上海环球金融中心钢结构设计与施工

《上海环球金融中心钢结构设计与施工》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、[「上海环球金融中心钢结构设计与施工」2009.9.25杭州日本构造计画研究所上海代表处首席代表郭献群讲义纲要1．项目简介2．结构设计简介1)结构体系2)设计参数3)抗风抗震设计4)结构实验3．确保钢结构施工质量及精度的设计考量及施工措施1）钢材选用及特殊规格要求，材料试验2）焊工考核及工艺施工试验3）高强螺栓的选用及施工试验4）关键结构节点的设计及施工5）特大型铸钢件的设计及施工6）顶部结构的设计与施工4．阻尼器在本项目中的应用1）阻尼器的种类，原理及用途2）本项目阻尼器的设计及效果上海环球金融中心的结

2、构设计与施工１．项目概要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。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。２．结构设计概要2.1结构体系以下结构要素的有机结合形成一个抗侧力的效率高且却结构安全储备的冗余度高的结构体系。①巨型柱（Megacolumn）(内置钢结构的巨型RC柱)、巨型斜支

3、撑(Megadiagonal)（巨型混凝土填充钢架斜支撑）、带状桁架(钢架桁架)组成外围巨型结构(图2-1-1)②内置钢架的钢筋混凝土设施核心(图2-1-2)③在核心筒墙和外围巨型结构的巨型柱之间产生相互联结作用的3层高钢架外伸桁架(图2-1-1、图2-1-3)④把每12层的垂直荷载转移到巨型柱和核心筒墙上的转换桁架（图2.1-4）和外围的带状桁架(图2-1-3)同时，为了确实实现及提供与本建筑顶尖性能相称的居住性能，如图2.1-5所示，在酒店层上部第90层设置了2台可动质量为150t高效的主动控制阻尼器

4、（主动控制多段钟摆型）。外伸桁架带状桁架上部コア上部核心筒墙核心筒墙巨型柱中間コア中间核心筒墙巨型斜支撑巨型柱巨型柱下部コア下部核心筒墙巨型柱巨型柱外围混凝土墙外周コンクリート壁巨型柱核心筒墙内置桁架带状桁架图2.1-1外围巨型结构图2.1-2设施核心筒外伸桁架巨型斜支撑图2.1-4核心筒内转换桁架图2.1-3外伸桁架6.3～10.5gal制振装置なし（h=0.3～１.7％）102.7～4.0gal制振装置あり(h=0.3～１.7％)きさ（gal）大のH-4れ揺の物H-3建H-2H-110.10.14Hｚ

5、(本建物)1周　波　数　（　H　ｚ　）图2.1-5利用减振装置提高居住性能2.2结构设计2.2.1风荷载和地震荷载根据上海的台风和季风气象统计数据利用蒙特卡罗模拟方法确定建筑物最顶部（高度500m）的设计风速（使用界限设计=再现期间100年的风速43.7m/s、耐力界限设计=再现期间200年的风速46.3m/s）、根据在安大略西部大学（加拿大）进行的风洞实验天平实验的结果计算出风荷载。按照上海市及中国有关规范中规定的反应谱应答法以及时程分析法确定地震荷载。用于时程分析的地震波，除了采用中国有关规范中规定的

6、地震波外还追加了长周期成分卓越的实测地震波。頻发地震时地表面最大加速度设定为35cm/s2（在再现期间50年超过概率63%）、稀少地震时设定为220cm/s2（在再现期间50年超过概率2-3%）。2.2.2设计结果结构设计是根据4个分析程序(ETABS，SATWE，SAP2000，MIDAS)的分析结果进行的。表2.2.-1为建筑物的固有周期。图2.2-1和图2.2-2表现了水平负荷时即风荷载时(风速43.7m/s)以及频发地震时(35m/s2)建筑物的层间变形角。无论那种情况都满足中国设计标准的容许值1

7、/500。确认了高度为492m的本建筑的结构系统有效地确保了建筑物的水平刚性的同时，关于耐震构造安全性，实施除了由于计算机分析设计的确认以外，利用高度10m的1/50缩小400模型进行了弹塑性振荡台振动实验以及主要结合部的压力实验(图3502.2-3)，谨慎地确认抗震安全性。h/500limit300400250350Elevation(m)200h/500limit300表2.2.-1固有周期150250振动模式周期Elevation100(m)200Y方向平进T1=6.52秒50ETABSSAP200

8、0150SATWEX方向平进T2=6.34秒01000.00000.00050.00100.00150.00200.0025InterstoryDrift扭转T3=2.55秒50ETABSSAP2000SATWE00.00000.00050.00100.00150.00200.0025InterstoryDrift图2.2-1100年再现风荷载图2.2-2频发地震时图2.2-3振动台实验和接合部实验振动３．钢结构工程施工施工承