上海环球金融中心结构分析Word格式文档下载.doc

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2015年6月

上海环球金融中心结构分析

建成的环球金融中心

施工中的环球金融中心

一、基本信息

上海环球金融中心位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易中心区、是上海的世界金融中心建设的标志性项目。

上海环球金融中心在外观造型新颖的建筑物中提供最顶尖的办公环境同时有机地配置了酒店、观光设施、会议设施、商铺等的多业种商业设施。

总投资超过8亿美元的上海环球金融中心为多功能的摩天大楼，建筑物的规模为：

总建筑面积：

381，600㎡、地上101层、地下3层、高度达492m。

二、结构分析

结构分析分为三部分：

基础、抗侧力体系、防风措施

1、基础

该大楼基础形式为桩筏基础。

由于受到现有桩基的制约，结构方案采用周边剪力墙、交叉剪力墙和翼墙组成的传力体系，以求讲核心筒剪力墙承受的荷载传递到主楼的四角（图1）。

在大厦的基础部设置了由外周墙和核心墙组成的井字形“基础墙”，“基础地板”以及打入地下最深达78米约2200根钢管地下桩基支撑着建筑物（图2）。

图2桩筏基础

图1

1、抗侧力体系

（1）核心筒和建筑结构

由巨型的柱、桁架、斜撑组成的外部结构和内部的钢骨钢筋混凝土核心筒，以及连接双方结构体的伸臂桁架（如图3），这三个系统确保了大模结构非同一般的抗震和抗强风性。

（2）带状桁架

带状桁架位于每个避难／设备层的四周，高度为一层楼高。

带状桁架由焊接箱形截面和热轧宽翼缘型钢组成。

带状桁架将荷载从较小的周边柱子传递到巨型柱，同时也减少了相邻柱之间垂直位移的差异，并为结构提供多重内力传递途径（图4）。

图4

图3

（3）巨型斜撑

巨型斜撑为钢管混凝土结构。

其箱形截面由二块大型竖向翼缘板和两块水平连接腹板组成。

翼缘板将能承受节点处的所有设计荷载，因此所有需与斜撑相连的构件可仅与其翼缘板相连接，大大简化了连接节点的设计。

箱形钢管中的混凝土增加了结构的刚度和阻尼，也节省了浇注时的模板，还能防止构件中薄钢板的屈曲。

巨型斜撑除了抵御侧向荷载以外，还用于承受从周边柱子传来的重力荷载（图5）。

图5

下部核心筒墙体B3层~58层

中部核心筒墙体56层~78层

（4）混凝土核心筒体系

混凝土核心简体系核心筒采用钢筋混凝土结

构，既承担重力荷载，又承担由风和地震引

起的部份剪力和倾覆弯矩。

混凝土核心筒

的平面形状沿建筑物的高度有三次改变。

下

部核心筒与中部核心筒的转换有3层搭接，

上部核心筒墙体77层~90层

图6

而中部核心筒与上部核心简的转换有2层搭

接。

转换区核心筒的搭接有利于荷载的有效

传递。

混凝土核心筒顶部88层至90层的

墙体厚度有所增加，主要是为了提供足够空

间让伸臂桁架能够埋置到墙体之中。

（5）伸臂桁架体系

由巨型柱与混凝土核心筒角部之间三层楼高的连接桁架构成。

在设有伸臂桁架的楼层，核心筒的剪力墙中埋置了一道环状圈桁架，以提供伸臂桁架所需要的后座跨。

伸臂桁架和核心筒环状桁架由焊接截面钢结构组成（图7）。

伸臂桁架体系把巨型柱与核心筒联合起来，从而减低核心筒的倾覆力矩。

伸臂桁架体系亦可显著减低建筑物整体变形中的弯曲部分。

另外，伸臂桁架可减少核心筒下桩基的荷重。

图7

3、防风措施

图8

为提高居住的舒适性，减轻强风时的大楼摇晃，在90层设置了2台由150吨配重组成的风阻尼器装置。

而这两台阻尼器也成为世界最高的自动控制阻尼器（图8）。

参考文献

1.上海环球金融中心结构初步设计报告书，森大厦株式会社一级建筑师事务所

2.上海环球金融中心结构设计简析论文，徐朔名，任咏芳

3.百度百科，百度地图，百度文库