》相关栏目，向集团工程合约部和技发部结构中心备案。
上海中心大厦赏析
上海中心大厦赏析一、上海中心大厦简介 上海中心大厦，位于浦东的陆家嘴功能区，占地3 万多平方米，所处地块东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路，为上海陆家嘴摩天大楼建设计划最后的压轴工程。其建筑设计方案由美国Gensler 建筑设计事务所完成，主体建筑结构高度为580 米，总高度632 米，是目前中国国内建设中的第二高楼。上海中心大厦总投入超过148 亿元，按照工程计划，大厦将于2015 年全面建成并启用，成为世界第一绿色摩天高楼并与420.5 米的金茂大厦、492 米的环球金融中心共同构成浦东陆家嘴金融城的金三角，勾勒出上海的摩天大楼全新天际线。 英文名称：Shanghai Tower 。建设地点：陆家嘴金融中心区Z3-2 地块。 开工时间：2008 年11 月29 日。 竣工时间：2014 年。占地面积：30368 平方米建筑面积：574058 平方米，其中地上总 建筑面积约410139 平方米 建筑总高度：632 米。 建筑层数：地下结构5 层，地上部分包括124 层塔楼和7 层东西裙房。结构形式：钢筋混凝土核心筒- 外框架结构。 用钢量：约100000 吨。建筑造价：148 亿元。 建筑/ 结构设计单位：M.Arthur Gensler 。建设用途：国际标准的二十四小时甲级办公、超五星级酒店和配套设施、主题精品商业 二、设计理念 上海中心大厦是上海未来最重要的标志性建筑，这座摩天大楼总高达 632 米，共121 层，将于2014 年建成，届时将超越上海环球金融中心，成为中国第一高楼。
的影响，“转角做成圆角墙结构被形象的称之为 婚纱蛋糕” --外皮为 “婚纱” ，内里是“蛋 转角做成圆角可以减少空气阻 实现人、 建筑、 城市与自然和谐 这将有利于减少人们使用电梯时 上海中心大厦在未来将成为既包含文化传统， 又赋予精神形象的一座新地标， 此外， 还将赋 予其一种愿景。 考虑到周边代表着回忆的上海金茂大厦以及象征着对外贸易繁荣的国际金融 中心， 设计师们希望上海中心大厦是能够是动态的， 并以此进行了三位一体的设计。 三幢高 楼分别代表着“过去”、“现在”、“将来”，同时也暗示出了上海中心大厦的愿景：“中 国，永恒的未来”。 上海中心大厦采用了双层幕墙结构。 通过一系列的科学验证， 设计师们确定了双层幕墙的外 皮为成几何状扭转的角度 120 °，内里则逐层缩小。这种双层幕墙结构被形象的称之为“婚 纱蛋糕” -- 外皮为“婚纱”，内里是“蛋糕”。该建筑外形充分考虑到了风工程对建筑外型 糕”。该建筑外形充分考虑到了风工程对建筑外型的影响， 力，塔楼的收分使整体建筑更加轻巧、稳定”。 上海中心大厦项目定位于打造一个资源和能源高度节约化， 共存的环 保节能建筑。 配套的服务设施和休闲区设置科学， 所运行的层数， 建成后的上海中心大厦将实现一种垂直式的生活方 式。 据悉， 上海中心大厦 已获得中 国绿色三星认证和美国 LEED 绿色建筑认证，成为得到“双认证”的绿色超高层建筑。 三、外观介绍 “上海中心”建筑外观呈螺旋式上升，建筑表面的开口由底部旋转贯穿至顶部，与金茂大 厦经典隽永的塔形和环球金融中心简洁明快的立体造型形成鲜明对比。 从天空向下俯瞰，“ 上 海中心” 非对称的顶部卷折状造型， 与金茂的点状和环球金融中心的线状顶部遥相辉应， 将 进一步丰富上海的城市天际线。 建筑外观宛如一条盘旋升腾的巨龙， “龙尾” 在大厦顶部盘 旋上翘，“其优势在于顶端可以借由天线，进一步攀高”。 四、建筑技巧 系统上海塔依靠 3个相互连接的系统保持直立。第一个系统是 90英尺X 90英尺（约合27 米X 27米）的钢筋混凝土芯柱，提供垂直支撑力。 第二个是钢材料“超级柱” 构成的一个环， 围绕钢筋混凝土芯柱，通过钢承力支架与之相连。 这些钢柱负责支撑大楼， 抵御侧力。 最后 一个是每 14
上海中心大厦工程分析
上海中心大厦 上海中心大厦效果图 上海中心大厦，位于浦东的陆家嘴功能区，占地3万多平方米，所处地块东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路。其建筑设计方案由美国Gensler建筑设计事务所完成，主体建筑结构高度为580米，总高度632米，是目前中国国内规划中的第二高楼。“上海中心”总投入将达148亿元，预计在2010年上海世博会时地下部分封顶，2012年结构封顶且部分投入运营，2014年竣工交付使用。 一：基本信息 英文名称：Shanghai Tower。 上海中心 建设地点：陆家嘴金融中心区Z3-2地块。开工时间：2008年11月29日。竣工时间：2014年。占地面积：30368平方米。建筑面积：574058平方米，其中地上总建筑面积约410139平方米。建筑总高度：670多米。建筑层数：地下结构5层，地上部分包括124层塔楼和7层东西裙房。结构形式：钢筋混凝土核心筒-外框架结构。用钢量：约100000吨。建筑造价：148亿元。
建筑/结构设计单位：M.Arthur Gensler Jr.&Associat -es,Inc. 同济大学建 筑设计研究院设计管理顾问单位：上海现代建筑设计（集团）有限公司机 电咨询顾问单位：柏诚工程技术（北京）有限公司投资监理单位及招标代理单位：利比有限公司上海申元工程投资咨询有限公司工程监理单位：上海建 科建设监理咨询有限公司施工单位：上海建工（集团）总公司总承包[2]绿 色建筑顾问单位：上海市建筑科学研究（集团）有限公司LEED认证顾问单位：德国誉德（KOOPX）建筑设计集团投资单位：陆家嘴集团，公司拟与上海市城 市建设投资开发总公司（上海城投）、上海建工集团（上海建工）合作。总承包单位：上海建工（集团）总公司建设用途：国际标准的二十四小时甲级办公、超五星 级酒店和配套设施、主题精品商业、观光和文化休闲娱乐、特色会议设施五大功能。[3] 兴建中的上海中心大厦（2012年7月15日） 二：基础信息 区县：浦东 商圈：陆家嘴地区 地址：位于浦东的陆家嘴功能区 交通： 上海中心地下通道向东延伸至东泰路，向北延伸至花园石桥路，建成后将连 接起国际金融中心、金茂大厦和环球金融中心的地下空间，同时与轨交2号线、 14号线相连通，形成整体地下空间。届时，现在小陆家嘴地区的大批人流可 迅速分流至地下，大大加强该区域的交通疏导能力。 投资商： 陆家嘴集团，公司拟与上海市城市建设投资开发总公司（上海城投）、上海建 工集团（上海建工）合作。 建筑数据 开工时间：2008年11月29日
上海中心大厦结构设计
上海中心大厦塔楼结构设计 丁洁民，巢斯，赵昕 同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，上海市四平路1239号 目录 上海中心大厦塔楼结构设计 (1) 摘要 (1) 1 工程概况 (2) 2 结构体系 (3) 3 主要分析结果 (5) 3、1 结构动力特性 (5) 3、2 地震作用分析结果 (5) 3、3 风荷载分析结果 (6) 4 关键设计问题 (7) 4、1 巨柱受力性态分析及设计 (7) 4、2 组合钢板剪力墙设计 (10) 4、3 基于性能得抗震设计 (11) 4、4 风工程研究 (12) 4、5 结构控制 (12) 4、6 弹塑性动力分析 (13) 4、7 考虑施工过程得非荷载效应分析 (13) 4、8 抗连续倒塌分析 (14) 5 结论 (16) 6 参考文献 (16) 摘要 上海中心大厦建筑高度为632m，位于台风影响区与7度抗震设防地区，建成后将成为中国第一高楼。由于高度超高、建筑形态复杂、风荷载及地震作用显著，为实现其高效与安全得结构设计，需解决众多得技术难题。本文对上海中心大厦得结构设计进行了介绍。首先介绍了项目概况，包括项目定位及功能、设计团队构成、建筑形态特征以及采用得基础形式。其次对结构体系构成与主要得结构分析结果进行介绍，主要内容包括本项目采用得巨型框架-伸臂-核心筒混合结构体系得各组成部分与主要得地震与风荷载分析结果。最后对项目结构设计得关键技术问题进行了介绍，包括巨柱受力性态分析、组合钢板剪力墙设计、基于性能得抗震设计、风工程研究、结构控制、弹塑性动力分析、非荷载效应分析以及抗连续倒塌分析等。 关键词：上海中心大厦、结构设计、巨型框架-伸臂-核心筒体系、混合结构
深度剖析上海中心大厦新型柔性悬挂幕墙系统资料
深度剖析上海中心大厦新型柔性悬挂幕墙系统 【打印文章】 中国最高建筑——上海中心大厦的幕墙系统采用了独特的双层幕墙系统，其中内幕墙沿楼面边缘呈圆柱式布置，外幕墙平面呈圆角三角形，且呈现扭转收缩上升的几何形态，远离主体结构悬挂在上下两道加强层之间。由于外幕墙体量巨大、几何形态不规则，且采用柔性的支撑结构体系，给外幕墙的分析、设计、建 造带来许多前所未有的技术挑战。 1 工程概况 上海中心大厦位于上海浦东新区陆家嘴金融区，与金茂大厦和上海环球金融中心相邻，为一栋多功能的摩天大楼，主要用于办公用途，同时配有酒店、商业、观光等其他公共设施。塔楼结构高度580m，建筑总高度632m。地上酒店区、办公区、观光区共124层，顶部设备用房5层，此外还有裙房7层，地下室5层，总建筑面积共58万m2。
塔楼主体结构采用巨型框架-伸臂-核心筒结构体系。巨型框架由8根巨型柱、4根角柱及8道位于加强层的箱形空间环带桁架组成。巨型柱和角柱均为钢骨混凝土柱，分别在8区顶部和5区顶部终止。两层高的箱形环带桁架既是抗侧力体 系巨型框架的一部分，也是建筑周边次框架柱的转换桁架。核心筒平面形状沿高度根据建筑平面功能作相应调整，底部平面为30m×30m的方形布置，中部为切角方形布置，顶部为十字形布置。塔楼的2，4～8区共设置了6道两层高的伸臂桁架。伸臂桁架将巨型柱与核心筒联系起来，既能约束核心筒的弯曲变形，又能高效地利用周围的8根巨型柱以减小结构的整体变形和层间位移。此外，各分区的加强层均设置了径向桁架作为幕墙结构的支承系统。
上海中心大厦采用了独特的内、外双层幕墙系统，内幕墙沿着楼板边缘呈圆 柱式置。远离主体结构且扭转收缩向上的外幕墙系统是这座建筑区别于其他超高 层建筑的显著特点之一。外幕墙平面形状呈一个三边鼓曲、三角倒角的等边三角形，在高度方向，绕着圆柱体楼面逐层旋转、收缩向上，由此导致内外幕墙在空 间上分离。整个外幕墙系统被外伸的设备层在垂直方向上分成相对独立的9个区域（9区为塔冠区），每个区在内外幕墙之间形成宽度变化并向上延伸的12～15层、高约55～66m的流线形中庭空间。
武汉绿地中心设计介绍-中英文对比
武汉绿地中心主塔:结构设计与建筑 设计的完美结合 Wuhan Greenland Center Main Tower: Seamlessly Integrating Structure and Architecture Guoyong Fu、Juan Betancur、Dennis Poon、Mark Dannettel Abstract摘要 Wuhan Greenland Center Main Tower is a125-story,600+meter mega-tower in China.The tower structural system has been developed to harmonize with the architecture as an integrated whole to maximize efficiency and enhance safety.The distinctive floor“slots”help reduce the vortex shedding effect.Slot locations were coordinated to avoid causing structural discontinuities.Above the roof,steel trussed tripod legs rise from tower plan wing tips to seamlessly complete the building form with a dramatic crown.Design challenges include evaluating building performance under seismic events through PBD and performing Progressive Collapse Analyses to evaluate structural redundancy. Parametric modeling tools were used to reduce cladding costs by maximizing the use of field-warped,flat-glazed panels rather than costly curved glass panels. 武汉绿地中心主楼共125层，总高度600米以上。主楼的结构设计追求建
上海中心大厦从开工到封顶全记录(土木)知识分享
上海中心总高为632米，结构高度为580米，由地上121层主楼、5层裙楼和5层地下室组成，其主体建筑结构高度为580米，总建筑面积57.6万平方米，建成后将成为上海最高的摩天大楼。2008年11月29日进行主楼桩基开工。2013年8月3日，上海中心大厦580米主体结构封顶。 上海中心大厦项目概况 项目名称、地址和建设单位 （1）本项目名称为“上海中心大厦”。 （2）项目地址：本工程选址地位于上海市浦东新区的陆家嘴功能区，具体建设地点为陆家嘴金融中心区黄浦江 沿岸E14单元Z3-1、Z3-2地块，地块东至东泰路、南依银城南路、北靠花园石桥路，西临银城中路。 （3）建设单位：上海中心大厦项目建设发展有限公司 建设内容和规模 上海中心大厦项目工程占地面积30370m2，建筑高度为632m，结构高度565.6m。项目建成后总建筑面积为558806m2。 方案和效果图：
陆家嘴集团曾安排该项目进行过三次招标，其中一次招标吸引了美国SOM建筑设计事务所、美国KPF建筑师事务所及上海现代建筑设计集团等多家国内外设计单位提交设计方案。于最后一次招标，两个设计方案获得入围资格， 分别为美国Gensler建筑设计事务所的“龙型”方案及英国福斯特建筑事务所“尖顶型”方案。经过评选，“龙型” 方案中标，大厦细部深化设计将以“龙型”方案作为蓝本。 在经过多番投标及筛选后，上海中心的建筑设计方案最终被确定为“龙型”方案，该方案由美国Gensler建筑设计事务所提供。从外观上看，“上海中心”像一条盘旋上升的巨龙，“龙尾”在大厦顶部盘旋上翘，580米的“身高”将成为上海新高度。 三维模型图：
上海中心大厦
上海中心大厦 ——中国第一高楼，高度632米 工程投资额：148亿元 工程期限：2008年—2014年 金茂大厦、上海环球金融中心，以及正在建设中的上海中心大厦，将构成上海陆家嘴天际线的塔尖。 2008年8月30日，高达492米的环球金融中心宣布正式启用。与此同时，毗邻环球金融中心，正在准备开工建设一幢更高的摩天大楼——上海中心大厦。根据规划，上海中心大厦的主楼为124层，总高度为632米，结构高度为565.5米（原公布为580米)，这两个高度均超过了上海环球金融中心，建成之后，上海中心大厦将当之无愧地成为中国第一高楼。 上海中心大厦的占地面积3.04万平方米，容积率为12.5，项目建成后，总建筑面积将达到55.88万平方米——远远超过毗邻的环球金融中心(38万m2)。不过，在总建筑面积中，上海中心大厦的地上建筑面积约为37.97万平方米，地下建筑面积达到约17.92万平方米(包括地下停车库面积约1万平方米，2000个停车位)。另外，上海中心大厦规划有5层的裙房，高度约35米。值得一提的是，之前上海市有关部门曾经公布上海中心大厦高度为580米，此次，报告中提及其主楼高127层，结构高度约为565.6米，而建筑高度将达到惊人的632米。 上海中心大厦的开发建设和运营，由上海中心大厦建设发展有限公司负责，于2008年11月29日进行主楼桩基开工，它将超过20.5米的金茂大厦和492米的上海环球金融中心，成为中国第一高楼，也将成为完全符合“绿色建筑”标准的摩天大楼。
2010年7月19日，上海黄浦江两岸风景。 项目地块 上海中心大厦项目坐落在小陆家嘴的黄浦江沿岸，地块的正式名称是E14单元Z3-1、Z3-2地块，其东至东泰路、南依银城南路、北靠花园石桥路，西临银城中路，北对金茂大厦，东接上海环球金融中心。做为上海国际金融中心核心区——陆家嘴金融城最重要的标志性功能建筑。根据制定于1993年的《上海陆家嘴中心区规划设计方案》，金茂大厦、环球金融中心所在地以及陆家嘴Z3－2地块，将建设3幢超高层的标志性建筑，形成“品”字形布局。其中，陆家嘴Z3－2地块是“上海中心”所在地，Z3-2地块座落在浦东陆家嘴金融中心区的东泰路、银城南路和花园石桥路交界处。地块北侧是金茂大厦，东侧是上海环球金融中心，南侧是滔滔黄浦江。 项目所在地块曾被称作“小陆家嘴核心区域最后一块待建地块”，被用作陆家嘴高尔夫练习场，目前租期已满的土地早已被收回，土地收回等准备工作也都完成，只待“上海中心”方案确定、择日动工的消息。
上海中心大厦赏析
上海中心大厦赏析 一、上海中心大厦简介 上海中心大厦，位于浦东的陆家嘴功能区，占地3万多平方米，所处地块东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路，为上海陆家嘴摩天大楼建设计划最后的压轴工程。其建筑设计方案由美国Gensler建筑设计事务所完成，主体建筑结构高度为580米，总高度632米，是目前中国国内建设中的第二高楼。上海中心大厦总投入超过148亿元，按照工程计划，大厦将于2015年全面建成并启用，成为世界第一绿色摩天高楼并与420.5米的金茂大厦、492米的环球金融中心共同构成浦东陆家嘴金融城的金三角，勾勒出上海的摩天大楼全新天际线。 英文名称：Shanghai Tower。建设地点：陆家嘴金融中心区Z3-2地块。 开工时间：2008年11月29日。 竣工时间：2014年。占地面积：30368平方米建筑面积：574058平方米，其中地上总建筑面积约410139平方米 建筑总高度：632米。 建筑层数：地下结构5层，地上部分包括124层塔楼和7层东西裙房。 结构形式：钢筋混凝土核心筒-外框架结构。 用钢量：约100000吨。建筑造价：148亿元。 建筑/结构设计单位：M.Arthur Gensler。 建设用途：国际标准的二十四小时甲级办公、超五星级酒店和配套设施、主题精品商业二、设计理念 上海中心大厦是上海未来最重要的标志性建筑，这座摩天大楼总高达 632 米，共121层，将于2014年建成，届时将超越上海环球金融中心，成为中国第一高楼。
上海中心大厦在未来将成为既包含文化传统，又赋予精神形象的一座新地标，此外，还将赋予其一种愿景。考虑到周边代表着回忆的上海金茂大厦以及象征着对外贸易繁荣的国际金融中心，设计师们希望上海中心大厦是能够是动态的，并以此进行了三位一体的设计。三幢高楼分别代表着“过去”、“现在”、“将来”，同时也暗示出了上海中心大厦的愿景：“中国，永恒的未来”。 上海中心大厦采用了双层幕墙结构。通过一系列的科学验证，设计师们确定了双层幕墙的外皮为成几何状扭转的角度120°，内里则逐层缩小。这种双层幕墙结构被形象的称之为“婚纱蛋糕”--外皮为“婚纱”，内里是“蛋糕”。该建筑外形充分考虑到了风工程对建筑外型的影响，“转角做成圆角墙结构被形象的称之为“婚纱蛋糕”--外皮为“婚纱”，内里是“蛋糕”。该建筑外形充分考虑到了风工程对建筑外型的影响，“转角做成圆角可以减少空气阻力，塔楼的收分使整体建筑更加轻巧、稳定”。 上海中心大厦项目定位于打造一个资源和能源高度节约化，实现人、建筑、城市与自然和谐共存的环保节能建筑。配套的服务设施和休闲区设置科学，这将有利于减少人们使用电梯时所运行的层数，建成后的上海中心大厦将实现一种垂直式的生活方式。据悉，上海中心大厦已获得中 国绿色三星认证和美国LEED绿色建筑认证，成为得到“双认证”的绿色超高层建筑。三、外观介绍 “上海中心”建筑外观呈螺旋式上升，建筑表面的开口由底部旋转贯穿至顶部，与金茂大厦经典隽永的塔形和环球金融中心简洁明快的立体造型形成鲜明对比。从天空向下俯瞰，“上海中心”非对称的顶部卷折状造型，与金茂的点状和环球金融中心的线状顶部遥相辉应，将进一步丰富上海的城市天际线。建筑外观宛如一条盘旋升腾的巨龙，“龙尾”在大厦顶部盘旋上翘，“其优势在于顶端可以借由天线，进一步攀高”。
武汉绿地中心结构设计与建筑设计的完美结合
399 Abstract Wuhan Greenland Center Main Tower is a 125-story, 600+ meter mega-tower in China. The tower structural system has been developed to harmonize with the architecture as an integrated whole to maximize efficiency and enhance safety. The distinctive floor “slots” help reduce the vortex shedding effect. Slot locations were coordinated to avoid causing structural discontinuities. Above the roof, steel trussed tripod legs rise from tower plan wing tips to seamlessly complete the building form with a dramatic crown. Design challenges include evaluating building performance under seismic events through PBD and performing Progressive Collapse Analyses to evaluate structural redundancy. Parametric modeling tools were used to reduce cladding costs by maximizing the use of field-warped, flat-glazed panels rather than costly curved glass panels. Keywords: PBD, Performance Based Design, Parametric Modeling, Outrigger, Belt Truss 摘要 武汉绿地中心主楼共125层，总高度600米以上。主楼的结构设计追求建筑和结构的完美结合、结构效率的最大化以及安全性的提升。 独特的“风槽”的设计有效降低了风旋涡脱落效应。在塔楼顶部，三脚钢桁架沿楼面边缘向上呈汇聚式延伸，在顶部实现无缝对接，形成了一个造型别致的塔冠结构。 如何通过基于性能的设计评估建筑抗震性能、如何通过抗连续倒塌分析来评估结构冗余度是本项目结构设计的主要挑战。通过对参数化模型的运用，（建筑幕墙设计者）对平板玻璃现场冷弯的使用达到了最大化，尽可能地避免采用造价昂贵的曲面玻璃，从而减小外幕墙的建造成本。关键词：PBD、基于性能的设计、参数模型、桁架、带状桁架 Introduction The wave of Mega-Tall building construction in China started with cities along the east coast and is now moving inland. Located in Wuhan, an inland city adjacent to the Yangtze River, the Wuhan Greenland Center Main Tower is a 125-story, 600+ meter mega-tower on track to be the 7th tallest building in the world, a mixed-use skyscraper with offices up through the 69th floor, apartments at the 70th to 89th floors, a hotel from the 91st floor to the top floor and a five (5)-story deep basement housing the mechanical spaces plus parking. Located at the tower top, a unique 61m-tall tower crown and a 35m-tall tower dome highlight the tower’s distinctive personality. (see Figure 1). The major structural system of Wuhan Greenland Center Main Tower consisting of robust composite walls, giant slightly sloping composite SRC columns and curved belt trusses, is adopted to resist the lateral loads ( wind or seismic ) effectively. The locations and geometry of structural components have been carefully optimized to not only provide enough strengths and stiffness but integrate with the architecture seamlessly. 引言 中国对超高层建筑的追求浪潮始于东面沿岸城市，并逐渐向内地发展。武汉绿地中心主塔将坐落于毗邻长江的内陆城市武汉。塔楼共125层，总高度达600米以上，是一个多功用的超高层建筑，建成后将成为世界第七高楼。主楼底层到69楼用于办公室、70至89层为公寓、91层到顶楼为酒店、另有5层地下室作停车和容纳机电设备之功用。一个高61米的独特塔冠和高35米的穹拱位于塔楼顶部，凸显塔楼独特的建筑风格 (参见图1)。 为了有效地承担侧向力(风荷载和地震荷载)，武汉绿地中心主楼的主要结构体系包括强大的组合剪力墙、微倾的巨型SRC 组合柱和曲线型的环带桁架。结构构件的位置和几何形状都经过了精心地优化以满足强度和刚度的要求， 同时与建筑设计达到完美的结合。 减少塔群风荷载 如同其它的超高层建筑, 侧向荷载（含风荷载和地震荷载）在武汉绿地中心主楼的结构设计中起至关重要的作用。根据中国《建筑抗震规范》(GB50011-2010)，武汉 位于抗震设防烈度6度区，设计基本地震 Guoyong Fu Juan Betancur Guoyong Fu, Dennis Poon & Mark Dannettel Thornton Tomasetti Inc. 51 Madison Avenue New York, NY USA 10010 tel (电话): +1 917.661.7800 fax (传真): +1 917.661.7801 email (电子邮箱): PFu@https://www.wendangku.net/doc/93646638.html,, DPoon@https://www.wendangku.net/doc/93646638.html,, MDannettel@https://www.wendangku.net/doc/93646638.html, https://www.wendangku.net/doc/93646638.html, Guoyong Fu , Vice President at Thornton Tomasetti, has 20 years of experience with supertall building structures, such as Shanghai Tower. 符国勇（Xue Yi Fu），宋腾添玛沙帝公司 （Thornton Tomasetti Inc.）副总裁。他在超高层建筑的结构方面拥有20年的经验, 包括上海中心大厦等。 Dennis Poon , Vice Chairman at Thornton Tomasetti, has over 30 years of experience in the design of supertall structures, and worked on Shanghai Tower.潘子强（Dennis Poon），宋腾添玛沙帝公司 （Thornton Tomasetti Inc.） 董事会副主席，在超高层建筑结构设计方面拥有30多年的经验其中包括上海中心大厦的结构设计。 Mr. Dannettel is a Vice President with Thornton Tomasetti, and serves as the regional leader for Building Skin services in the Pacific Rim. 马克·丹纳特（Mark Dannettel），宋腾添玛沙帝公司（Thornton Tomasetti Inc.）副总裁，主要负责亚洲环太平洋地区的建筑幕墙设计工作。Juan Betancur Adrian Smith + Gordon Gill Architecture 111 West Monroe, Suite 2300 Chicago, IL USA 60603 tel (电话): +1 312.870.4061 fax (传真): +1 312.920.1775 email (电子邮箱): JuanBetancur@https://www.wendangku.net/doc/93646638.html, https://www.wendangku.net/doc/93646638.html, Juan Betancur , Director at Adrian Smith + Gordon Gill Architecture, has extensive experience in design of supertall projects at Smith + Gill and SOM. 胡安·贝坦库尔（Juan Betancur），Adrian Smith + Gordon Gill 建筑设计公司主管。他在AS+GG和 SOM拥有拥有丰富的超高层建筑设计经验。 Dennis Poon Mark Dannettel Wuhan Greenland Center Main Tower: Seamlessly Integrating Structure and Architecture 武汉绿地中心主塔: 结构设计与建筑设计的完美结合