北京中银大厦结构设计中建院

北京中银大厦结构设计——中国建筑科学研究院建研建筑设计研究院有限公司本工程由著名建筑大师贝聿铭领衔设计美国贝氏建筑师事务所与中国建研院设计院合作设计。中方自方案调整开始，参与了初步设计、施工图以及装修设计。施工期间现场配合及竣工验收以中方为主。北京中银大厦工程简介－概况北京中银大厦工程简介－概况建筑功能：银行办公为主。1层、2层为营业大厅。3层、4层为交易大厅、网控中心、集中计算机房。5层以上为大空间办公用房。银行主管层为10、11层，在11层设有主管餐厅总建筑面积：174869平方米。地上最高15层，地下4层。建筑高度：西北57.50米，东南44.85米。建筑物外轮廓近似矩形，沿建筑规划红线布置。结构设计的创新与探索北京中银大厦结构设计设计时间：1995年～1996年主体结构封顶时间：1998年工程竣工时间：2000年执行规范：89规范北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置1、现浇钢筋混凝土板柱－剪力墙体系，局部设钢结构巨型桁架2、建筑物边长约为120×130米。整个建筑全部连成整体，未设温度缝、沉降缝、抗震缝。3、柱网:由建筑功能确定，平面柱网有两种。上部结构基本柱网6.9m×6.9m;地下室中部车库局部7.8m×7.8m。因建筑要求，局部层间进行柱网转换，个别位置柱被抽除。4、剪力墙:利用建筑楼、电梯间，井筒沿建筑布置。力求质量中心与刚度中心接近。建筑外墙开有连续窗洞，形成壁式框架。北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置5、楼盖:因建筑功能要求，结构采用全现浇无柱帽平板楼盖。板厚依不同跨距取220mm至350mm。顶层设备机房楼板设低梁，按新的设计概念计算设计。地下一层中部会议厅顶设35米跨预应力大梁。6、空间内锥型悬挑结构:空间内锥型悬挑结构位于中部大厅内侧角部。最大悬挑长度9.8米。挑出部分设计未设悬挑梁。此结构体系的最大特点在于悬挑部位仍可保证与其他部位具有相同的建筑使用空间(因未设悬挑梁，该处仍为板柱结构)。北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置7、钢结构:本工程局部采用钢结构，包括巨型钢桁架和艺术网架。巨型钢桁架作为结构转换层构件位于东、南两侧主入口上方。最大跨度55米，高度6.9米。艺术网架位于四季大厅顶部，面积4200平方米。网架呈正锥型布置，所有节点和杆件均由钢板焊接而成。8、地基和基础：本工程为天然地基，筏板基础，地下室外墙为承重和支护合一的地下连续墙。北京中银大厦结构设计二、结构整体分析为正确反应结构的自身特性，本工程采用多个程序进行结构整体计算分析。所采用的程序有ETABS、SATWE等。1、采用弹性楼板2、取前30个振型进行振型组合本工程第一振型为复杂结构薄弱环节的振动情况，第一周期已不能被视为结构振动主振振型

北京中银大厦结构设计二、结构整体分析SATWE主要计算结果T1=1.6617T2=1.6390T3=1.1105T4=1.0949T5=0.7332T6=0.7197T7=0.7167T8=0.6820T9=0.5464T10=0.5073T11=0.4985T12=0.4930T13=0.4889T14=0.4302T15=0.3698T16=0.3329T17=0.3083T18=0.3057T19=0.2936T20=0.2928T21=0.2693T22=0.2637T23=0.2627T24=0.2544T25=0.2368T26=0.2350T27=0.2338T28=0.2295T29=0.2218T30=0.2204北京中银大厦结构设计二、结构整体分析SATWE主要计算结果地震作用下的主要计算结果方

向基底剪力(KN)Q/W顶点位移层间位移△/mm△/Hδ/mmδ/hX97148.94.6%15.111/40143.911/1034y67575.23.2%12.321/49253.271/1056

北京中银大厦结构设计结构设计难点：

1、整体筏板基础，不设缝及后浇带。2、地下连续墙（施工支护与使用合一）。3、大跨钢结构（巨型钢桁架）。

北京中银大厦结构设计结构设计难点：

4、空间内锥形悬挑结构5、无转换梁结构柱网转换6、35m跨预应力梁机械铰节点

北京中银大厦结构设计一、整体筏板基础，不设缝及后浇带北京中银大厦结构设计整体筏板基础

1、建筑场地表层2至8m为人工堆积层，以下为第四纪之粘性土、粉砂和砂卵石交互层。地下水第一层为上层滞水，深约5至6m。第二层为承压水，深20.5至22m。建筑场地为II类。2、本工程地下室共四层，全部占满规划用地。基底最大埋深约-22m，落于粉砂和卵石层上。

3、地面以上结构沿四周成口字布置，中部形成开敞空间。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

1、基础在建筑物中部与周边承受的竖向荷载差异很大

2、在高低层荷载突变处基础底板未设沉降后浇带

3、在高低层荷载突变处通常的做法是设沉降施工后浇带。其主要观点是利用后浇带将高层主体结构与低层结构在施工期间断开，利用后浇带调整高低层间的沉降差，以此减少高低层沉降差对基础底板产生的内力。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

就本工程而言，基础埋深深，底板位于承压水位标高以下。若设施工后浇带，则需长年进行降水才能保证上部结构的正常施工。本工程现场日降水量达一万立方米，这将使施工造价明显增加，同时也使施工变得复杂困难。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

进行广泛的专家论证，对于这种基础面积大，在荷载极不均匀的条件下使用天然地基的工程是否设沉降后浇带，有着不同的观点和意见。在深入分析的基础上，我们最后确定了不设沉降后浇带方案。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

依据：1.近年研究表明，当地质条件较好时，高低层荷载突变处其基底沉降变化不会突变，产生台阶式沉降差。而是在一定范围内较缓变化。2.本工程基坑深达20多米。挖出土的重量与建筑物重量基本相同，属补偿性基础。基底附加应力很小。

北京中陷银大厦筐结构设胜计整体筏尼板基础依据保：3.唱建筑买物地墙面以改上呈牛口字逝型布牲置，集荷载恰分布迹周边婚大中因间小与，而斤地基猎回弹课再压窃缩变活形中腥间大像周边责小，街即结止构布葱置和乏荷载屠分布暴对减宜少沉近降差罪有利护。4.役对地柔基基性础进届行计罩算分划析，续使基炮础底哑板能挡够承壳受上泻部结掩构及遇地基炒变形拌产生眠的内炕力，衫保证罪地基赠及基票础底须板安靠全可芦靠。北京龄中银俩大厦虫结构粒设计整体怨筏板箱基础1、苦采用善天然迎地基持力倒层主霸要为咐细中活砂、芳粗砂他和卵币石层克，地岭基承辈载力税标准臭值3油50KN壤/m潮2，修正后慰地基承识载力标分准值大押于10熊00KN汗/m2款；2、基础板云厚有三丛种：1初600mm、裳200敌0mm消、2病300昆mm；3、基础板乱的受力赖特点：臂上部断荷载极向不均匀犹，四周辆荷载大秃，中间现荷载小枕。

在势大钢桁躁架两端揉的支座锄下，在殃内锥的种支撑墙蛮下，荷樱载都很类集中。周边高万层基底荡平均压渗力约5吨00kPa，中庭部爹分约1阵50kP病a建筑偶总荷疤载设获计值青约4娇60珍万kN北京中驰银大厦酿结构设宏计整体筏吉板基础1．确采用侵美国“SAF构E”软件，闪采用4皇节点的祝考虑板祖平面外渣的剪切狼变形的拨米德林勒厚板板饶元进行故有限元遭分析计耕算；聋2．四采用文圣克尔地侵基模型阴假设，逐地基模岭拟为弹计簧。叠拣代计算我时，如纪果发现堵基础板冒下有受裁拉区，扯则去掉营受拉的嫂弹簧，开重新进香行计算锹；

3惩．不考坦虑上部箱结构的止刚度；壳4．剃基础板趴四周的沉地下室暴外墙作主为梁单示元考虑群，大小磨为0.宇8X2咳0m蚂；茄5．荷载孤：考吗虑了跟上部销结构烫的恒赴载、蜓活载独和从ETA符BS计算得装到的地受震荷载基。

6狐．荷载倒组合：武（1）寻恒载与循活载的脖组合；艰（2）萝恒载、果活载与付地震荷奇载的组锁合。北京中琴银大厦支结构设膜计整体筏秃板基础计算浪结果盈表明剧：差异趴沉降帽渐变望发生凶，基捎础最确大沉鸣降值脱为5轧5mm梁，差异沉孟降倾斜源值在0客.1%饶左右。基础杰观测饿表明俯：实测螺沉降腹值为挨30销～4桨0mm舰，沉降韵渐变四发生希，计嗽算结午果的撕规律视合理皆。北京中逮银大厦毯结构设跟计整体酒筏板晋基础虽然桃基础册板上挡的荷革载很错不均宝匀，幼根据愚计算衰结果泻，整须体倾举斜率比能满油足规晴范要临求。增所以古，整奸个筏粒板仅闸设了峡伸缩解后浇改带，北京中袭银大厦氏结构设郊计静载下盼的变形北京润中银钓大厦庙结构爪设计活载急下的离变形北京造中银劣大厦鸽结构吊设计静+勉活荷盯载下X方向胶板内昼弯矩北京中连银大厦读结构设火计静+合活荷酒载下Y方向孝板内拢弯矩北京中景银大厦案结构设石计实测沉欠降曲线北京桑中银洞大厦浴结构牛设计二、堂地下竹连续纤墙北京中直银大厦五结构设封计地下连珍续墙1、最岁大限度烫利用规幕划用地碍，高度瓦受限，逐向下发彻展。2、地港下四层喘，深2拣2m，建筑外马轮廓线淹与建筑谷红线重磨合。3、开围挖方案（1）差放坡大摧开挖。载场地位纪于闹市株区，周垂边多为抬重要建付筑和城染市主要丧街道，膜放坡开失挖不可界能。否丙定。（2）镰护坡桩详支护结托构。优蜜点：经捏验成熟艘，技术遥可靠，模地下室厕施工方置便。缺抢点：需茂占用红佩线外市廉政规划泻用地。浙否定。北京中析银大厦富结构设练计地下刊连续晓墙3、未开挖惑方案（3抖）地液下连弯续墙棕。不框占用敲红线启外用崭地，喝既可戏保证颂上部言竖向坐荷载尤的有弟效传悄递，吉又满苗足建知筑使相用要煎求。渠采用乓。北京中灰银大厦档结构设洋计地下粉连续河墙1、涛特点佣：不核同阶动段，守其功戏能与打受力劲工作裙状态貌不同乳。2、功独能：施睡工开挖蜂阶段为丹施工支换护结构潜，用于闸挡土、瓣截水。曲使用阶割段为地配下室外倘挡土墙疫。3、难古点：对幻玉于基坑旗深度二早十几米怖，施工眉支护与匪使用合峡一的地插连墙结歪构经验设不足。北京中炕银大厦尽结构设肉计地下路连续隙墙需解隶决的粉难题芝：1、位毯移的严潮格控制这。2、施识工支护逃阶段与恐使用阶挎段要考笑虑内力寻重分布将的计算书方法。3、楼尘板与地抛连墙的品可靠连湿接方法炼。4、在厌竖向荷浑载作用身下地连严墙沉降膛（基底兄沉渣等喉原因产冈生）与治基础底腥板间沉型降差控趟制以及累防水措遍施等。北京中悠银大厦宫结构设厦计地下叶连续冶墙计坛算分多析1、因基际坑边贵长很前长，勾计算壳按平拢面问码题考狸虑。2、取单位扛长度墙授段，用拖弹性支苗点法，叹杆系有咏限元进尝行分析岛。3、把连续后墙沿深洽度方向胜离散成悔梁单元英，锚杆絮及基坑愁底土体业简化为缓作用在糖相应结悼点上的挨弹簧，晃锚杆弹惧簧的直欺线刚度萌按锚杆像张拉试叹验曲线申确定。土体悬弹簧珠的直遮线刚药度用m法按不堂同土层粥分层计羽算。北京愈中银往大厦甩结构疯设计地下领连续朵墙计爷算分辩析4、连续虫墙上顺的荷摘载为盈墙背勉侧向烤土压堂力、僚水压五力及需锚杆舰预加梳力对伪墙体形的推锹力。恼土压晌力按饮朗肯奏土压贵力理顶论分削层计配算。北京升中银孔大厦月结构视设计地下连跳续墙计弓算分析5、计算分未析模拟灾基坑分左层挖土凉及锚杆骗分层施纷打、张考拉的实兵际施工伏过程，柔分为若遥干个连哗续相关华的工况斤，每个培工况的管计算分栏析要利亲用上一龙工况的陵计算结谨果。计明算中考拉虑了锚深杆施加罚之前墙慨体已产续生了一吧定的位沸移这一朱实际情律况，同逃时也考眯虑了墙蓄体在基费坑开挖毁过程中辣有时会稀向基坑询外位移作的情况梦，使得割计算分王析更接织近于实争际情况叹。北京部中银勇大厦愿结构拖设计地下连秩续墙计劝算分析6、地下连潮续墙在姜作为临哗时支护汗结构的悼任务完菜成后，婚还将作钢为建筑卖物的永多久结构竟继续在罢使用阶劫段发挥草作用，庄在进行戒使用阶友段连续段墙的受粮力分析耗时要充配分考虑级其已存晋在的内完力与变康形，这史样才能致正确分居析连续浴墙的工污作状态项。地下滔室各层殊楼板施雾工完成隆后，随子锚杆全寺部拆除旧，各层拉楼板成呼为连续紫墙的新腔支点，逗地连墙盛内力重查分布。北京穗中银管大厦得结构鲜设计锚杆设薪计1、预应籍力锚棋杆技手术是睛本基扔坑工胸程成跳败的侍关键加。2、连偷续墙上抓的绝大脊部分水放平荷载非传至锚价杆，需驴确定锚的杆的承侧载力和魄变形性旺能。3、严锚杆纵基本诸试验松。北京完中银弱大厦休结构附设计锚杆善设计4、锚杆设比计综合侧考虑了认以下问精题：(1董).禽锚杆检所在夏的地妖层条权件；(2)胜.力求痰使连弹续墙庸的弯鸦矩分搅配合宏理,锤不要虹出现层局部稳过大财弯矩屋；(3)尚.锚杆读的位置腥在满足倒地下室逝施工的赶前提下呢尽量接孙近地下贴室楼板推，以减苏少锚杆茂拆除后牢连续墙饼内力的德突变；(4玻).六为了案减小漆连续功墙在灿施工张阶段夫的内尽力和羡位移两，锚绵杆在物地下康室施穿工至里±0尺.0垂0后衔拆除即。5、猛通过司调整璃各设论计参赚数经虑过多古次试若算得贩到最预优化完的计盗算结绒果拜。北京中丝式银大厦赴结构设啄计地下连壶续墙计雁算结果1、输墙段撤1计钱算弯薪矩及创位移北京前中银产大厦救结构晒设计地下连违续墙计佛算结果2、墙芽段2计猾算弯矩命及位移北京改中银慈大厦贵结构宽设计地下逃连续芽墙计裹算结挎果3、计厕算位移站与实测击值比较北京中歇银大厦排结构设俘计配筋设盐计1、取各帐阶段裕内力颠包络枪值为仗配筋哭计算裂依据约。2、C4额0砼，II级钢津筋。3、刺连接锐构造（1）娇槽段间甘接头采应用圆形挽接头管叫；（2）嘴基础底辈板采用椒了预埋盆钢筋接灰驳器的斜连接方安法；（3）秃地下室芹各层楼浪板及墙却体之间命的接头期；（4影）地属下连帽续墙气与主乔体结耕构梁袜之间缴的接酱头也膨采用标了预映埋钢妇筋接批驳器肤的连材接方怜法。北京中失银大厦萌结构设撒计配筋冠设计北京中炒银大厦甲结构设虚计地连墙环底部压茶浆技术斤的应用1、槽底沉夸渣量过炼大，会填使地连全墙产生屈附加竖够向沉降务。2、经睬现场测授量槽底熄虚土和贺沉渣厚叹度约1稿5厘米话。3、谢压浆果采用C2办5水泥浆详，利用狱压浆管孙将水泥店浆液压脚入槽底竟，在槽抱底形成提水泥浆冲加固区妹，。4、昨经现耍场施乞工后咬连续更观测所，地涛连墙对沉降盟量甚搭小，茎上部优结构赢墙体炮与相均连楼声板间早没有女发现冤不良啊变化颤。北京摸中银荷大厦替结构蔑设计地连霉墙各呢阶段伐监测1、对地连党墙全过穴程进行队监测。惯监测内油容包括段地连墙早顶部侧常向位移厨、地连侦墙墙身图位移、捡墙内钢灯筋应力乖变化、煤周围建坟筑物及钱周边地谢面沉降兵观测。2、周掘边环境啊：周围去建筑物死的沉降免仅为0委.2mm，基坑相誓邻地面追的沉降堤大都在治10mm左右烛,周袭围的华地下永设施浊无一瘦受到梳损坏妻，说齐明基帅坑开腾挖对榨周边屋环境宗的影摊响甚耳微。3、课连续碍墙位同移：净除南盖侧局捕部因键特殊呜情况隐提前系拆除芒部分帅锚杆园导致秀连续翁墙墙未顶位妈移增涉加外租，其劝它部味位连言续墙输体的扑位移扬均小雁于3棉0mm耐，达到颜了预大期的椅目的奴，满警足了产连续脸墙的祖变形估要求皂。北京中静银大厦侍结构设乒计三、大唇跨钢结邻构（巨笋型钢桁佳架）北京钟中银县大厦建结构驾设计东、南务立面巨虾型钢桁醉架北京异中银察大厦代结构铸设计巨型轻钢桁锡架1、冬东立丑面、侮南立问面各盗有两计榀桁雷架，拆外侧坚桁架乱跨度辈55汪.2m，内侧置桁架腾跨度暮45请.5m，桁架哈高6怨.9m，为标准笨楼层的涨两层高巡寿。2、铅钢桁始架上恢承托无8层绑钢筋首混凝腰土结塌构。繁荷载泥巨大炎。3、本工程渴施工工狭期较长异，历经融四季。庆冬夏季桨之间最益大温差生在50~顽60度之突间，温度腾应力问则题突出斤。北京两中银法大厦泄结构旱设计巨型哥钢桁哭架4、结构设闪计分两殖阶段进鲁行，施工哄阶段产按端驴部铰累节点飘考虑牛。此加阶段识钢桁胡架两刮支座群可以摔滑动蓝，上袭部结许构在育施工涨期间酸支座爽处局坝部混筒凝土落暂不忙浇筑成，保毒证桁很架支盆座水占平方巩向自承由滑俘动和喷转动雾。桁判架上任部混僚凝土桨结构岗施工拣时，需跨中虾部位台预留陈后浇晃带，睁去除铺上部沫混凝习土结跃构与犬钢桁才架的撑整体造效应晴，使敬施工险加载咽过程犯与计痰算假旬定接登近。赠第二鹊阶段增，待蒸上部善结构辈完成帮后，她以后店期温炮度变侄化产婶生的插应力荷最小统为原厚则，余考虑悦今后拍使用她期间群的室使内温拢度及叉北京骂自然禾气温窝变化辛(取找接近拔中间愉值)盼等影斑响因赴素，金确定护桁架厌端部惕混凝够土封趣闭时标间。北京中滚银大厦造结构设批计东、傅南立阅面巨价型钢爷桁架言－－上部预关留施工论后浇带北京追中银近大厦幼结构亮设计巨型场钢桁币架钢桁架后钢材型理号A5冈72，由国质内生壳产。络桁架绣上下黎弦杆揭按箱胃型设墓计，万腹杆垫为焊勇接H型钢，疼板材厚葛度分别置为50mm、75m泛m。桁架连教接全部凉为焊接叶，焊缝爪按一级悲要求。主要严截面编如下赢：北京会中银恢大厦流结构辟设计东、南喉立面巨适型钢桁拐架北京休中银云大厦芹结构区设计东、板南立皱面巨恋型钢恢桁架北京纠中银慢大厦墙结构嘴设计巨型钢哀桁架－嫂－主要妈计算贸结果上弦危杆的薄最大核轴压柿力:马38惠04祥2KN下弦织杆的队最大梢轴拉育力:林40箱06赢7KN跨中挠巡寿度:静知载12督0mm,活载2半0mm,共1租40mm业。钢桁架挥在安装曾时起拱焦110mm。北京叫中银扫大厦粥结构棍设计巨型印钢桁踩架－－运输蓝与吊持装考虑行到运符输和至吊装载的可汪行性俩，将事整榀演桁架牺分割路成如衫图所考示的锐单元若。在席工厂前内加矮工完婆后，脑运至写现场兔拼装轿。北京修中银它大厦视结构叨设计四、空间扇内锥于型悬衬挑结放构北京水中银绳大厦奶结构快设计空间内蚀锥型悬勒挑结构：1、在犬中部大炮厅西北抗角上空企4至8窑层由三司个方向照向内挑彼出9.居8米，暖形成空并间内锥先型悬挑闻结构。2、悬般挑部分饥上部新阵增柱网徐直接落蕉于挑出仙的水平递楼板和倾斜墙上棋。对于没落在忆挑出进的楼疯板和近斜墙拜上的顶上部瓶柱网篮，结春构也杏未设完常规钢概念厕的转更移大滴梁。北京荐中银赔大厦跪结构气设计空间内次锥型悬册挑结构北京侨中银逐大厦菜结构狂设计空间浮内锥竖型悬牵挑结箱构1、该方法贤使挑救出结限构部门分仍设为板届柱体厅系，蛾从而科保证盼了建境筑在森使用偶上具圾有充芹分的纲灵活烘空间。2、使用萄三维瞎壳元这程序LAR芦SA对空商间内窑锥型疼悬挑呆结构森进行泻了进堤一步父详细数分析。3、计算袖模型：模型一介：仅斜病墙板，老未考虑袜水平楼坑板，水榜平楼板灭处设水林平不动底铰支座阻。模型二装：考虑血水平楼老板的作梯用。模型三昌：水平领楼板处息设水平耐弹簧支姜座。4、稀弹性您计算痒。北京明中银堡大厦缩慧结构从设计空间内总锥型悬淋挑结构1、由于扇水平碍楼板娱在受位弯的风同时谦还承伤受拉资力，膏因此掩在配私筋时肉板上屈下皮游均配程置全艳部拉就通的灭受拉循钢筋团。并估适当寻提高接板的缸厚度拢，使棚其具既有一装定的寇刚度傲保证抛。2、对于艺斜墙遵板设毁计，除由于容悬挑拦斜墙并上支译承有碍上部坡结构绑柱，条为提眨高斜瞧墙板满的刚恼度和差抗弯塞、抗届冲切岔能力照，设口计中