天津高银 117 大厦项目之方案和初步设计阶段

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1、BuildingStructure特别访谈天津高银117大厦项目之方案和初步设计阶段受访嘉宾：刘鹏，奥雅纳公司联席董事，奥雅纳北京公司结构负责人，天津高银117大厦项目方案和初步设计阶段结构设计负责人。济性的基础，为最终通过巨型结构达到侧向刚度的最《建筑结构》：ARUP公司近年来在国内参与了大化提供了条件。多项重大的高层项目，在结构设计方面积累了丰富的专业配合过程中，特别对于核心筒，建筑本身形经验，请问对于一个超高层的项目，在权衡建筑功能成“田”字形，即四个子筒通过“十”字形走道连接的布和结构方案可行性的关系方面，需要结构工程师具备局为结构创造了良好的前提，但初始阶段受到建筑和

2、怎样的技术管理能力方能取得一个让各方都满意的机电专业的条件限制，楼电梯、设备、走道等形成的结果？门洞宽度和开口方向并不相同，结构工程师强调结构刘鹏：结构是建筑空间的需求的同时，积极协调各方，提供了不同的配合解决骨架，支撑其内部功能。高层方案，我们的良苦用心，使建筑师逐渐接受我们的意和超高层建筑一般是把各种见，进而微调了相关的建筑平面，相信最终规整对称功能空间在垂直方向叠合，并的协调成果也会有利于后续的深化设计、构件加工、通过共同的交通核连通。因此施工管理等方方面面，达到多赢的局面。超高层的结构设计需要把握内与外、一般(楼层)与加强(楼层)、整体与局部之间的矛盾和协调关系，在空间

3、和功能的限制下寻找最合理的传力途径，保证结构的安全。本项目奥雅纳是由香港、北京和天津的团队共同参与，方案和初步设计前后历时三年，期间历尽了多次方案调整，深刻感受到超高层设计各专业之间的相互平衡和制约的关系。另外超高层设计周期长、任务多、团队规模大，图1整体建筑效果图图2结构典型平面布置图而且本项目相关技术问题突破规范，不确定因素《建筑结构》：对于一个总高度将近600m的超较多，可能产生诸多的不确定性和变化，结构工程师高层设计任务，结构体系的选型方面面临哪些挑战和需要有丰富的经验、极高的责任心和良好的合作意困难？请结合本项目介绍，谈谈结构方案最终确定的识，结构工程师需要有丰富的经

4、验、极高的责任心和各阶段性成果？良好的合作意识，且对技术难点有足够的敏感度和预见性。刘鹏：为实现建筑布局并确保结构安全，结合工程经济性，充分发挥钢与混凝土两种材料的优势，对《建筑结构》：在天津高银117项目方案阶段，于外框筒在方案设计阶段依次考虑了几种不同的布结构工程师通过全力配合，最终实现结构平面和核心置方案，通过不断的演进形成了最终的结果。筒的双轴对称的格局，能与大家分享一下这个艰辛的传统的密柱结构，即便增设含伸臂桁架和腰桁架历程吗？加强层，这种体系对于抗震区400m以上高层建筑主刘鹏：由于天津高银117项目本身的高度和高宽要的问题是其刚度难以满足要求，同时中国规范对于比都

5、已经超出常规，并且还处于中高烈度区，对于抗外框架作为第二道防线需满足一定的刚度和强度要震设计来说，结构平面的规则对称是整个结构体系经求，使得框架柱截面尺寸较大，柱间净距狭小，难以7BuildingStructure特别访谈满足建筑对公共空间布局及视野的要求。柱总体含钢量偏高，多道伸臂桁架也增加了与核心筒连接的复杂程度和造价，并产生刚度突变问题。因此在较早阶段，结合本项目高宽比较大的特点，我们就已经意识到600m级的超高层建筑，如果满足相应的技术指标要求，需要在结构体系方面向含有巨型支撑的巨型框架体系演进。在方案和初步设计早期，天津高银117大厦考虑的是含有人字支撑或菱形撑的巨型

6、框架体系，此方案充分利用了巨型框架刚度大的特点，但重力由密柱传递至地面层，其截面仍相当大，此外角部的巨型柱所受的重力不能够平衡水平力产生的拉力，仍未能达到建筑空间布置的要求。因此形成了巨型结构加次框架的结构方案，即巨型柱仅布置于四角。塔楼边柱在各区形成次框架柱，仅承受重力荷载，并将重力通过机电层的巨型转换桁架传递到两端的巨型角柱，边柱截面得以缩小，建筑空间较为开敞，结构也可以获得更大的抗侧刚度。在超限审查过程中，专家组提出了诸如要控制自振周期和最小初始剪重比的严格要求，要求结构整体刚度进一步提高。最终经过与业主及建筑师协调，除底部节间考虑建筑主入口的要求为人字支撑外，其余节间采

7、用交叉撑的形式。此外，由于外框架刚度显著提高以至在大部分楼层超过了钢筋混凝土内筒的刚度，分析结果表明，伸臂桁架对于提高结图3多重抗侧力体系示意图构整体刚度的作用不明显，最终予以取消。结构最终采用的多重结构抗侧力体系如图3所示，分别由钢筋混凝土核心筒、带有巨型支撑筒、巨型框架构成的周边结构构成了多道设防的结构体系，提供了强大的侧向刚度，共同抵抗水平地震及风荷载。由于建筑方面弱化交叉支撑的视觉效果要求，设计中采取了将斜撑与周边次框架在平面上错开的方案，两者相对独立，如图4所示。图4巨型框架与巨型