【正文】 最終結(jié)構(gòu)的峰值響應或等效靜風荷載還要很大程度地取決于峰值因子和結(jié)構(gòu)阻尼比的選取。 75 廣州西塔 設計難點及解決方案 峰值因子和結(jié)構(gòu)阻尼比對等效風荷載的影響： 0501001502002503003504004500 1000 2022 3000E S W L / k N標高/m1 . 0 %1 . 5 %2 . 0 %2 . 5 %3 . 0 %3 . 5 %4 . 0 %4 . 5 %5 . 0 %0501001502002503003504004500 500 1000 1500 2022E S W L / k N標高/m自動計算 gg = 2 . 5g = 2 . 276 廣州西塔 設計難點及解決方案 結(jié)構(gòu)頂部加速度隨阻尼比的減少而增加： a = ? 01020304050600 阻尼比峰值加速度/milig77 廣州西塔 設計難點及解決方案 設計時風荷載參數(shù)的取值為：①考慮到西塔的設計荷載是根據(jù) 100年基本風壓進行計算而得到的，這種情況下，采用跨越一次結(jié)構(gòu)即告失效的峰值因子 g=。因此，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設計中，根據(jù)實際計算的峰值因子的分布情況，采用比國家荷載規(guī)范略高的 g=；② 100年一遇極大風作用下的結(jié)構(gòu)阻尼比取 %；③舒適度驗算采用重現(xiàn)期 10年的基本風壓，結(jié)構(gòu)阻尼比取 1%，峰值因子取 %，同時考慮風速玫瑰的影響 78 廣州西塔 設計難點及解決方案 、 體外預應力問題 為進一步提高節(jié)點層抗拉體系的安全儲備，于節(jié)點層周邊設置體外高強鋼絞線預應力索。張拉索使得節(jié)點層平面內(nèi)產(chǎn)生沿徑向的壓力，大大減少了環(huán)梁、拉梁及核心筒連梁的拉力，還可降低樓板中的拉應力水平，有效地控制樓板的裂縫寬度。 79 廣州西塔 設計難點及解決方案 與此同時，體外預應力的施加減小了鋼管混凝土斜柱的向外水平位移，相應減少了柱端彎矩，從而提高了柱的豎向承載力。體外預應力施加的方法、施加的大小及時機、預應力索的維護及與主結(jié)構(gòu)的連接方式成了本工程的另一個技術(shù)難點。 80 廣州西塔 設計難點及解決方案 根據(jù)施工時恒荷載施加的順序，本工程各節(jié)點層預應力最多分三次施加，以達到在恒荷載及預應力共同作用下樓板內(nèi)基本無拉力的目的，并控制施工時各結(jié)構(gòu)構(gòu)件在預壓力作用下保持彈性工作狀態(tài)，不致產(chǎn)生過大的壓力。 體外預應力在此類超高層建筑的應用尚屬首次，實際施工時尚應與專業(yè)公司進行協(xié)調(diào)與配合，才能更好地實現(xiàn)設計的意圖 81 廣州西塔 設計難點及解決方案 預應力索布置圖 1 :2 00結(jié)施A 1 6 02022,09,05節(jié)點層預應力索布置平面注：適合 1 3 4 5 6 8 97層鋼環(huán)梁預應力索每層各2道12199φ 7(兩 束)第7層預應力索截面及鎖定值表第13層第19層第37層第25層第31層節(jié)點層層次第43層第49層第55層第73層第61層第67層第81層第89層第97層截面(As)2X50002X50002X45002X35002X45002X35002X27502X27502X22502X20222X22502X20222X17502X17502X1500鎖定值T(KN)199φ 7(兩 束)187φ 7(兩 束)187φ 7(兩 束)139φ 7(兩 束)139φ 7(兩 束)109φ 7(兩 束)109φ 7(兩 束) 91φ 7(兩 束) 91φ 7(兩 束) 85φ 7(兩 束) 85φ 7(兩 束) 73φ 7(兩 束) 73φ 7(兩 束) 62φ 7(兩 束)第7層預應力索張拉次序表第13層第19層第37層第25層第31層第43層第49層第55層第73層第61層第67層第81層第89層第97層第7層第*層 預應力施加量(%*T) 層 次樓面施工第13層 第19層 第25層 第31層 第37層 第43層 第49層 第55層 第61層 第67層 第73層 第81層 第89層 第97層100100100100100100100100100100100100100100 100頂 層第1次第2次第5次第3次第4次第6次第7次第8次第11次第9次第10次第12次第13次第14次張拉次序預應力索預應力施工說明：1 、 本工程采用體外預應力，于節(jié)點層鋼管混凝土柱外側(cè)設置閉合環(huán)狀預應力索。每個節(jié) 點 層有上下兩道預應力索環(huán)，每一個預應力索環(huán)分三段，由三個鎖合器具連接。2 、 本工程體外預應力施工過程較為復雜，應由專業(yè)公司對設計圖紙進行深化，制訂施工 方 案，經(jīng)設計人認可后方可進行施工。3 、 材料 預 應力索：高強低松弛鍍鋅鋼絲束，fptk≥ 1670MPa 錨 具：由專業(yè)公司提供，采用40Cr鋼 制造，并應滿足多次張拉及鎖定的要求。4 、 各節(jié)點層預應力索規(guī)格、截面及最終鎖定值詳“預應力索截面及鎖定值表”。5 、 預應力索應根據(jù)樓層施工完成情況分階段進行張拉，詳“預應力索張拉次序表”。6 、 施工單位應根據(jù)拉力鎖定值及錨具的實際情況確定預應力索張拉控制方案。可采用變 值 相差超過10%時 ，應暫停張拉，待找出原因并采取措施予以調(diào)整后, 才 可繼續(xù)張拉。7 、 整個施工過程中，應對重要構(gòu)件進行變形監(jiān)測，包括預應力索的軸向變形，鋼管混凝 土 柱的平面位移。監(jiān)測的時間為每施工至一個節(jié)點層的前后及張拉預 應 力的前后；結(jié) 形 和力雙控，施工過程應監(jiān)測張拉過程中預應力索拉力的變化，當拉力實測值與計算 構(gòu) 封頂后，每兩個月監(jiān)測一次，直至工程竣工。8 、 所有預應力索張拉完畢后，于圍護預應力索的U形 鋼槽內(nèi)澆筑與樓板同標號的混凝土。9 、 平面圖中僅表示預應力索的布置，其它構(gòu)件參見各層結(jié)構(gòu)平面。 剖面大樣1 22見 結(jié)施A161。節(jié)點層預應力索布置平面(一)1 :2 00注：適合1 2 3 4 6 7 89層節(jié)點層預應力索布置平面(二)82 廣州西塔 設計難點及解決方案 預應力索大樣 83 廣州西塔 設計難點及解決方案 ? 負一層和首層核心筒外墻開洞 ? 由于建筑使用功能的要求，于核心筒外墻開了一個寬 10米的電梯門洞。其在豎向荷載作用下的受力模式是典型的拉桿拱。在詳細分析的基礎上，采取了以下措施：門洞周邊增設型鋼門架，傳遞主壓應力和主拉應力范圍做了加強；此外，在門洞頂部拉應力區(qū)加設了有粘結(jié)預應力拉索。門洞兩側(cè)的混凝土墻也適當加厚。 84 廣州西塔 設計難點及解決方案 1 1222 21:801:40H 型鋼柱1核心筒轉(zhuǎn)換層鋼架定位圖(三層) 1 : 801 1H 型鋼柱1 H 型鋼柱2核心筒轉(zhuǎn)換層(3層)鋼架詳圖結(jié)施A 7 5錨固端張拉端22核心筒轉(zhuǎn)換層鋼架定位圖(四層) 1 : 801 1H 型鋼柱1 H 型鋼柱2錨固端22121a2a1 1:403333注：鋼板厚均為5 04444注：鋼板厚均為5 0注：鋼板厚均為5 0556655注：鋼板厚均為5 066注：鋼板厚均為5 02 1:40注：除H 型鋼1 外，鋼板厚均為5 0H 型鋼柱1H 型鋼柱2H 型鋼柱1H 型鋼柱2H 型鋼柱1注：鋼板厚均為8 0H 型鋼柱2注：鋼板厚均為5 0H 型鋼柱20 . 6 M P a , 并視漿體的沉縮程度決定是否需要二次灌漿。得中斷，并應排氣通順；在灌滿孔道并封閉排氣孔后, 再繼續(xù)加壓至0 . 5 ～固定端錨具：O V M 圓P 型錨具4 . 張拉完畢后，孔道灌漿要求密實，水泥采用標號不 低于4 2 5 號的普通硅酸鹽水泥，水泥漿體強度為M 3 0 ，水灰比為0 . 4 ～0 . 4 5 ， 摻入0 . 0 1 % 水泥用量的鋁粉。灌漿前應濕潤潔凈，灌漿應緩慢均勻地進行，不6 . 采用應力控制方法張拉, 當實際伸長值比計算伸長值大于1 0 % 或小于5 % 時, 應暫停張拉, 待找出原因并采取措施予以調(diào)整后, 才可繼續(xù)張拉。7 . 張拉端錨具要求埋入砼墻內(nèi)，張拉端部分墻縱向鋼筋需預先斷開，施工時應預先協(xié)調(diào)好。張拉完畢后，將縱筋用直螺紋套筒接駁上，再澆注剪力墻混凝土。 張拉端錨具：O V M . M 1 5 2 5 型 預應力鋼筋: 高強低松馳鋼鉸線1 7 , = 1 8 6 0 N / m m 波紋管: 鍍鋅圓形截面金屬螺旋管，標稱內(nèi)徑φ1 2 0 。2 . 采用后張有粘結(jié)預應力工藝, 張拉控制應力= 0 . 7 = 1 3 0 0 N / m m5 . 除標明外，所有有粘結(jié)預應力筋均采用一端張拉 。 混凝土等級: C 8 0說明： 張拉程序為:fδ CON ptk01 . 材料 鎖定 持荷2分鐘2CON1 . 0 5 CONptkf23 . 預應力張拉時，混凝土強度必需達到設計強度。( 4 F)( 3 F)( 2 F)( 1 F)( 1 F)( 2 F)( 5 F)1a1a 與 對稱12a2a 與 對稱2詳剪力墻配筋圖L =1 72 00L =1 72 00( 雙肢箍)詳剪力墻配筋圖直螺紋套筒連接預應力錨索85 廣州西塔 小結(jié) 廣州西塔建筑造型獨特，結(jié)構(gòu)形式新穎。 巨型鋼管混凝土斜交網(wǎng)格外筒 +鋼筋混凝土內(nèi)筒構(gòu)成的筒中筒體系是一種側(cè)向剛度大，承載力高的新型結(jié)構(gòu)體系，外筒主要以軸力來抵抗水平荷載引起的傾覆力矩，適合用于超高層建筑結(jié)構(gòu)。 設計過程中，華南理工大學建筑設計研究院與 ARUP設計公司組成的結(jié)構(gòu)設計團隊，通力合作，解決了相關的技術(shù)難題，最終完成了整個結(jié)構(gòu)設計工作。 86 廣州西塔 謝謝 ！