上海中心超高层建筑基础设计与分析 - 同济大学建筑设计研究院 巢斯
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上海塔课题报告摘要:上海中心大厦高632m,采用了巨型框架2核心筒2伸臂桁架抗侧力结构体系,为钢2混凝土混合结构。
简要介绍了该结构工程的建筑设计、结构体系特点以及结构整体设计指标,并对计算结果进行分析。
针对结构分析中若干关键问题的分析结果:结合规范与建筑功能布局,合理确定了结构活荷载取值;对结构进行了详细的风致响应研究,将风洞试验结果与荷载规范结果进行比较,并探讨了两者之间的差异;对结构进行了详细的地震作用反应分析,确定了性能化目标和地震动反应谱,得到了结构的抗震可靠度;对巨型柱承载力以及延性进行了详细研究,分析了巨型柱钢骨选型的影响因素;对结构用钢量进行了合理优化,并采取了具体的优化措施,可节省钢材12000t;罕遇地震作用下弹塑性时程分析表明,结构能够满足抗震性能化目标,具有较好的延性。
关键词:超高层建筑;巨型框架2核心筒2伸臂桁架结构体系;抗震性能化设计;巨型柱;结构优化一、项目描述1.项目简介上海中心大厦(英语:Shanghai Tower),是中华人民共和国上海市的一座超高层地标式摩天大楼,其设计高度超过附近的上海环球金融中心,建成后将可取代它,成为中国第一高楼及世界第三高楼。
上海中心大厦项目面积433954平方米,建筑主体为118层,总高为632米,结构高度为580米,机动车停车位布置在地下,可停放2000辆。
2008年11月29日进行主楼桩基开工,预期到2015年6月底或7月初正式投入使用。
开发商:上海中心大厦建设发展有限公司建筑/结构设计单位:M.Arthur GenslerJr.&Associat -es,Inc.同济大学建筑设计研究院绿色建筑顾问单位:上海市建筑科学研究(集团)有限公司投资单位: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。
高层建筑大开洞地下室顶板的应力分析陈晨杰;巢斯;林建萍;杨扬【摘要】以上海某在建工程为背景,系统介绍了开洞较多的地下室顶板的嵌固能力.利用ETABS有限元软件建立了相关顶板模型,通过将地震作用简化为节点荷载作用在上部结构质心处,对楼板进行了应力分析,得到了楼板在多遇地震下和设防地震下的应力水平.分析结果表明,在多遇地震下的楼板应力基本小于1.0 MPa,可以满足小震楼板不开裂的要求;在设防地震和竖向恒载的共同作用下,楼板应力基本小于4.0 MPa,通过设计可以满足中震楼板钢筋不屈服的要求.地下室顶板具有较好的嵌固能力,可不考虑该楼板对上部结构产生的多塔效应.本工程鉴于安全性考虑,嵌固端设置在地下一层底板处.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2015(031)006【总页数】6页(P40-45)【关键词】嵌固端;地下室顶板开洞;楼板应力;多塔效应【作者】陈晨杰;巢斯;林建萍;杨扬【作者单位】同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092;同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092【正文语种】中文Stress Analysis of the High-rise Building Basement TopSlab with Large OpeningsAbstract Based on a project under construction in Shanghai, this paper presents the influence of the openings at the basement top slab on structural behaviors. A finite element model was established using the software ETABS. Seismic loads were simplified as nodal loads being applied on the centroids of the superstructures. Stress distribution at the top slab was obtained by stress analysis under frequent earthquakes and moderate earthquakes. The results show that (1) under the effect of frequent earthquakes, the stresses are less than 1.0 MPa and there is no cracking of the concrete in the slab; (2) under the combined effects of moderate earthquake loads and dead loads, the slab stresses are less than 4.0 MPa and there is no steel yielding in the slab. The effect of interaction between multi buildings does not need to be considered under the favorable fix end at the top slab of the basement.Considering the safety issue, the bottom slab of the 1st floor basement structure was chosen to be the fixed end of the superstructure in this project.Keywords fixed end, opening on the top slab of a basement, slab stress, interaction between multi building随着人们对建筑外形、功能的要求日益提升,所采用的结构形式越来越复杂。
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。
高层建筑设计案例分析在当今城市发展的进程中,高层建筑如雨后春笋般涌现,它们不仅是城市天际线的重要组成部分,更承载着人们对于居住、工作和生活的各种需求。
接下来,让我们一同深入分析几个具有代表性的高层建筑设计案例。
案例一:上海中心大厦上海中心大厦是一座位于上海陆家嘴金融贸易区的超高层摩天大楼。
它的设计独特,融合了多种创新元素。
从外观上看,其螺旋式上升的造型不仅极具视觉冲击力,还能有效降低风阻。
这种独特的外形设计并非仅仅为了美观,更是基于对风荷载的深入研究和计算。
通过模拟风洞实验,设计师确定了这种螺旋形态能够减少大楼在强风中的摇晃,提高了结构的稳定性和安全性。
在功能布局方面,上海中心大厦充分考虑了不同使用人群的需求。
底部楼层设置了商业空间,吸引了众多高端品牌入驻,为周边居民和上班族提供了丰富的购物和休闲选择。
中间楼层则主要为办公区域,配备了先进的智能化办公设施,满足了各类企业的办公需求。
而顶部楼层则设计了观光平台和高级酒店,游客可以在这里俯瞰整个上海的壮丽景色,享受高品质的服务。
在绿色节能方面,上海中心大厦也有出色的表现。
大厦采用了双层幕墙系统,外层幕墙为玻璃,内层幕墙为铝板,中间形成的空气腔可以有效地隔热和保温,降低了空调系统的能耗。
此外,大厦还安装了太阳能光伏发电板和雨水收集系统,为大楼提供部分电力和非饮用用水,减少了对外部能源和水资源的依赖。
案例二:迪拜哈利法塔迪拜哈利法塔是目前世界上最高的建筑,其高度达到了 828 米。
哈利法塔的设计灵感来源于沙漠之花蜘蛛兰。
它的建筑外形简洁流畅,线条优美。
整个建筑的立面采用了玻璃和金属板材相结合的方式,在阳光的照耀下熠熠生辉,展现出独特的魅力。
在结构设计上,哈利法塔采用了一种创新的“扶壁核心”结构体系。
这种结构体系由钢筋混凝土核心筒和外部的钢结构框架组成,能够有效地抵抗风力和地震力的作用。
为了确保大楼的稳定性,工程师还在大楼的底部设置了巨大的基础,将大楼的重量均匀地分布在地基上。
竖向荷载作用下地基弹簧刚度对超高层建筑桩筏基础筏板的影响雷小虎1巢斯2(1.同济大学土木学院建工系上海200092;2. 同济大学建筑设计研究院上海200092)摘要:本文采用将超高层建筑桩筏基础中桩对筏板的作用等效为作用在桩顶处的竖向点弹簧的简化的共同作用分析方法,分析在竖向荷载作用下考虑整体上部结构刚度时不同的弹簧刚度取值对某超高层结构基础筏板的弯矩、变形及桩顶反力的影响。
首先,采用共同作用迭代法进行弹簧刚度分布及取值的计算;然后,选取五组近似的弹簧刚度分布;最后,计算五组弹簧刚度取值下的筏板弯矩、沉降、桩顶反力。
分析得出结论为类似工程提供参考。
关键词:弹簧刚度;超高层建筑; 桩筏基础; 筏板;中文图书分类号文献标识码The effect of stiffness of ground spring upon the plate of piled-raft foundation ofsuper high-rise building under vertical loadsLEI xiaohu 1CHAO si 2(1. Structural Engineering Department of Tongji University Shanghai 200092;2. Architecture and Design Institute of Tongji University Shanghai 200092)Abstract: This paper adopts the simplified method which takes the vertical springs instead of the piles under the raft of the piled raft foundation of a super highrise building and considers the interactions between the piled raft foundation and the superstructure to calculate the moment and the deformation of the raft and the reaction of the piles. With different stiffness values of springs, the effects of stiffness of springs upon the raft behaviors were analyzed. In the end, the conclusions which other similar projects can hold as useful references were obtained .Keywords: stiffness of spring; super high-rise building;piled-raft foundation; raft;1 引言桩筏基础以其良好的承载、调平、减少差异沉降等特性成为软土地区高层建筑的一种主要基础形式。