【正文】 上部框架 標準層平面作為智能型辦公室，追求使用方便，快捷舒適的空間，考慮到上述功能要求，框方案中使用箱型柱的純框架為主體結構。桁架一直延續(xù)到地下，與正交的 800~1200 ㎜厚度的地下 剪力墻相接，確保高度 256m 的超高層大樓基礎的剛度和承載力。 70179。 大樓底腳向外伸展的巨型桁架，開創(chuàng)出了中庭高達 5 層的大空間，這里，中央是 透明玻璃的電梯井，開放式的進口大廳和連在一起的室內(nèi)花園，共同創(chuàng)造出了富有魅力的迎賓出入口空間。另外，作為建筑物底腳的巨型桁架因為其柱子向外伸展，使建筑物的重量盡可能均等地傳向地基，承受豎向荷載的面積也 大約為原來的兩倍，減少了地基的單位面積受力。還有，針對每年數(shù)次的強臺風，為了減少建筑物的搖動和具備良好的居住舒適性，在屋頂上對 角設置了兩臺制振裝置，該裝置根據(jù)擺的原理采用混合型方式 (主動、被動兼并用型 )，重量各為 50t。選擇以如 圖 1172 所示 GL~70m 附近的砂質(zhì)土層作為持力層。另一方面，這個桁架層作為設備層也是合理的位置，成為和設備方案相符的結構方案。對于扭轉問題，如圖 1173 的平面結構圖所示，在低層部和中層部的外周設置支撐，確保剛度。 等級 2 地震動 (40 ㎝ /s)時，構件在彈性范圍內(nèi)，層間變形角在 1/100 以內(nèi)。 設計用風荷載根據(jù)日本建筑協(xié)會“建筑物荷載指針” (1981 年 )和風洞實驗結果決定，設計用風荷載中，等級 1 的基本風速按 200 年 1 遇確定。對等級 2 風荷載 (頂部風速 70m/s)，構件大致在弱性范圍內(nèi)，并確認不會產(chǎn)生不穩(wěn)定振動。用作塔樓旅館客房部的 53 層到 87 層，設置一個通高的、 有頂部自然采光的中庭。圖 5 為該塔樓的外觀。 (2)為了增大結構的抗推剛度和受剪承載力，在由基礎底板伸至第 87 層的芯筒內(nèi)部，于第 52 層以下，增設按井字形布置的鋼筋混凝土腹板墻體。 (2)作用于整座塔樓的正向水平荷載，主要由鋼筋混凝土芯筒、平行于荷載方向的三道各兩榀伸臂鋼桁架、及與之連接的 4 根型鋼混凝土巨型翼柱所組成的巨型“框架”承擔?，F(xiàn)以第一道伸臂桁架為例，將其結構簡圖示于圖 7(a)。 (2)鋼筋混凝土芯筒和型鋼混凝土巨型翼柱的截面尺寸列于表 1。 4500 C50 31~54 層 700 450 17~30 層 750 C60 1500179。 62m，平板厚度為4m，采用 C50 混凝土澆筑，內(nèi)配多層 ?35 鋼筋束，間距 300 ㎜ ~600 ㎜；彎矩最大處，最多配置 10 層鋼筋。根據(jù)塔樓設計重力荷載 (179。 (2)塔樓在風荷載作用下，抗側力構件三種情況的側向變形曲線，示于圖；①鋼筋混凝土芯筒的剪 51 切變形數(shù)值很?。虎趦H考慮芯筒單獨工作時，側移數(shù)值 較大；③考慮型鋼混凝土巨形翼柱通過伸臂鋼桁架與芯筒共同抵抗傾覆力矩時，其側移約減小到單獨芯筒的 1/3。在重現(xiàn)期為10 年的風載下，可滿足人的舒適度要求。此外，分別用加速度峰值 35Gal、 220Gal(注：1Gal=102m/s2)的人工波 (現(xiàn)場勘測及地震危險性分析得出 )及 E1 Centro 地震波作風荷載作用下塔樓結構的側移 52 了彈性及彈塑性時程分析。其周邊建筑物和地形對風場影響顯著。一般來說風對建筑物的作用有以下特點： 風對建筑物的作用力包含靜力部分和動力部分，且分 布不均勻，隨作用位置的不同而變化。 現(xiàn)代結構的發(fā)展趨勢是高、大、柔，這使得結構對風荷載的敏感性逐漸增強，抗風設計已成為很多重大型工程項目設計中的首要問題。若要更深入，例如考慮群體結構包括干擾效應等，更加困難。 54 規(guī)范相關內(nèi)容 規(guī)范中對于風洞試驗的相關內(nèi)容 : 《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》 JGJ 32020 在需要更細致進行風荷載計算的場合，風荷載體型系數(shù)可按本規(guī)程附錄 A 采用，或由風洞試驗確定 當多棟或群集的高層建筑相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應。 當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時，宜考慮風力相互干擾的群體效應；一般可將單獨建筑物的體型系數(shù)μ s 乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)可參考類似條件的試驗資料確定；必要時宜通過風洞試驗得出。低速試驗段長 15m、模型試驗區(qū)橫截面 寬 m、高 m，最大風速不小于 16 m/秒， 通過在此試驗段一定長度和高度內(nèi)形成大氣邊界層，可進行高層建筑、高聳結構的大縮尺比模型抗風試驗、大比例建筑模型和周圍地形、地貌匹配風洞試驗、建筑風環(huán)境和污染物擴散試驗，特別是可對 1000m左右大跨度橋梁結構進行全橋模型風洞試驗。實驗室配備有當前先進水平的測試設備，是國內(nèi)同類風洞中最早使用進口高速電子掃描閥和進口高頻底座天平等儀器的研究單位之一。 汕頭大學風洞實驗室是專為進行建筑結構模型試驗而設計的大氣邊界層風洞，可以承接單體、群體建筑物表面風壓測試、風環(huán)境測試以及建筑結構總體氣動荷載和響應 測試。 3(寬 )，直流回流兩用的，可以做建筑、橋梁、汽車模型試驗，包括廣告牌，還可以做質(zhì)量遷移研究。 目前承接試驗范圍： 建筑單體及群體風壓測試 高層 建筑風力荷載 及舒適度 測試 建筑和建筑群風環(huán)境測試 建筑物內(nèi)部通風測試 承擔項目如下： 廣州國際會展中心二期風洞試驗 廣州珠江新城雙子塔之西塔風洞試驗 2020 奧運摔跤館中國農(nóng)業(yè)大學體育館風洞試驗 59 深圳天安數(shù)碼城高爾夫花園三期風洞試驗 武漢體育中心二期工程體育館風洞試驗 深圳市保利文化廣場風洞試驗 援巴哈馬體育場風洞試驗等 2020 年 6 月投入使用，風洞試驗段尺寸 15m(長 )179。歷年來主持承擔了多項國家自然科學基金項目和廣東省自然科學基金項目，在高層建筑、大跨屋蓋結構和建筑群體的風荷載風洞模擬試驗以及風致響應分析方面進行了深入研究，并自主開發(fā)了多項高效率的計算機應用軟件，積極為建筑工程界提供科技服務。 56 57 ，于1996 年 11 月通過由結構風工程領域著名院士和教授組成的專家組的正式驗收，被評為達到國際先進水平。 55 風洞試驗單 位簡介 該風洞全長 53m、寬 18m，為 低速、單回流、并列雙試驗段的邊界層風洞，其高速試驗段長 17m，模型試驗區(qū)橫截面寬 3 m、高 m，試驗段風速 0~ 60m/秒連續(xù)可調(diào)。 房 屋高度大于 200m時宜采用風洞試驗來確定建筑物的風荷載；房屋高度大于 150m，有下列情況之一時，宜采用風洞試驗確定建筑物的風荷載： —— 平面形狀不規(guī)則，立面形狀復雜； —— 立面開洞或連體建筑； —— 周圍地形和環(huán)境較復雜。 ADINA， CFX， ANSYS， FLUNT 都是不錯的風 洞仿真分析程序。 風洞實驗方法雖然準確直觀， 但由于現(xiàn)代結構的形狀一般比較復雜，其周圍流場也變化多端，這給模型的制作以及在試驗中的觀測帶來較大困難；在縮尺實驗中某些相似數(shù)的模擬，也常令實驗者大傷腦筋；此外實驗的費用較高、時間較長，也限制了實驗方法在工程實驗 中的應用。 風對建筑物的作用受建筑物的周圍環(huán)境影響較大，周圍環(huán)境的不同對風場分布影響很大。另一部分是脈動風，它對結構的作用是動力的。計算基本周期為 ，扭轉周期為 。結構抗震設計第一階段，計算出的結構底面地 震剪力和彈性層間側移，列于表 4。由氣象資料分析金茂大廈上空 (365m以上 )梯度風速為 42m/s；進行了剛性模型、天平測力模型和 氣彈性模型的風洞試驗，風洞試驗所得建筑物上部風速小于按我國規(guī)范計算的風速。地下室埋深大，地下水位高，在施工時除做了 1m厚、 30m高的鋼筋混凝土連續(xù)護壁墻外，還做了水平面的鋼筋混凝土內(nèi)撐。 (5)基礎筏板坐落在中心距 、長 65m、打入埋深 85m砂層內(nèi)的 429 根鋼管樁上。鋼梁中心距為 ，上覆肋高 75 ㎜的壓型鋼板，現(xiàn)澆混凝土后形成的組合樓板，其面板厚度為 80 ㎜。㎜ ) 混凝土 強度等級 配筋率 含鋼率 64~87 層 450 (無 ) C40 1000179。原設計每端為一根 ?17長 、重 230 ㎏的銷栓，施工中，修改為兩根較小直徑銷栓。 (3)作用于整座塔樓的 45 度斜向水平荷載，由鋼筋混凝土芯筒、各榀縱、橫向伸臂鋼桁架、及與之連接的 8 根型鋼混凝土巨型翼柱共同承擔。 圖 5 上海浦東 88 層 金茂大廈的外觀 48 圖 6 金茂大廈塔樓結構簡圖 (a)第 53~87 層結構平面； (b))52 層以下結構平面； (c)結構剖面 (3)用作強風地區(qū)特高樓房的主體結構，為了獲得足夠的抗推剛度、較大的阻尼比、較小的風振加速度，采用型鋼混凝土結構比鋼結構更有效、更經(jīng)濟。 ： (1)塔樓主體結構采用型鋼混凝土“芯筒 翼柱”體系，由以下幾部分組成：①由基礎底板向上延伸到第 87 層的鋼筋混凝土芯筒，平面尺寸為 27m179。 ，立面呈寶塔形，總建筑面積為 28179。塔樓，地下 3 層；地上88 層，結構頂部高度為 383m，建筑總高度為 421m。 由于這些問題，將建設地 500 年一遇的最強風速作為等級 2 的基本風速。因此，在分析時，從 2個方向同時輸入地震波，進行 3 維振動反應分析，再作安全性校核。 圖 1173 框架結構 地下為剛度很高的鋼筋混凝土剪力墻，長邊和短邊方向平均 配置，確保強度和剛度。 短邊方向，高層部的柱軸力通過桁架層向外側的柱子傳遞，在框架設計中增加抵抗傾覆力矩的力臂，同時， 1 層到 27 層的柱子采用鋼骨鋼筋混凝土結構提高柱子軸向剛度，減少彎曲變形。 (2)上部框架 本建筑物從功能上分成高層部、中層部和低層部 3 段，平面上也將中層部布圖 1171 建筑外觀 圖 1172 建筑概要 45 置為 2 塊，低層部 3 塊，呈雁行形狀。 (1)臨空城建設所在地的下方由填海埋土造地而成，本建筑物的地基基礎底部位于比舊海底更深的水平位置處，這個水平位置被稱作大阪群層的洪積層，由砂質(zhì)土層和粘性土層的交互層構成，是比較堅固的地層。本建筑物在設計時進行了風洞實驗，根據(jù)風洞實驗的結果進行了抗風設計。建筑物以 SGL63m 深度以下存在的洪積砂礫層作為樁的支承層基礎。 1 層及 6 層的臬型梁，四面都在工地對接焊接，因此，采用了“上蓋”的方式，順序為：①下翼緣的焊接；②兩側腹板的焊接；③蓋板的焊接。 柱子的最大尺寸為： BX650179。外側框架中，以 短跨度成對配置的柱子 (對柱 )，中間在各電梯設備室的所在層以間隔 設置的抗震柱和上下大梁 (對梁 )組成空腹桁架，形成巨型框架結構，提高了整體剛度(或?qū)蚣?)。頂部為倒置的梯形，支腳底部向梯形臺面伸展開形成有特征的輪廓。 高層、中層標準層：辦公室，計算機室。在這一部分，為了增加建 筑物的水平剛度，縮短周期，抵抗傾覆力矩產(chǎn)生的上拔 力，采用了鋼骨鋼筋混凝土結構，起到“重力錘”的作用。 (3)確保能夠有效的抵抗傾覆力矩。 圖 184 地震作用和風荷載 在本建筑的設計中，對建筑物在使用期間可能受到一次作用的地震和風荷載 (等級 1)、及在此期間可能遭遇的最大級別的地震和風荷載 (等級 2)的預想如表181 所示，并對兩種情況下的荷載進行了研究。對于承受高軸壓力的邊角部的柱材，使用了極厚的高強度 SM570Q 鋼材。賓館178。上柱的軸力通過斜 柱 直接傳遞到下柱，解決了上下傳力路徑的不連續(xù)問題。根據(jù) ETABS 的 計算 結果比較 ：整體結構的抗扭剛度 得到 加強， 高振型中的 扭振明顯減少， 結構扭轉效應 得到改善 。核心筒的外伸剛臂使得核心筒﹑帽式桁架及周邊立柱一起工作，增加了整個抗側力體系的有效寬度 ,減少了核心筒的內(nèi)力，提高了整體結構的抗震性能。 (2)空曠頂部結構的處理 11 層的共享空間高 25m， 構成“ 塔中塔 ” 造型的懸臂筒 由于與其他構件沒有連接，因而整個 共享空間 僅由塔身外側的 八 根 角柱 支撐， 而且， 本工程的 頂部結構 不僅 要有足夠的抗推剛度以抵御水平荷載的作 用， 還 要有足夠的強度和剛度以承受 來自螺旋 鋼梯 和 休息平臺 的 豎向荷載 ，而以 八 根 角柱組成框架結構， 顯然不能滿足要求。 (4)主 塔層層內(nèi)收，層間錯柱 的 豎向傳力采 用 了 ―斜柱節(jié)點 ‖。兩部玻璃鋼梯對稱盤旋而上，獨具匠心 (圖 11，圖 12)。主樓與裙房均采用擋土圍護墻及承重三位一體的地下連續(xù)墻結構設計。 9m，采用無梁樓蓋結構形式板厚 300 ㎜。為滿足建筑使用功能的需要及施工單位的要求， 47 層主樓與 5 層裙房之間，沒有設置沉降縫，采用調(diào)整基礎底板厚度及地下連續(xù)深度等技術措施，經(jīng)過沉降計算，有較的控制沉降差異，以滿足結構及各方的要求。 因本工程采用高強度混凝土，為解決施工澆灌高強度混凝土的困難，并保證質(zhì)量，本工程充分利用了混凝土的后期強度指標，以達到設計強度要求。并在結構 短柱內(nèi)設置核心柱，從而增