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。