上海中心大厦

1、上海中心大厦工程概况 上海中心大厦位于上海陆家嘴金融中心区Z3-1地块，基地邻近有上海金茂大厦、上海环球金融中心等多幢超高层建筑。上海中心大厦建成后将成为满足公众审美层面与专业审美层面的标志性、地标性建筑，成为商务活动中心，商务交流休憩中心和市民休闲娱乐中心。该项目用地面积30370平米，地上建筑面积38万平米，地下建筑面积16万平米，建筑总高度为632m，结构高度为574m。上海中心大厦地下5层，地上124层，大楼沿竖向划分9个区，底部为1个裙房商业区，上部包括4个办公区、2个酒店/服务公寓区、1个全球企业馆和顶部的观景区，每个区由两层高的设备层及避难层分隔。建筑设计结构体系的选型上海中心建

2、筑高度632m，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3Omx3Om,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一核心筒一伸臂析架结构体系,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

3、力和水平荷载,从而降低结构造价,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。塔楼抗侧力结构体系巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系核心筒核心筒巨巨型柱型柱环带桁架环带桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架伸臂桁架+环带桁架环带桁架环带环带桁架桁架上海中心大厦采用了巨型框架伸臂核心筒结构体系。巨型框架结构由八根巨柱和每个加强层设置的两层高箱型空间桁架相连而成。六道两层高的伸臂桁架分别布置在第二、四、五、六、七和八区顶部，连接中心的钢筋混凝土核心筒和巨型框架结构。在各个分区的避难层均设置了径向桁架作为幕墙结构的支撑系统。巨柱底部最大截面尺寸为5300mmx3700mm

4、，核心筒底部最大厚度为1200mm。径向桁架径向桁架塔楼抗侧力结构体系受力特点 核心筒是结构的主要抗侧力构件，承担大部分水平荷载。伸臂桁架连接外框架和核心筒，使巨型柱起到拉压杆的作用，极大地提高了建筑截面的抗弯刚度，能有效较小整个结构在倾覆力矩下产生的侧移。巨型柱布置方案15区平面8根主巨柱+4根角柱68区平面8根主巨柱区段区段截面（截面（m）砼等级砼等级含钢率含钢率8主：1.9x2.4C504%7主：2.3x3.3C504%6主：2.5x4.0C604%5主：2.6x4.4C604%次：1.2x4.5C604%4主：2.8x4.6C604%角：1.5x4.8C604%3主：3.0 x4.8C

5、704%角：1.8x4.8C704%2主：3.4x5.0C704%角：2.2x5.0C704%1主：3.7x5.3C705%角：2.4x5.5C704%巨型柱截面优化设计a)九肢型钢分散布置，需通过缀板连接以协调抗力。但型钢肢数越多，传力越不直接，各肢协同工作的难度越大。b)伸臂只和中间三肢型钢直接连接，需要通过大量的缀板连接后才能把力传递给其他六肢，传力途径不直接。c)型钢间联系很弱，依靠缀板传力在节点区应力集中处，易产生纵向劈裂破坏和剪切破坏。d)抗震性能不好。第一阶段：九肢格构式钢骨巨型柱截面优化设计第二阶段：“王”字形实腹式钢骨改进：a)可有效解决协同抗力和剪切破坏两个关键问题。b)钢

6、骨内部形成约束混凝土，提高巨型柱的抗压能力和延性。c)在节点区域与伸臂和环带桁架的连接较方便，伸臂和环带的力可直传递给整个钢骨。d)钢骨可在工厂焊接完成，现场可整体吊装，减少了现场焊接量。巨型柱截面优化设计第三阶段：16区：“王”字形实腹式钢骨78区：“日”字形实腹式钢骨改进：在78区，将中间大腹板和两侧翼缘合二为一，形成“日”字型钢骨，整体性更好，相同含钢率前提下，钢骨抗弯承载力更好。“日”字型钢骨焊接量减少。78区的巨柱尺寸减小，即使将腹板拉开到两侧，也能方便实现与伸臂的连接。核心筒布置形式78区56区14区a) 上部为十字形布置b) 中部为切角方形布置c) 底部为方形布置核心筒尺寸区段区

7、段混凝土等级混凝土等级翼墙厚翼墙厚(mm)腹墙厚腹墙厚(mm)翼墙钢板翼墙钢板含钢率含钢率腹墙钢板腹墙钢板含钢率含钢率1C6012009004%(1F3F)3%(4F8F)2%(1F3F)1.5%(4F8F)2C6012009002%(9F13F)1.5%(9F13F)3C6010008004C608007005C607006506C606006007C606005008C60600500伸臂桁架楼面体系幕墙支撑体系上海中心大厦的幕墙采用独特的内外分离式双层幕墙系统，其内幕墙沿着楼板边界呈圆柱形布置。外幕墙平面形状为与主体楼面内切的圆角三角形，在高度方向，三角形的外幕墙绕着主体楼面逐层旋转、收缩，从而形成非常独特的建筑造型和外部立面，并在内外幕墙之间形成贯通一个功能区的1215层高的中庭空间。由于外幕墙远离主体结构，其幕墙板块重量和水平风力无法直接传递至相应标高的楼面结构。为此，设计了一个非常特殊的分区悬挂式幕墙支撑系统作为玻璃幕墙支撑结构。外层玻璃幕墙外层玻璃幕墙内内层玻璃幕墙层玻璃幕墙玻璃幕墙分区悬挂支撑系统结合主体结构竖向分区情况，整个幕墙系统分8段悬挂于每区设备层的径向桁架外端，每段约承担1