奈伦国贸超高层结构设计中关键技术

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1、奈伦国贸超高层结构设计中的关键技术第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文2007年2转换结构奈伦国贸工程中的转换结构包括桁架式转换和梁式转换两种，桁架式转换与梁式转换相比具有一定的优越性，受力比较合理。采用梁式转换的传力途径是，通过转换梁受弯受剪来承受上部结构传来的重力荷载，而转换桁架将上、下弦楼层结合为一整体，通过斜撑受压及下弦受拉来承受上部结构传来的重力荷载。显然桁架转换方式传力途径更加明确，以构件受压受拉代替构件受弯受剪来承受重力荷载，受力方式更为合理。转换结构的抗震等级均为特一级，转换结构考虑了竖向地震作用的影响。2．1转换桁架转换桁架主要应用于A座与B座四至五层连体一侧

2、，其立面展开图如图2所示。A塔转换桁架以上为18层，B塔转换桁架以上达35层，建筑功能使得不能增加转换层高度。为了增强转换结构的整体性，在转换桁架中将上层柱下伸作为竖向腹杆，其截面尺寸同上层柱的截面尺寸。桁架式转换在满足转换构件刚度的同时，能够满足人员与设备在上下弦层腹杆之间通行的需要。斜腹杆的布置方向使构件主要处于受压状态。为了增强转换桁架构件在各种内力分量下的抗力水平，同时与A塔、B塔之间的连体结构连接构造比较方便，在转换桁架杆件中设置了壁厚较大的型钢，形成钢骨混凝土桁架。由于在转换桁架下弦设置了钢骨，下弦水平构件混凝土的裂缝宽度得到有效控制。将转换柱中的钢骨像上下层适当延伸，以保

3、证与混凝土之间传力过渡均匀。翅：险塑l险翻l险翻I隧翻I险图2：转换桁架立面展开图转换结构属于整个结构中的关键部位，在对转换结构进行设计过程中，我们分别进行小震、中震及大震下的验算，以确保结构关键部位的受力性能。．搿婷掣拶]j01ilj第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文2007年2．2双层转换梁双层梁式转换用于地面以上框架结构局部转换，A塔地面以上转换梁位于地上四层与五层，B塔地面以上转换梁位于地上三层与四层，转换梁立面布置如下图3所示。A塔转换梁的跨度较大，达12．6m，转换梁以上为19层；B塔转换梁的跨度为8．4m，转换梁以上达37层。由于转换梁高度受到建筑立面效果与净空

4、高度的限制，因此在奈伦国贸结构设计中提出采用下部两层横梁同时作为转换构件的方法，较好地解决了建筑空间与结构受力的问题。3连体结构磁滋滋。磁。量萋缀褫缀褫目j．∞II；k■∞．1粕I2∞oI幽312j

5、1j2】10JjmI出2Ⅻ116bol-∞●20042∞●柏0如帅●2∞4200●8∞』掣g’j笋’奈伦国贸工程地面以上分为A塔与B塔，A塔地面以上22层，B塔地面以上39层，建筑在4""14层高度范围内将A塔与B塔的功能连接在一起。其中4层的连同部分为交叉通道式连接；5．-～9层沿建筑宽度整体连接；10层为游泳池、戏水池等设施；11--'14层为局部连接通道与游泳池上部大空间顶盖。为了确

6、保结构连接的可靠性，保证形成清晰的结构抗震概念，采取以下设计对策。将5～9层的连体部分作为A塔与B塔之间的结构连接层，保证其充分的强度与刚度，使A塔与B塔协同受力；考虑到首层楼板与五层连体部分的约束作用，4层连接通道采用截面模量小，变形能力强的钢结构；9层以上在连体部分与A、B塔之间采用滑动支座，通过牛腿与主体结构相连，仅作为主体结构的荷载，在连接钢桥端部设置橡胶垫支座，并采用防跌落装置；10层标高局部楼板面积很大，承托戏水池等特殊设备，滑动支座变形量难以控制，故此将其支撑于9层连体结构之上，并与A、B塔之间设置防震缝。3．1连体结构大跨度梁、奈伦国贸工程连体结构5～9层采用强连接方式

7、，由于连体部分梁的跨度大，最大跨度达25．60m，为了减小跨中结构自重效应的影响，连体结构梁采用了加腋的形式。为了提高连体结构的抗震性能，采用了钢骨混凝土梁的形式。加腋梁示意图如图4和图5所示。73l第十四届全国混凝土及预应力混凝土学术会议论文2007年}豳Ii1目jIi{丑上——一———七亡Il_I-图4：5～8层加腋梁示意图一游冻池。暖qJ'1q艟躜J’l／一～≈q程J可．I—I17图5：9层(宴会厅顶)加腋梁示意图加腋梁能够有效减小结构自重，降低梁的跨中与支座弯矩，更好的适应梁内力合理分布的需要，改善梁的受力状况。在弯矩和剪力较大的支座区，加大截面高度，可以减少钢筋用量，降低支座

8、的纵向钢筋密度，降低造价；同时有利于布置钢筋，提高节点可靠度，还可以降低梁端剪应力，从而减少横向钢筋(箍筋)的用量。另一方面，在楼房层高确定后，采用加腋梁能够改善梁的造型，减少跨中区梁截面高度，增加楼层使用区域的净空高度。3．2大跨度楼板振颤分析(1)美国ATC相关方法楼板的振动，一般是由人们行走、舞蹈、运动或机械车辆设备运行等产生。有关楼板振动对人们生活工作舒适度的影响，国内研究的较少，美国、日本、欧洲等一些国家对此进行过一些研究并发布过相关