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建筑结构丨北京第一高楼——高528m中国尊大厦结构设计1 工程概况北京中央商务区核心区的标志性超高层建筑项目——中国尊大厦，由北京市建筑设计研究院有限公司设计完成，目前正在进行地下结构施工。
工程场地位于北京市朝阳区东三环北京商务中心区（CBD）核心区Z15地块，建筑面积约43.7万m2（地上约35万m2，地下约8.7万m2）。
主要建筑功能为办公、观光和商业。
该塔楼地上108层，地下7层(局部设夹层)，建筑高度528m，外轮廓尺寸从底部的78m×78m向上渐收紧至54m×54m，再向上渐放大至顶部的59m×59m，似古代酒器“樽”而得名，建筑效果图如图1所示。
图1 中国尊大厦本工程主要结构体系由外框筒和核心筒组成，其中外框筒由巨型柱、巨型斜撑、转换桁架以及次框架组成。
巨型柱位于塔楼角部，贯通至结构顶部，并在各区段分别与转换桁架、巨型斜撑连接。
巨型柱底部截面形状为多边形，中部及上部为矩形，采用多腔钢管混凝土柱。
在设备层及避难层共设置8道转换桁架，其杆件截面采用焊接箱形截面。
巨型斜撑沿各区外皮设置，也为焊接箱形截面。
次框架包括重力柱和外环梁，均为焊接H形截面，其仅承担本区重力荷载，不参与整体抗侧。
2 巨型外框筒建筑-结构一体化设计2.1 巨型外框筒几何控制面的生成中国尊大厦外轮廓的水平截面形状为倒圆角的正方形，并沿着高度平滑收放，其外完成面几何控制尺寸见图2。
巨型外框筒的外控制面采用分段折面的形式，既可以较好控制巨型外框筒与建筑外完成面的距离，又可降低结构自身的加工难度。
图2 外完成面几何控制尺寸2.2 巨型柱外轮廓的生成巨型柱从基础顶面（-31.3m）至106层（503.2m）的截面形式根据一定的规则进行变化，其具有三种截面形式：1）7层以下（-31.3～43.15m）为4根八边形截面，截面面积约为63.9m2；2）7~19层（43.15～98.65m）为8根六边形截面，截面面积约为19.5～21.3m2；3）19~106层（98.65～503.2m）为8根矩形截面，截面面积约为19.2～2.56m2。
中国尊效果图打造首都新地标 — 中国尊中国尊项目位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块，总建筑高度528米，地上108层，地下7层，集甲级写字楼、会议、商业、观光以及多种配套服务功能于一体，建成后将成为北京第一高楼，首都新地标。
文｜ 刘晓霖 许金山87攻坚战。
取得这么多突破和成绩，离不开项目全体参建人员的辛苦付出。
中国尊大厦为核心筒＋巨柱＋巨型斜撑＋带状桁架混合结构体系，4根超大截面的多腔体巨型钢柱，固定在厚度为6.5米的巨大混凝土底板之上，与翼墙、核心筒钢板墙等14万吨钢构件一起，共同托起未来拔地凌空的528米高摩天大楼。
工程所用的钢构件从1000多公里外的江苏、上海等加工厂经过整体拼装后运抵北京，一件件重达数十吨的构件通过两台最大吊重100吨的M1280D塔吊，稳稳地落在高强锚栓之上。
由于钢板最厚达到120mm，焊缝最长超过15米，为有效控制构件的焊接变形，每条焊缝需要由多名焊工同时分段焊接，十几名焊工在超过35度高温的巨型柱狭小空间内，每天连续不间断焊接，对于身心都是极大考验。
随着工程的快速推进，项目部以“空间占满，时间占满”，制定了周密的平面部署和施工计划。
为加快现场施工进度，项目部专门设立计划平面部，负责计划和平面管理。
项目部每天中午召开计划部署会，把施工任务具体到小时。
现场几点开始钢筋绑扎、几点钢构件进场进行吊装、几点进行混凝土浇筑，都有严格的控制。
每天晚上钢构件进场，进行吊装焊接，白天土建钢筋班组进行竖向墙体钢筋和水平楼板钢筋绑扎，同时穿插机电专业预留预埋，随后进行混凝土浇筑。
整个流程环环相扣，紧张有序。
当现场施相比工期计划可能或开始出现偏差时，项目部会及时组织相关部门及分包单位召开工期计划讨论会，动态调整施工计划，优化施工部署。
通过两年多的艰苦奋战，项目部克服现场零场地，交通复杂等多重困难，特别是目前主体结构施工是在井筒超多，钢板剪力墙密布，钢筋与钢结构连接节点十分复杂的条件下，项目部经过加强计划管理与平面协调，优化工序，合理增加人员和设备投入，实现了目前6天一个结构层目标。
北京中信大厦（中国尊）位于北京市朝阳区东三环北京商务中心区（CBD）核心区，是一座高度为528米的超高层建筑。
该建筑主要由办公、观光和商业功能组成，建筑面积约43.7万平方米。
本次施工方案针对中国尊钢结构安装施工进行详细阐述。
二、施工准备1. 技术准备（1）组织专业技术人员进行现场考察，了解施工环境、地质条件等，制定相应的施工方案。
（2）对施工人员进行技术培训，确保施工人员掌握钢结构安装的相关技术。
（3）编制施工组织设计，明确施工流程、施工方法、质量保证措施等。
2. 现场测量准备（1）对施工现场进行测量，确保基础施工的准确性。
（2）对施工过程中使用的测量仪器进行校准，确保测量数据的准确性。
3. 机具和物资准备（1）根据施工方案，准备各类钢结构安装机具，如起重机、吊车、切割机等。
（2）准备施工所需钢材、螺栓、焊接材料等物资。
4. 劳动力准备（1）根据施工进度，合理配置施工人员，确保施工进度。
（2）对施工人员进行安全教育，提高施工人员的安全意识。
5. 季节性施工准备（1）针对北京地区气候特点，制定季节性施工方案，确保施工质量。
（2）加强施工现场的防风、防雨、防寒等措施。
三、施工方法与技术措施1. 钢结构深化设计（1）根据施工图纸，进行钢结构深化设计，确保构件尺寸、形状、连接方式等符合要求。
（2）对构件进行编号，方便施工过程中查找。
2. 钢构件加工与运输（1）在加工厂完成钢构件的加工，确保构件质量。
（2）采用专用运输车辆将构件运至施工现场。
3. 钢结构测量（1）采用全站仪、水准仪等测量仪器，对施工现场进行测量，确保施工精度。
（2）对已安装的钢结构进行复测，确保安装质量。
4. 钢结构安装（1）采用分层退装法进行安装，确保施工安全。
（2）采用高强螺栓、焊接等方式进行连接，确保连接牢固。
5. 吊装施工（1）采用覆带式起重机进行吊装，确保吊装安全。
（2）吊装过程中，对吊装设备进行严格检查，确保吊装质量。
四、质量控制与安全措施1. 质量控制（1）严格执行施工规范和质量标准，确保施工质量。
528米！108层！创23个纪录！世界8度抗震区最高建筑中国尊全面封顶！中国尊中国尊由中国建筑承建，于2013年7月29日正式开工建设，2014年12月10日地下结构全面封顶；2015年9月结构高度突破100米，2016年3月突破200米，同年8月18日突破300米，11月9日突破400米，2017年6月突破500米，8月18日，中国尊塔冠钢结构吊装完成，外框106层混凝土浇筑浇筑完成，北京第一高楼结构顺利实现封顶！中国尊用地面积11478平方米，总建筑面积43.7万平方米，其中地上35万平方米，地下8.7万平方米，建筑总高528米，建筑层数地上108层、地下7层（不含夹层），可容纳1.2万人办公。
京城第一高楼变迁1990年，京广中心竣工——统领“京城第一高楼”15年；2005年12月16日，249.9米的北京银泰中心封顶，并于2007年8月1日正式竣工，刷新北京第一高纪录。
2007年10月29日，国贸三期封顶，以330高度保持北京第一高至今（旁边260米高的财富中心三期还来不及建成就已经失去了争抢机会）。
2017年8月21日，随着常振明宣布“中国尊”的封顶，北京第一高正式易主。
528米，中信中国尊来了！（一起感受一下落差）“好看的皮囊很多，有趣的灵魂太少”今天，中国尊在北京的第一高不光是在物理高度上，更多的是灵魂上的各种第一高！中国尊位于北京市朝阳区CBD核心区，总建筑高度528米，地上108层，建筑面积35万平方米；地下7层，建筑面积8.7万平方米，基础埋深约37.8米，建成之后将成为北京第一高楼，成为国内也是世界上8度抗震区的最高建筑。
开工建设中国尊重大工程进度回顾2010年12月21日，中国尊Z15地块成交；2013年7月，中国尊正式开工；2014年5月15日，地下室施工正式揭幕；2015年10月11日，地下室核心筒率先封顶；2015年10月27日，巨柱及外框全部施工安装完成，钢结构施工冲出地面；2017年8月21日，结构全面封顶！工程主要结构体系由外框筒和核心筒组成，其中外框筒由巨型柱、巨型斜撑、转换桁架以及次框架组成。
高清图解北京第一高楼中国尊基坑施工过程（高528米深40米）“中国尊”档案坐落在Z15地块，为CBD核心区建筑面积最大的一个地块。
Z15地块东至金和东路、南至景辉街、西至金和路、北至规划绿地，占地面积1.1478公顷。
中信集团在11年CBD核心区地块首批出让中，以63亿元摘得该地块，总建筑面积约35万平方米。
∙“中国尊”7层至61层、102层至113层均为办公区；∙∙64层至79层为酒店；80层至99层为酒店式公寓；∙∙117层至118层分别为层高12米的观光台及层高4.5米的观光台餐厅。
∙∙地下六层分别为商业区、卸货区、停车库及设备用房层。
据悉，该规划需要历时两年才能完善，后续还有一年多的时间用来修改和深化。
∙∙建成后将是北京市最高的地标建筑。
该项目西侧与北京目前最高的建筑国贸三期对望，建筑总高528米，未来将被规划为中信集团总部大楼。
于2011年9月12日开工，2016年底竣工，预计总投资达240亿元。
∙∙2014年4月中国当代十大建筑评审委员会从中国1000多座地标建筑中，综合年代、规模、艺术性和影响力四项指标，初评出二十个建筑。
最终由此产生十大当代建筑。
设计理念∙尊，古之礼器。
意为敬奉，起时双手捧至顶，行顶天立地之势。
所以设计者以“中国尊”为北京第一高度建筑的寓意：建筑高耸直入云端，表现出顶天立地之势，与“尊”的表现不谋而合。
而且以尊为建筑形态，也有别于北京超高层建筑常见的直线形态。
∙∙外形自下而上自然缩小，形成稳重大气的金融形象，同时顶部逐渐放大，享受独在云端的无限风光，最终形成中部略有收分的双曲线建筑造型，使这一建筑林立在CBD核心区的摩楼天群中也能明显体现出庄重的东方神韵。
∙视觉效果∙曲线优美，身高约500米的“中国尊”是以灵动的弧线构成，因此虽然高大，却不失婉约，简单的建筑线条看起来极具以柔克刚的效果。
如此的设计不仅是为了追求耐看的视觉审美效果，同时也是出与构建设合理建筑结构的考虑。
“中国尊”项目结构设计介绍汇报人：张相勇“中国尊”项目结构设计介绍建设单位：北京中信和业投资有限公司设计团队：北京市建筑设计研究院有限公司Kohn Pedersen Fox Associatex PC (KPF)奥雅纳工程顾问中信建筑设计总院有限公司建筑院业主结构顾问：华东建筑设计研究院有限公司1工程概况主要内容1.工程概况2.结构体系3.结构体系演变4.结构计算分析5施工相关5.施工相关6.超高层建筑结构体系7.工程照片1. 工程概况1.1 工程概况●Z15项目位于北京CBD核心区。
●建筑高度约528米，是北京地区目前规建筑高度约米京地前规划中的最高楼。
●地上108层，建筑面积约35万平米。
●地下7层，建筑面积约7万平方米。
●集甲级写字楼、观光和商务会所等主要功能于一体。
●项目建设单位为北京中信和业投资有限公司。
1.2 北京CBD核心区区位图●北京商务中心区（CBD）是北京六大高端功能区之一，是首都经济发展、产业聚集和城市建设最重要的区域。
●其核心区位于国贸桥东核心位桥东北角，西起东三环路，东至针织路，北起光华东至针织路北起光华路，南至建国路。
●占地约30公顷，总建筑规模约270万㎡。
北京CBD核心区共规划19个楼座，其中高度200-300米的建筑7座，300-400米的建筑2座，最高建筑528米1座。
1.6 中国尊69米8米5米54米●塔楼从中国传统礼器“尊”的形体特征中汲取造型的灵感。
经过抽象处理和比例优化，既保持了5238顶部观光层圆尊方尊上圆下方尊，“尊”形突出独特的弧形效果，又形成了比例上的高雅和秀美。
●塔楼平面为带有圆角处理的正方形，而且上下宽度渐变。
塔底为78米宽，在385米处的腰部为54米宽部为米宽建筑高度米底部大堂米宽，顶部为69米宽。
建筑总高度528米。
78米1.7 Z0~Z4区建筑平面图Z2区标准层Z3、Z4区标准层Z0区标准层Z1区标准层1.8 Z5~观光区建筑平面图Z7区标准层观光区标准层Z6区标准层Z5区标准层1.9 B7层平面图2. 结构体系2.1 确定超高层结构体系的基本原则1）选择合理的结构体系、构件形式和布置；竖向构件宜连续贯通；各部分的质量和刚度宜均匀、连续；2）结构传递竖向荷载和地震作用途径简洁明确；重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径；3）结构的竖向和水平构件应具有必要的的承载能力、刚度和延性；具有良好的变形能力和消耗地震能量的能力；4）抗震设计宜具有多道防线；5）满足建筑外立面及功能需求；5）满足建筑外立面及功能需求6）应符合节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境等要求等要求。
上海中心、平安金融中心、中国尊大厦超高层钢结构实力大比拼1超高层钢结构概述在中国城市经济发展的推动下，各大城市正在建设更多的超高层建筑，这些建筑基本都选择了钢结构体系。
超高层建筑结构，一般采用框架－核心筒－伸臂桁架结构体系，其中框架一般由巨型柱和环带桁架组成，部分项目设置有巨型支撑。
a—结构模型;b—抗侧力体系。
图1上海中心大厦结构体系上海中心大厦(图1)采用巨型框架－核心筒－外伸臂结构体系，在8个机电层区布置6道两层高的外伸臂桁架和8道箱形空间环形桁架，由箱形空间环形桁架和巨型柱形成外围巨型框架。
巨型柱、角柱间的环带桁架是一整体结构，径向桁架、楼面梁上的受力传递其上，再由其传递至巨型柱。
a—结构模型;b—抗侧力体系。
图2平安金融中心大厦结构体系深圳平安中心大厦(图2)，采用巨型斜撑框架－核心筒－外伸臂结构体系。
结构设置了4道外伸臂桁架，将核心筒与巨型柱有效地连接在一起。
7道空间双桁架均匀布置于每个避难/机电层，用于连接巨型柱，使结构的外围形成巨型框架。
北京中国尊大厦(图3)采用巨型框架+混凝土核心筒(型钢柱+钢板剪力墙)结构体系，4根世界最大的多腔体巨型钢柱与翼墙、核心筒钢板墙等1.3万t钢构件一起，共同托起528m的中国尊大厦。
a—结构模型;b—模型截面。
图3中国尊大厦结构体系2巨型柱的结构形式及加工难点超高层建筑钢结构的钢柱一般设计为整体式巨型柱(如上海中心大厦、深圳平安金融中心，图4)和多腔型巨型柱(如天津高银117大厦、北京中国尊，图5)。
a—上海中心大厦巨型柱;b—深圳平安金融中心巨型柱。
图4整体式钢结构巨型柱a—天津高银117大厦巨型柱;b—北京中国尊巨型柱。
图5多腔型钢结构巨型柱m超高层建筑钢柱的截面根据受力要求，可设计为H型、箱型、日字型、田字型、王字型以及异形(巨型)柱。
这部分钢柱一般要求在工厂加工成整体出厂，其中巨型柱的装配、焊接及尺寸控制难度较大。
整体式巨型柱的加工难点:1)巨型柱外形尺寸大、重量重，整体结构形式复杂，拼装顺序要求高;2)钢板强度高、厚度大，焊接质量和焊接变形控制难度大;3)上、下节柱间拼接接口多，钢板对口错边和端口垂直度要求高。
建筑结构丨全面解读528米北京第一高楼——＇中国尊＇大厦设计及施工项目概况中国尊大厦位于北京市朝阳区东三环北京商务中心区（CBD）核心区Z15地块，建筑面积约43.7万m2（地上约35万m2，地下约8.7万m2）。
主要建筑功能为办公、观光和商业。
该塔楼地上108层，地下7层(局部设夹层)，建筑高度528m，外轮廓尺寸从底部的78m×78m向上渐收紧至54m×54m，再向上渐放大至顶部的59m×59m，似古代酒器“樽”而得名。
中国尊将是继北京国贸三期A塔楼后北京规划设计并建造的最高建筑物。
中国尊大厦效果图建设单位：中信和业投资有限公司总体设计单位：北京市建筑设计研究院有限公司合作设计单位：KPF（建筑）、ARUP （结构）施工总承包单位：中建总公司与中建三局联合体项目最新进展2016年8月17日，全球首部超500米跃层电梯在中国尊大厦中正式投入使用。
针对全球超高层项目施工过程中普遍存在的垂直运输瓶颈问题，该项目采用了跃层电梯技术。
该技术能使正式电梯在结构施工阶段提前使用，电梯机房是可自行爬升的临时机房，每次跳跃3至5层，即大厦结构核心筒每上升3至5个楼层，电梯机房就向上跳跃一次，大楼封顶且电梯机房完工后，将电梯曳引机控制柜等机房设备移至最终机房，更换相应部件后即可转换为正式电梯。
电梯运行速度由普通施工电梯的1m/s提升至4m/s，单台跃层电梯的乘客运力是同规格施工电梯的约12倍，服务楼层将随着土建结构增长而同步爬升，最大行程将达到500m，将是全球速度最快、行程最大的跃层电梯。
相比常规电梯安装方法完工时间提前约120天。
5月13日开始电梯安装，8月7日安装调试完成，8月10日顺利通过政府部门（北京市特种设备检测中心）验收。
电梯楼层按键密密麻麻目前，中国尊大厦已施工至70层，高度达333米，正式超越国贸三期的330米，成为北京第一高楼。
而距离其528米的总高度，还有38层的距离。
中国尊中国尊是位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块的一幢超高层建筑，建成后将是北京市最高的地标建筑。
该项目西侧与北京目前最高的建筑国贸三期对望，建筑总高528米，未来将被规划为中信集团总部大楼。
于2011年9月12日开工，2016年底主体封顶，2018年竣工交付。
由北京中信和业有限公司投资，预计总投资达240亿元。
[1]Z15为CBD核心区建筑面积最大的一个地块。
Z15地块东至金和东路、南至景辉街、西至金和路、北至规划绿地。
中信集团在2010年12月22日CBD核心区地块首批出让中，以63亿元摘得该地块，总建筑面积约43.7万平方米。
地上108层，纯地下室7层，塔楼区地下五层，建成后将取代国贸三期成为北京第一高楼。
基坑东西约140米，南北约80米，占地面积11478平米，塔楼采用核心筒巨型框架外伸臂转换桁架结构，基础采用基础桩筏板加锚杆结构，是全球抗震性能最佳的超过500米的超高层建筑，建造全程采用先进的BIM技术，利用计算机代替人工对结构进行预拼装，减少建造中的返工及错误。
开发建设者中信集团表示，“中国尊”[2]将集甲级写字楼、会议、商业、观光以及多种配套服务功能于一体，项目建成后将吸引国际金融机构、国际500强企业进驻。
截至2014年7月，该项目已经进入到出地面前的冲刺阶段。
[3]2014年6月8日，“中国当代十大建筑”评选结果揭晓，中国尊荣获“中国当代十大建筑”。
中文名中国尊外文名Z15 Tower项目中标单位中国中信集团公司总体设计单位北京市建筑设计研究院有限公司建筑设计顾问美国 KPF建筑师事务所工程顾问单位ARUP奥雅纳工程顾问公司施工单位中建股份中建三局联合体目录1地理位置2竞标成功3设计理念4视觉效果5建成意义6开工建设7质疑8世界高楼9相关新闻▪设观光区▪获选十大1地理位置1.地理位置朝阳区光华路CBD核心区Z-15号地块；2.四至范围“中国尊”效果图东至金和东路；南至规划绿地；西至金和路；北至光华路。
“尊”荣初现：京城第一高楼探秘本期老刘向前看，与各位看官一同参观下东三环边上这座正在建设中的北京第一高楼----中国尊大厦。
中国尊大厦设计构思源于中国青铜器中'尊'的造型。
在区域空间设计上也是有讲究的，从南侧长安街上望过去，多栋超高层建筑在中央绿轴两侧向北延展，按设计师的说法叫强烈的秩序感和导向性，凸显出绿轴终端的'尊'容。
作为全球第一座在地震8 度设防区上建设的500米以上的超高层建筑，中国尊按照最高抗震等级和安全标准设计。
两句话放在一块儿，老刘也糊涂了，到底是说安全呢还是说安全呢？2011年9月19日中国尊正式开工，下面咱们说说建设过程中刷新的各种记录。
首先是挖坑，基坑深40米，刷新中国民用建筑基坑深度最深纪录。
底板是中国尊大厦地基的核心，这个巨大无比的水泥块决定了北京第一高楼能否站得稳，被称作“京城第一大板”，无数的混凝土罐车在狭窄的街道上排成蔚为壮观的队形，连续93 小时一次性浇筑完成。
下面该轮到超高层建筑最主要的建筑材料---钢出场了。
中国尊地下是混凝土核心筒外面包着巨型钢结构框架，4根世界最大的多腔体巨型钢柱，固定在厚度为6.5米的混凝土底板上，与翼墙、核心筒钢板墙等1.3万吨钢构件共同筑成地下根基，托起528米高的中国尊大厦。
2014年12月10日，地下结构冲出地平面，下面要解决爬高问题了。
为提高施工效率，中国尊采用世界房建施工领域最重、面积最大、承载力最高的集成型智能顶升钢平台，还将2 台大型塔吊与钢平台一体化，同步爬升。
平台外挂9层手脚架，逐步顶升到500多米高空，工人就是在这里在进行施工作业。
施工结束后，外挂架被大卸十六块儿，由塔吊从528米的高空吊回地面。
高楼最大的问题是如何快速把材料和施工人员运上去，中国尊有12 部施工电梯，还提前使用了14 部正式电梯。
其中，在世界上首次使用了超高跃层电梯（jumplift），结构封顶后即可立即转换为正式电梯。
京城第一高楼“中国尊”项目结构技术挑战——访“中国尊”项目方案和初步设计负责人刘鹏《建筑结构》：请介绍一下中国尊项目的主要设计节点和历程，目前项目处于什么阶段？刘鹏：中国尊项目（图1）的设计由五家公司组成的设计联合体完成，其中ARUP负责结构设计的方案和初步设计阶段，北京市建筑设计研究院负责施工图设计。
项目的方案设计和初步设计历时两年多，目前项目已进入施工图设计阶段。
图1 塔楼整体和CBD核心区鸟瞰图（由建筑设计KPF公司提供）《建筑结构》：结构专业在介入该工程时，在满足业主不同阶段对建筑功能不断调整的要求下，结构方案是如何紧密配合的？刘鹏：在项目的方案设计阶段考虑过酒店、公寓等混合业态的方案。
当时业主的期望是酒店和公寓的楼层不出现斜撑构件，因此结构在这些楼层采用了密柱抗弯框架的形式，而在办公楼层采用巨型斜撑的形式。
如何将这两种抗侧力体系结合成一个连贯且一致的外框结构的确给结构设计带来了很大的困难。
最后业态确定为全办公的形式，外框得以统一为全高巨型交叉斜撑结构，结构体系也更为合理。
《建筑结构》：本项目采用了参数化设计方法，相对于传统设计手段，其优势体现在哪些方面？采用该方法后对于结构工程师的工作带来哪些便利？刘鹏：本项目的结构体系与天津高银117有很多类似之处，但本项目的难点在于其曲面的造型。
由于立面呈尊形（图2，3），每个楼层的外轮廓尺寸均不相同，角部的圆弧倒角半径也每层不同。
更重要的是，在方案设计阶段建筑师对大楼曲线的不同几何定义进行了多次的研究，对于每个方案，作为结构工程师都需要给出量化的性能结果，以便于业主和设计团队做出决策。
参数化的结构设计方法（图4）使得我们可以和建筑师的几何模型无缝对接，实时生成相应的结构模型，大大节省了工作量，加快了响应速度。
图2 整体立面效果图和“尊”的几何尺寸（由建筑设计KPF公司提供）图3 塔冠建筑效果图及结构布置示意图（建筑效果图由建筑设计KPF公司提供）图4 参数化设计《建筑结构》：项目都用到的哪些参数化软件？在项目设计过程中的作用体现在哪些方面？刘鹏：项目的参数化设计软件包括犀牛(Rhinoceros)造型软件以及其参数化建模插件Grasshopper。
这些软件可以模拟结构几何从最基本的参数到每个构件的几何定位的定义过程。
由于这些软件都是纯几何建模软件，我们再自行开发了结构信息插件以及和结构分析软件等的接口，基本上可以自动产生结构模型。
《建筑结构》：为完美体现“尊”的整体建筑造型和美学要求，在确定巨柱的柱线找形与外幕墙的合理匹配方面，结构专业做了哪些方面的工作？刘鹏：在参数化设计手段的辅助下，我们得以考察上百个巨柱的找形方案，评估的原则是：（1）结构刚度最大。
（2）柱线位于一个垂直面内以减小附加力。
（3）在满足最小距离的前提下尽可能减小结构柱外皮与楼板边的距离，以最大化利用内部空间。
最后的方案满足了上述原则，尤其是对于多数楼层结构，柱外皮与板边最小距离保持在500mm 左右。
另外值得一提的是，在各区之间转折时我们对一个拐点和两个拐点的方案做了很多的研究，最后认为局部区域采用两个拐点的方案可以提供更大的侧向刚度，同时减小柱外皮与板边距离，整体来说利大于弊。
《建筑结构》：本项目地处北京，抗震设防烈度为8度，与国内同类型超高层建筑相比，在受力特性方面有何特别之处？在超限审查环节，哪些方面的问题是参与该项目设计工作的各方共同关心的，各方是如何协调解决的？刘鹏：本项目是国内目前8度区的最高楼，在全世界同等设计烈度下也是最高的建筑物。
与其他7度区的超高层相比，抗震设计方面的要求更高，值得一提的是：（1）在方案初期经过协调选取了较大的建筑底盘尺寸，有效降低了高宽比，为结构的可行性创造了条件。
同时在建筑上也凸显了收腰造型的效果，达到了双赢的结果。
（2）功能业态的统一为形成单一形式的外框巨型结构创造了重要的条件。
（3）顶部尺寸放大给收腰部的核心筒提出了更高的抗震性能要求，这一点由弹塑性分析结果发现，并对其进行相应加强。
（4）本项目还存在的一个挑战是如何在8度区较好土质条件下满足剪重比的要求。
这方面也是在与超限审查专家组的多次沟通，对结构体系进行了多次的优化和调整，最终达成了一个各方均满意的设计，项目的演变过程见图5。
《建筑结构》：巨型柱作为关键受力构件之一，其截面选型受到诸多因素制约，在总结和吸收类似工程成功经验的同时，如何做到最优选择？刘鹏：本项目的巨型柱均采用钢管混凝土柱（图6~8），第0区为六边形的多腔钢管混凝土巨型柱，与天津高银117类似。
以上各区基本上是矩形钢管混凝土柱，与台北101和深圳京基100大楼类似。
钢管混凝土已经成为一种成熟的施工技术，与钢骨混凝土截面相比，具有不用模板、避免钢筋锚固的复杂性的优点，同时，钢管与巨型斜撑等钢构件的连接也较为方便，但需要注意的是需要保证内部混凝土的浇筑质量和组合结构受力的整体性。
《建筑结构》：弹塑性计算分析能直接验证结构体系的抗震性能是否合理，并且得到第三方设计单位的计算验证，请谈谈弹塑性的计算工作对指导本结构设计起到哪些有益的指导作用？刘鹏：弹塑性时程分析对本项目的设计有重要的指导作用。
我们和第三方弹塑性分析单位中国建筑科学研究院的结果相互印证，得出收腰处和顶部楼层的核心筒需要进行特别加强的结论，进而指导了结构设计的调整。
在本项目的弹塑性时程分析图5 项目的演变过程图6最终采用的双重抗侧力结构体系 图7 巨型框架周边结构空间关系示意图 图8 巨型柱布置俯视图中，我们也发现了地震波对分析结果的判断有影响，这也说明现在的非线性弹塑性时程分析仍然是一个较为复杂的计算手段，需要对相关理论有深入的理解，而不能仅仅依靠软件。
《建筑结构》：由于塔楼为超高层建筑，导致传递到柱底的轴力是非常巨大的，在基础设计方面，你们对桩型、桩径、单桩承载力的确定，以及优化桩基布置和筏板应力分布等做了大量的研究分析和对比优化工作，最终的基础形式是如何兼顾以上因素并加以合理确定的？刘鹏：本工程为超高层建筑，上部结构传至基础的荷载巨大，在最终的桩筏基础形式的确定过程中，进行了以下几方面的综合考虑：（1）桩型确定方面：根据相关地勘资料并参考邻近项目经验，采用钻孔灌注桩，并进行桩端与桩侧复式后压浆施工，这样可以有效地提高单桩承载力并控制沉降。
采用性质很好的第12层卵石、圆砾层为桩端持力层，有效桩长达40.1~44.6m ，不同区域考虑桩径分别采用1000mm 与1200mm 。
基于地勘资料提供的参数进行估算，并且经过试桩静载荷试验确定，两种桩型的单桩承载力分别可达到14500kN与16000kN。
（2）桩基布置方面：充分考虑了2011版基础规范的变刚度调平设计精神，在荷载巨大的核心筒与巨柱范围，布置单桩承载力及刚度较大的桩（桩径1200mm）；在塔楼其他荷载相比较小的区域，则布置单桩承载力及刚度较小的桩（桩径1000mm）。
这样有利于控制总沉降量及差异沉降变形，减小筏板挠度，控制筏板内力。
（3）筏板布置方面。
筏板采用变厚度布置，在荷载较大的塔楼区域筏板厚度6500mm，荷载较小的纯地下室部分筏板厚度2500mm，两部分过渡区域筏板厚度4500mm。
并考虑到荷载传递到筏板的上部结构荷载巨大，筏板范围向东西两侧扩大，来容纳更多基桩承担上部荷载。
并且在地下室巨柱和核心筒外侧设置翼墙，来使荷载分布更平均，同时可以增强筏板抗冲切承载力。
目前桩基筏板方案，由设计团队经过充分的上部结构-地基-桩基协调变形分析后，不论在承载力方面还是总沉降、差异变形方面，均可满足现行规范的相关要求。
《建筑结构》：本项目先后做了哪些方面的试验研究工作，请总体介绍一下。
刘鹏：目前已经完成了1:40的振动台试验，在中国建筑科学研究院的实验室完成。
模型经历了8度和8.5度大震地震波的考验，证明了结构的安全性。
下一步会结合施工图设计进行一些构件和构造方面的试验。
《建筑结构》：由于在高烈度地区建造总高度超过500m的超高层建筑在我国尚处于起步阶段，本项目在设计中肯定会遇到前所未有的困难，请谈谈这方面的设计感受？刘鹏：总的感觉是项目发展太快，对于设计理论与技术储备提出了很多挑战。
我们在设计过程中在超限审查专家的指导下进行了很多的研究和探索工作。
由于超高层建筑项目现在的发展主要在新兴国家，而且各国国情不同，需要国内结构设计界同仁共同摸索适合中国市场的结构体系和设计方法。
目前我们的超高层结构设计手法还有待丰富，希望在概念设计和性能化设计之间能找到新的平衡点。
对于中国尊（CBD Z15项目），由于还在施工图设计阶段，后期还会有很多设计方面的困难和需要解决的问题，到时可由施工图设计单位——北京市建筑设计研究院进行相关经验介绍。
《建筑结构》：ARUP公司近年来在国内先后参与了多项具有重大影响力的超高层建筑设计工作，高度超过500m的超高层建筑与常规的200~300m超高层建筑相比较，哪些是控制结构体系成立与经济性的关键性因素？作为一名优秀的结构工程师，哪些方面的能力最重要?刘鹏：事实上500m以上的超高层建筑结构的安全和经济性对于建筑方案的制约效果更大。
可以看到，已完成和正在进行的项目基本上是双轴对称或三轴对称的平面布局，立面造型上可以突破的手段较少，结构各种转换需要付出的代价也更大。
因此，成就一个真正的超高层杰作对结构工程师的要求也更高，需要对结构体系本身以及与建筑美学的融合有深刻的理解。
我们也在学习和摸索之中，希望下一个项目能有新的突破。
刘鹏，奥雅纳公司副董事，奥雅纳北京办公室结构负责人，在高层建筑、抗震设计及奥雅纳中国的项目上有着丰富的经验。
参与/负责许多中国大陆及香港地区项目的结构设计工作，其中包括北京CBD核心区中国尊项目（528m），北京CBD核心区Z6地块项目（425m），中国国际贸易中心3A项目（330m），北京财富中心（260m），天津高银117大楼项目（597m），天津嘉里中心（333m），中央电视台总部大楼，大连裕景中心（380m），香港环球贸易广场（497m）等。
作为奥雅纳东亚地区结构优化的专家，其负责许多奥雅纳项目的优化研究和工程服务。
（上接第34页）考虑结构布置对节点的影响，造成节点构造、加工、安装复杂；也可能是由于我们建筑师节点控制能力不强、结构工程师的设计经验欠缺。
这方面能力是我们大部分建筑师和结构工程师需要提高和完善的，还需要更多的沉淀。
只有当我们既能提出新型、合理的结构体系，又能把结构细部设计得非常精致，我们才算从结构设计大国转变为结构设计强国，实现中国的“结构梦”。
关注细节也能改善结构方案，在深圳机场T3航站楼项目中，外方屋顶方案的主桁架之间为2.25m网格的匀质网壳结构，考虑施工方便，我们将网格去掉1半，网格由2.25m 扩大为4.5m，大大减小了网壳结构的安装工作量，虽然增加了次结构的安装量，但降低了安装难度、缩短了工期。
