上海中心大厦建筑同结构-丁洁明

《上海中心大厦建筑同结构-丁洁明》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、ArchitecturalandStructuralDesignofShanghaiTower上海中心大厦之建筑与结构撰文丁洁民同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司丁洁民同济大学校长助理，同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司总裁、总工程师，国家一级注册结构工程师。中国勘察设计协会建筑设计分会副会长，英国结构工程师协会中国分会主席。设计代表作品：上海中心大厦、上海世博会主题馆、温州市大剧院、东方体育中心、北京大学体育馆、复旦大学正大体育馆、同济大学教学科研综合楼等。941工程概况上海中心大厦工程位于上海市银城中路501号，上海浦东新区陆家嘴金融中心区Z3-1，Z3-2地块。建成后的上海中心将

2、成为上海新的制高点，同时，与金茂大厦、上海环球金融中心组成“品”字形关系的建筑群，构成陆家嘴金融商业贸易区新的天际线。2建筑设计2.1建筑布置与功能划分上海中心为一多功能的摩天大楼，主要用于办公用途，同时配有酒店、商业、观光等其他公共设施。塔楼地上124层，地下5层，建筑高度为632m，裙房地上7层，建筑高度为38m，整个建筑地上总面积约3822万m，地下总面积约14万m。塔楼地上部分沿竖向共分为9个区，其中，1区（包括裙房）是高档商场、餐饮以及大型会议厅，2~6区为办公楼，7区和8区为五星级的酒店，9区为观光层。上海中心建筑组成包括以下几部分：内部主体楼层、内层玻璃幕墙、外层玻璃幕墙和柔性支

3、撑体系。其中，塔楼内部主体标准楼层呈圆形，圆心沿高度方向对齐，楼面半径逐渐收缩。在每个区段的顶部外侧与内侧玻璃幕墙之间，布置有一个空中大堂。上海中心突出了“垂直城市”的高层建筑设计理念，采用了创新的中庭解决方案，在每个区布置了空中花园，类似于城市中的广场，这些中庭为建筑提供了互动交往的空间，内部布置有餐厅、咖啡厅、商店等，同时，中庭内种植了大量的绿色植物，提高了交流的品质。这种新型中庭的布置方式对传统的层叠式功能结构理念提出了新的挑战，从而将高质量的空中城市生活概念引入到高层建筑中，打造了一座立体城市。陆家嘴地区鸟瞰图95竖向功能布置上海中心双层幕墙剖面图建筑组成外立面几何图形塔楼4区标准层平

4、面图塔楼一个区段轴测图塔楼一个区段剖面图塔楼5区标准层平面图2.2建筑外立面造型设计上海中心建筑设计的一个重要思考内容是如何与金茂大厦的节节宝塔、环球金融中心的锐利边角造型形成完整而和谐的关系。建筑师采用旋转上升的建筑造型，这一构思来源于哲学中“螺旋式发展”的逻辑概念。在此理念的基础上，上海中心与金茂大厦、环球金融中心形成了“过去、现在、未来”的时空联系。建筑外立面的基本几何图形为倒圆角的三角形，通过改变三角形沿竖向的旋转角度和缩放比例实现整个外立面的变化，因此，如何确定三角形的旋转角度成为参数化设计的关键。由于上海地区的风荷载较大，同时，风荷载对超高层建筑结构设计的影响巨大，所以建筑师与风工

5、程专家对上海中心外立面幕墙进行了多方案的对比。比较发现，当外幕墙采用120°的旋转角度时，整个塔楼不仅具有动态的美感，而且相比普通的方形塔楼，旋转塔楼承担的风荷载减小了24%，从而大大降低了塔楼的结构造价。96210°180°150°120°90°外立面幕墙旋转角度变化风洞试验模型3结构设计3.1结构体系选型上海中心独特的建筑造型、超高的建筑高度、复杂的建筑环境给塔楼的结构设计带来了巨大的挑战，许多结构设计问题没有现成的答案可寻。同时，上海中心结构设计不仅要保证其安全性，而且需要综合考虑结构造价以及施工的可行性，更重要的是如何满足建筑理念以及使用功能的要求，真正成就建筑之美。上海中心建筑高度6

6、32m，结构高度580m，底部外圈直径83m，结构高宽比7.0，内部核心筒尺寸为30m×30m，核心筒高宽比19.3，核心筒占底层平面面积的16.6%。经过对国内外多个超高层建筑进行分析，发现对于超高层建筑来说，结构整体高宽比、核心筒高宽比和核心筒所占面积比例是影响超高层建筑的关键因素。对于上海中心来说，由于核心筒尺寸较小，导致核心筒的抗侧刚度较弱，因此，如何有效提高外部框架结构参与塔楼整体工作，成为了结构体系选型的一个关键问题。通过对多方案的比较，上海中心采用了“巨型框架-核心筒-伸臂桁架”结构体系，该结构体系突出的优点是一方面结构效率很高，可以充分利用结构材料抵抗重力和水平荷载，从而降低结

7、构造价，另一方面，该体系为建筑创造了外立面大空间的感觉，从而最大限度地提高建筑外立面的通透度。结合建筑“垂直城市”的概念，结构设计从下到上也分为9个相同区段。塔楼内部的核心筒与外围的巨型框架柱通过结构加强层（建筑设备层、避难层）中的伸臂桁架有效地联系在一起，从而形成了完整的结构体系。设计过程中采用BIM技术将结构设计与建筑设计以及机电设计结合起来，从而大大提高了多个专业之间沟通的效率，降低了出错率