高層建筑實(shí)例分析(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高層建筑實(shí)例分析中國尊吉隆坡雙子塔課程名稱：高層建筑創(chuàng)作老師：鞠東蕾班級：建筑1301姓名：苑瑩學(xué)號(hào)：04專心-專注-專業(yè)目錄中國尊2簡介2地塊數(shù)據(jù)3建筑數(shù)據(jù)3結(jié)構(gòu)分析3功能分析5抗震功能5吉隆坡雙子塔8簡介8建筑背景8案例概況9結(jié)構(gòu)分析10功能分析11抗震功能12優(yōu)缺點(diǎn)分析13中國尊一、簡介中國尊是位于北京市CBD核心區(qū)Z15地塊的一幢超高層建筑。主要建筑功能為辦公、觀光和商業(yè)。外輪廓尺寸從底部的78m×78m向上漸收緊至54m×54m，再向上漸放大至頂部的59m×59m，似古代酒器“樽”而得名。該建筑總高528米，未來將被規(guī)劃為中信集

2、團(tuán)總部大樓。于2013年7月29日開工，計(jì)劃2017年7月30日結(jié)構(gòu)封頂，2018年10月竣工，到2019年3月交付使用，屆時(shí)將成為首都新地標(biāo)。中國尊 由北京中信和業(yè)有限公司投資，預(yù)計(jì)總投資達(dá)240億元。開發(fā)建設(shè)者中信集團(tuán)表示，“中國尊”將集甲級寫字樓、會(huì)議、商業(yè)、觀光以及多種配套服務(wù)功能于一體，項(xiàng)目建成后將吸引國際金融機(jī)構(gòu)、國際500強(qiáng)企業(yè)進(jìn)駐。2014年6月8日，“中國當(dāng)代十大建筑”評選結(jié)果揭曉，中國尊榮獲“中國當(dāng)代十大建筑”。2016年8月，中國尊已超越330米高的國貿(mào)三期，成為北京第一高樓。 二、地塊數(shù)據(jù)地塊范圍：北側(cè)為光華路，西側(cè)為東三環(huán)中路。南側(cè)地塊為集中綠地，東側(cè)地塊為

3、北京海關(guān)。東至金和東路、南至景輝街、西至金和路、北至規(guī)劃綠地。占地面積：11477.73平方米凈用地率：30.5東西寬：136米南北長：85米三、建筑數(shù)據(jù)用地面積：22410平方米總建筑面積：43.7萬平方米容積率：13.39綠化率：49.47%建筑密度：21.71%建筑總高：528米建筑層數(shù)：地上108層、地下7層電梯數(shù)量：101部地下停車位：1983四、結(jié)構(gòu)分析由于中國尊是一棟綜合性建筑，集酒店、公寓、辦公于一體。為了避免酒店和公寓的樓層出現(xiàn)斜撐構(gòu)件，因此結(jié)構(gòu)在這些樓層采用了密柱抗彎框架的形式，而在辦公樓層采用巨型斜撐的形式。但是，如何將這兩種抗側(cè)力體系結(jié)合成一個(gè)連貫且一致的外框結(jié)構(gòu)是一個(gè)

4、設(shè)計(jì)難題。最后確定為全辦公的形式，外框得以統(tǒng)一為全高巨型交叉斜撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體系也更為合理。工程主要結(jié)構(gòu)體系由外框筒和核心筒組成，其中外框筒由巨型柱、巨型斜撐、轉(zhuǎn)換桁架以及次框架組成。巨型柱位于塔樓角部，貫通至結(jié)構(gòu)頂部，并在各區(qū)段分別與轉(zhuǎn)換桁架、巨型斜撐連接。巨型柱底部截面形狀為多邊形，中部及上部為矩形，采用多腔鋼管混凝土柱。在設(shè)備層及避難層共設(shè)置8道轉(zhuǎn)換桁架，其桿件截面采用焊接箱形截面。巨型斜撐沿各區(qū)外皮設(shè)置，也為焊接箱形截面。次框架包括重力柱和外環(huán)梁，均為焊接H形截面，其僅承擔(dān)本區(qū)重力荷載，不參與整體抗側(cè)。中國尊大廈外輪廓的水平截面形狀為倒圓角的正方形，并沿著高度平滑收放，其外完成面幾何控制

5、尺寸見圖2。巨型外框筒的外控制面采用分段折面的形式，既可以較好控制巨型外框筒與建筑外完成面的距離，又可降低結(jié)構(gòu)自身的加工難度。中國尊是國內(nèi)高強(qiáng)度鋼材用量最大、比例最高的建筑，每個(gè)結(jié)構(gòu)層用鋼量相比同類超高層項(xiàng)目高出50%以上，工程使用的鋼構(gòu)件總量超過14萬噸?！爸袊鸫髲B是全球第一座在抗震設(shè)防烈度為8度的區(qū)域里建造的結(jié)構(gòu)超過500米的摩天大樓。中國尊采用了參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)體系與天津高銀117有很多類似之處，但是項(xiàng)目的難點(diǎn)在于其曲面的造型。由于立面呈尊形，每個(gè)樓層的外輪廓尺寸均不相同，角部的圓弧倒角半徑也每層不同。 更重要的是，在方案設(shè)計(jì)階段建筑師對大樓曲線的不同幾何定義進(jìn)行了多次的研究，對于

6、每個(gè)方案，作為結(jié)構(gòu)工程師都需要給出量化的性能結(jié)果，以便于業(yè)主和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)做出決策。參數(shù)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法使得結(jié)構(gòu)可以和建筑師的幾何模型無縫對接，實(shí)時(shí)生成相應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型，大大節(jié)省了工作量，加快了響應(yīng)速度。 五、功能分析建筑在豎向上被分為三個(gè)大的功能區(qū)。首層為12m通高大堂，2-68層為總部辦公區(qū)。其中18、37、53、54層為機(jī)械/避難層。38、39層為兩層通高的辦公區(qū)空中大堂，兼作辦公區(qū)休息空間，辦公層標(biāo)準(zhǔn)層高為4.2m。70-97層為服務(wù)式公寓區(qū)。其中69、83層為機(jī)械/避難層。70層為服務(wù)式公寓的空中大堂和會(huì)所。99-113層為酒店區(qū)。其中98、114層為機(jī)械/避難層。99層為酒店大堂，設(shè)有大

7、堂餐吧和商務(wù)中心。105層有一個(gè)600多立方米的巨大水箱，供應(yīng)火災(zāi)用水。115-118層為公共餐廳和酒吧。這里可以為公眾提供俯瞰整個(gè)CBD和北京的絕佳觀景平臺(tái)。地下一層為商業(yè)，與其他地塊的環(huán)形商業(yè)空間和連接地鐵的步行環(huán)廊連通。地下二層為內(nèi)部員工餐廳。地下三層為酒店附屬房間。六、抗震功能中國尊是國內(nèi)目前8度區(qū)的最高樓，在全世界同等設(shè)計(jì)烈度下也是最高的建筑物。與其他7度區(qū)的超高層相比，抗震設(shè)計(jì)方面的要求更高，值得一提的是： （1）在方案初期經(jīng)過協(xié)調(diào)選取了較大的建筑底盤尺寸，有效降低了高寬比，為結(jié)構(gòu)的可行性創(chuàng)造了條件。同時(shí)在建筑上也凸顯了收腰造型的效果，達(dá)到了雙贏的結(jié)果。 （2）功能業(yè)態(tài)的統(tǒng)一為形成

8、單一形式的外框巨型結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了重要的條件。 （3）頂部尺寸放大給收腰部的核心筒提出了更高的抗震性能要求，這一點(diǎn)由彈塑性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，并對其進(jìn)行相應(yīng)加強(qiáng)。 （4）中國尊還存在的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何在8度區(qū)較好土質(zhì)條件下滿足剪重比的要求。這方面也是在與超限審查專家組的多次溝通，對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了多次的優(yōu)化和調(diào)整，最終達(dá)成了一個(gè)各方均滿意的設(shè)計(jì)。中國尊為超高層建筑，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的荷載巨大，在最終的樁筏基礎(chǔ)形式的確定過程中，進(jìn)行了以下幾方面的綜合考慮： （1）樁型確定方面：根據(jù)相關(guān)地勘資料并參考鄰近項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，采用鉆孔灌注樁，并進(jìn)行樁端與樁側(cè)復(fù)式后壓漿施工，這樣可以有效地提高單樁承載力并控制沉降。采用性質(zhì)很好

9、的第12層卵石、圓礫層為樁端持力層，有效樁長達(dá)40.144.6m，不同區(qū)域考慮樁徑分別采用1000mm與1200mm?；诘乜辟Y料提供的參數(shù)進(jìn)行估算，并且經(jīng)過試樁靜載荷試驗(yàn)確定，兩種樁型的單樁承載力分別可達(dá)到14500kN與16000kN。 （2）樁基布置方面：充分考慮了2011版基礎(chǔ)規(guī)范的變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)精神，在荷載巨大的核心筒與巨柱范圍，布置單樁承載力及剛度較大的樁（樁徑1200mm）；在塔樓其他荷載相比較小的區(qū)域，則布置單樁承載力及剛度較小的樁（樁徑1000mm）。這樣有利于控制總沉降量及差異沉降變形，減小筏板撓度，控制筏板內(nèi)力。 （3）筏板布置方面。筏板采用變厚度布置，在荷載較大的塔樓區(qū)

10、域筏板厚度6500mm，荷載較小的純地下室部分筏板厚度2500mm，兩部分過渡區(qū)域筏板厚度4500mm。并考慮到荷載傳遞到筏板的上部結(jié)構(gòu)荷載巨大，筏板范圍向東西兩側(cè)擴(kuò)大，來容納更多基樁承擔(dān)上部荷載。并且在地下室巨柱和核心筒外側(cè)設(shè)置翼墻，來使荷載分布更平均，同時(shí)可以增強(qiáng)筏板抗沖切承載力。 目前樁基筏板方案，由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過充分的上部結(jié)構(gòu)-地基-樁基協(xié)調(diào)變形分析后，不論在承載力方面還是總沉降、差異變形方面，均可滿足現(xiàn)行規(guī)范的相關(guān)要求。 吉隆坡雙子塔一、簡介馬來西亞首都吉隆坡的雙子塔(Kuala Lampur Petronas Tower)是吉隆坡的標(biāo)志性城市景觀，世界上最高的雙子樓。吉隆坡雙子塔于1

11、998年完工共88層，高1483英尺(452米)，它是兩個(gè)獨(dú)立的塔樓并由裙房相連。獨(dú)立塔樓外形酷似玉米，又名雙峰大廈。吉隆坡雙子塔為馬來西亞石油公司的綜合辦公大樓，也是游客從云端俯視吉隆坡的地方。雙子塔的設(shè)計(jì)風(fēng)格體現(xiàn)了吉隆坡這座城市年輕、中庸、現(xiàn)代化的城市個(gè)性，突出了標(biāo)志性景觀設(shè)計(jì)的獨(dú)特性理念。站在樓頂，鳥瞰四面八方，吉隆坡的美景盡收眼底。晚上燈光璀璨的時(shí)候，景色尤為壯美，有一種身置星空的微妙感覺。二、建筑背景雙子塔于1996年完工，雙塔大廈共88層，高達(dá)452米，它是兩個(gè)獨(dú)立的塔樓并由裙房相連。獨(dú)立塔樓外形像兩個(gè)巨大的玉米，故又名雙峰大廈。它是馬來西亞石油公司的綜合辦公大樓，也是游客從云端俯

12、視吉隆坡的好地方。雙子塔的設(shè)計(jì)風(fēng)格體現(xiàn)了吉隆坡這座城市年輕、中庸、現(xiàn)代化的城市個(gè)性，突出了標(biāo)志性景觀設(shè)計(jì)的獨(dú)特性理念。自911事件后，隨著世貿(mào)大廈的倒塌，吉隆坡雙子塔一躍成為目前世界上最高的雙塔建筑。它是目前世界上最高的大廈和第四高的建筑。是馬來西亞經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的象征。雙子塔周圍的“金三角”是金融和商務(wù)最為繁忙的地區(qū)。據(jù)說當(dāng)初建造雙子大廈的時(shí)候，以每四天起一層樓的速度，足足建了兩年半，可見當(dāng)時(shí)的馬來西亞向世人展示自己經(jīng)濟(jì)發(fā)展成果的驕傲?？烧l又會(huì)想到，雙子塔落成之后不久，整個(gè)東南亞便陷入經(jīng)濟(jì)危機(jī)，馬來西亞的經(jīng)濟(jì)也遭受重創(chuàng)。連接雙子塔的空中走廊目前世界上最高的過街天橋。恩康納萊(SEANCONNE

13、RY)及卡薩琳麗塔瓊絲(CATHERINEZETA-JONES)主演的“將計(jì)就計(jì)”里，男女主角就是從這里逃脫。站在這里，可以俯瞰馬來西亞最繁華的景象。雙子塔內(nèi)有全馬來西亞最高檔的商店，銷售的都是品牌商品，當(dāng)然價(jià)格也是最高的。塔內(nèi)東南亞最大的古典交響音樂廳Dewan古典交響音樂廳。三、案例概況建設(shè)地點(diǎn)：吉隆坡市中市KLCC計(jì)劃區(qū)的西北角 開工時(shí)間：1993年12月27日 竣工時(shí)間：1996年2月13日 占地面積：40公頃 建筑面積：28.95萬平方米 建筑高度：452米 建筑層數(shù)：88層 結(jié)構(gòu)形式：高軋制鋼梁支托的金屬板，鋼筋混凝土 建筑造價(jià)：20億馬幣 投資單位：馬來西亞石油公司 設(shè)計(jì)單位：西

14、薩佩里建筑事務(wù)所·西薩.佩里 建設(shè)用途：辦公 英文名稱：The Petronas Twin Towers. 別稱：佩重納斯大廈、馬來西亞國家石油大廈、國家石油雙塔、雙子塔四、結(jié)構(gòu)分析 采用鋼筋混凝土框架（核心筒）伸臂結(jié)構(gòu)體系，是以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主的混合結(jié)構(gòu)，用鋼量：7500噸。每個(gè)主體結(jié)構(gòu)旁邊的附屬圓形框架結(jié)構(gòu)與主體相連，可增大主體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力。 雙塔的外檐為152英尺（4636m）直徑的混凝土外筒，中心部位是748英尺×754英尺高強(qiáng)鋼筋混凝土內(nèi)筒，18英寸高軋制鋼梁支托的金屬板與混凝土復(fù)合樓板將內(nèi)外筒連系在一起。4架鋼筋混凝土空腹格梁在第38層內(nèi)筒四角處與外筒結(jié)合。

15、塔樓由一個(gè)筏式基礎(chǔ)和長達(dá)340英尺但達(dá)不到基巖層之4英尺×9尺截面長方形摩擦樁，或稱作發(fā)卡樁承托。位于圓形與正方形重送交接點(diǎn)位置處的16根混凝土柱子支承上部結(jié)構(gòu)荷載。 主體塔樓外周邊有16根鋼筋混凝土圓柱，圓柱直徑由底部的2.4m逐漸變化到頂部的1.2m。建筑平面有3次收進(jìn)，84層以上由鋼柱和鋼環(huán)梁組成最后幾層和尖頂，上面安裝了塔桅。建筑平面的3次收進(jìn)要求柱子向內(nèi)移動(dòng)一定位置，由5760層、7073層、7982層，柱子位置的轉(zhuǎn)換采用3層高的變截面柱過渡，柱子的主要受力鋼筋斜向配置，符合實(shí)際的傳力途徑，這種方式避免了設(shè)置轉(zhuǎn)換梁，且標(biāo)準(zhǔn)層高科保持不變。兩個(gè)主塔樓間由一個(gè)人字形天橋相連，天

16、橋位于40-43層，跨度58m，有兩層通道，經(jīng)過比較采用了三鉸拱方案，一個(gè)鉸在天橋跨中，下面的兩個(gè)鉸支座在29層，三鉸拱方案使天橋與主體結(jié)構(gòu)連接處的受力最簡單，但必須處理好構(gòu)造，保證當(dāng)風(fēng)引起相對位移時(shí)的安全。基礎(chǔ)為鋼管樁，直徑3ft（0.91m），管壁厚7/8in（2.22cm），一般間距9ft（2.75m），打入地下近84m，承力層為密實(shí)沙土。樁頂有4m厚的鋼筋混凝土承臺(tái)板。地下室埋深大，地下水位高，在施工時(shí)除做了1m厚、30m高的鋼筋混凝土連續(xù)護(hù)壁墻外，還做了水平面的鋼筋混凝土內(nèi)撐。五、功能分析這兩座88層塔樓包含800萬平方英尺（74.32萬）以上辦公面積，150萬平方英尺（13935萬

17、）購物與娛樂設(shè)施，4500輛車位的地下停車場，一個(gè)石油博物館，一個(gè)音樂廳，以及一個(gè)多媒體會(huì)議中心。塔樓的一個(gè)值得一提的特色是在第42層處的天橋。連接雙子塔的空中走廊是目前世界上最高的過街天橋，它長584m，連接了雙子星塔位于41樓和42樓的會(huì)議中心。天橋是由南韓制造的，將近五百個(gè)構(gòu)件于工地現(xiàn)場裝配完成，再用起重機(jī)吊到最后的定位上。支撐天橋的兩條修長支架，則連接到29樓。這是整體設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要元素，一方面可以當(dāng)作火災(zāi)時(shí)，從一座塔樓到另外一座的逃生口，同時(shí)也是一個(gè)令人贊嘆的路標(biāo)。如建筑師所稱，這座有人字形支架的橋似乎像一座登天門。雙塔的樓面構(gòu)成以及其優(yōu)雅的剪影給它們帶來了獨(dú)特的輪廓。站在這里，可

18、以俯瞰馬來西亞最繁華的景象。在建筑意象方面，建筑師在羸得了一九九一年的國際建筑競圖之后，奉命要?jiǎng)?chuàng)造出一座能讓馬來西亞人產(chǎn)共鳴的特殊建筑。設(shè)計(jì)者巧妙的將伊斯蘭圖案（如圖2所示）運(yùn)用到雙子塔中。其平面是兩個(gè)扭轉(zhuǎn)并重疊的正方形，用較小的圓形填補(bǔ)空缺；這種造型可以理解為來自伊斯蘭的靈感，而同時(shí)又明顯是現(xiàn)代的和西方的。 剛開始的設(shè)計(jì)是用一個(gè)有著十二尖角的星星作為平面圖的基礎(chǔ)，后來在總理穆罕默德的建議下，改成了凋塑氣息，玻璃和不具有回教象徵意義的八角星星（如圖3所示）。扇貝狀的幕墻表面充滿銹鋼閃閃發(fā)光，明顯可見星星的形狀。六、抗震功能馬來西亞沒有地震，按抗風(fēng)設(shè)計(jì)，總高寬比為8.64。主體塔樓外框架的環(huán)梁（

19、框架梁）采用變截面梁，梁截面寬1000mm，截面高度由柱邊的1150mm變化到跨中的775mm，既可以保證框架的剛度，又允許管道通過而減少層高。副塔樓外周邊有12根圓柱，圓柱直徑由1.4m變化到1.2m，柱間環(huán)梁也采用變截面梁，截面寬800mm，截面高度由柱邊的1150mm變化到跨中的725mm。鋼筋混凝土核心筒在底部為23m見方，分4次縮進(jìn)到頂部尺寸為18.8m×22m。筒的外墻厚由底部750mm減至頂部350mm，筒內(nèi)部分隔墻厚度為350mm，沿全高不變。有幾道內(nèi)部分隔墻不開洞，因此核心筒的內(nèi)筒和大柱子之間設(shè)置了一道伸臂，位于38-40層，是兩層高的混凝土空腹桁架，布置方向與附屬筒方向相垂直，以增強(qiáng)抗側(cè)剛度較弱的方向，平面布置及伸臂桁架樓蓋梁是寬翼緣鋼梁，間距3m，最大跨度為12.8m，截面高度457mm。采用組合樓板，在53mm厚的壓型鋼板上現(xiàn)澆115mm厚混凝土。設(shè)備層的樓板混凝土厚度達(dá)到200mm。在環(huán)梁外面還布置了懸挑構(gòu)件，一是方尖行的懸挑梁，二者都是鋼構(gòu)件，間隔布置，使立面更加華麗。自振特性：主軸方向的自振周期為9s，扭轉(zhuǎn)周期為6s。 吉隆坡地區(qū)的設(shè)計(jì)風(fēng)速為35.1m/s。需