27-南昌绿地中央广场双塔结构设计研究-岑伟

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1、第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年南昌绿地中央广场双塔结构设计研究11,21,21,21,2岑伟，季俊，陆道渊，黄良（1华东建筑设计研究院有限公司，2上海超高层建筑设计工程技术研究中心上海200002）摘要：南昌绿地中央广场双子塔楼高度303米，结构采用钢筋混凝土框架－核心筒双重抗侧力结构体系；塔楼屋面以上“皇冠”结构高度达48.5m，采用钢框架-钢核心筒的结构体系。阐述了结构弹性及弹塑性分析结果，并探讨了塔楼设计的关键问题：由于结构造型复杂及双子塔的复杂风环境，通过风洞试验确定合理风荷载值；核心筒剪力墙采用切角设计，论述两次墙体斜向转

2、换的研究及解决方案；为顺应建筑几何形体的变化要求，框架柱采用钢管混凝土叠合柱，找到经济性与实用性的平衡点；对复杂造型且位于高空的塔冠结构，针对其专项分析特点进行了系统论述。细致的专项分析及设计研究确保了塔楼设计的安全及合理性。关键词：框架－核心筒，风洞试验，斜墙转换，钢管混凝土叠合柱，塔冠结构1工程概述江西南昌绿地中央广场项目是一个集商业、酒店、公寓、办公楼于一体的大型综合性房地产项目。该项目西临丰合大道，东靠红谷大道，北至会展路，南沿世茂路，总建筑面积达51.6万平方米。两栋超高层双塔楼建筑高度为303米，结构大屋面高度为250米，地上双塔总面积为

3、22.5万平方米，地下总面积为6.5万平方米，设三层地下室，地下室部分连成为整体，在塔楼地下各层及首层周边设置沉降后浇带。塔楼内设有办公、观光、贵宾会所和会议等功能，其建成后已成为南昌市的一座标志性建筑，在沿赣江地区的开发建设中起到重要的改革作用。建筑效果图及平面图详见图1及图2所示。图1南昌绿地双子塔效果图图2南昌绿地主塔楼典型标准层平面作者简介：岑伟（1971—），男，国家一级注册结构工程师，副主任工程师第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年2结构体系主体塔楼采用钢筋混凝土框架－核心筒双重抗侧力结构体系，如图3所示。钢筋混凝土核心筒作为

4、主要抗侧力结构体系，作为结构第一道防线，低区为正方形，在21层斜向切正方形四角部核心筒渐变为八边形，在51层八边形四角部继续斜向内收核心筒渐变为正八边形，核心筒[1]角部渐变处通过斜墙进行转换，剪力墙厚度为1250mm~400mm，混凝土等级为C60~C50。抗弯框架作为第二道防线，框架柱低区采用钢管混凝土叠合柱，中高区采用钢筋混凝土柱，框架梁采用钢筋混凝土梁；外围框架柱的截面尺寸为Φ1200mm~800mm,混凝土等级为C60~C50。由于建筑体型的特殊性——将低区四边形平面四角“捏合”变体为高区“类棱形”平面，故周边框架柱自首层开始至顶层均为[2

5、]斜柱，从而产生各层结构平面均不相同。塔楼屋顶以上约50米高的“皇冠”由钢结构外框及钢核心筒组成。具体详见下文塔冠部分内容。主体塔楼的楼、屋盖体系核心筒内、外区域均采用现浇钢筋混凝土梁板。标准层楼板厚度120mm，核心筒斜墙转换层楼板厚度200mm。双重抗侧力体系核心筒外围框架图3主体塔楼结构体系示意图3基础设计主体塔楼采用桩筏基础，外框柱采用一柱两桩，核心筒下采用群桩。基桩采用钻孔灌注桩，桩径Φ1300mm，桩长14.0~26.5m左右，采用⑥-3微风化砂砾岩为桩端持力层，饱和单轴抗压强度标准值为frk=8.7MPa，单桩承载力特征值为18000k

6、N（核心筒下）；15500kN（柱下）。核心筒下基础底板厚度为3600mm，外框柱与核心筒间筏板厚2600mm，混凝土强度等级为C40。4结构主要设计参数主塔楼结构的主要设计参数如表1所示。表1主塔楼结构的主要设计参数项目取值项目取值建筑抗震设防分类乙类场地类别Ⅱ类建筑高度类别超B级场地特征周期Tg0.35s地基基础设计等级甲级弹性分析阻尼比0.05抗震设防烈度6度弹塑性分析阻尼比0.05抗震措施7度核心筒剪力墙抗震等级一级设计基本地震加速度峰值0.05g框架柱抗震等级一级第二十四届全国高层建筑结构学术会议论文2016年5整体结构弹性分析结构分别采用

7、ETABS，SATWE软件进行整体计算。分析时采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解[3]反应谱法并考虑偶然偏心影响。塔楼结构计算以地下室顶板为嵌固部位。经计算，主塔楼的第一自振周期为5.53s，第二、第三自振周期分别为5.46s和2.17s，T3/T1=0.39（平扭比）。结构振型与周期示意详见图4。层间位移角和首层层间剪力见表2。T1=5.53sT2=5.46sT3=2.17s图4结构振型示意表2结构计算主要指标项目SATWEETABS地上结构总质量（吨）170112173900Qx/Ge0.56%0.57%基底剪重比Qy/Ge0.56%0.58%地

8、震最大X向1/20191/2135层间位移角Y向1/21751/2119风荷载（50年）X向1/6401/8