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姜安庆:临空之门--超长跨度连体建筑结构设计

2012-11-22 09:11| 发布者: mbampa| 查看: 4445| 评论: 0

摘要: 钱平:我们先结束这一单元的演讲。谢谢。非常感谢A.T.Johnson博士跟我们分享了迪拜和中国实践的经验。接下来我们有请姜安庆副总工程师,来自CCDI的姜安庆先生。 姜安庆:我跟大家分享一个我们做的国内超限的建筑。它 ...

   

钱平:我们先结束这一单元的演讲。谢谢。非常感谢A.T.Johnson博士跟我们分享了迪拜和中国实践的经验。接下来我们有请姜安庆副总工程师,来自CCDI的姜安庆先生。
    姜安庆:我跟大家分享一个我们做的国内超限的建筑。它位于我们上海虹桥飞机场附近,叫临空之门,是一个标致性的建筑。这个应该来说是国内跨度最大的,有72米,结构面积也很大,我们可以回顾一下连体建筑的一些简介。这是世界最高的连体建筑,大家很了解,是双子塔,这个跨度有58米,不到60米,它是世界最高的连体建筑,高度离地有170米。这个是同济设计院做的杭州的市民中心,它有6个连体,它的跨度都在30米到50米之间,这是北京的一个当代MOMA,它也是多个塔楼连在一起,它的跨度也是20到50米。这是北京的当代MOMA。这个是上海的证券大厦,它跨度也很大,是63米的一个连体建筑。这是上海的之江大厦,它的跨度有2多米,不是很大,因为我们临空之门这个建筑也不小心做到了一个连体建筑。这个是东方之门,我也看过它的报告,它的报告应该做的感觉做的冠冕的,但是我们看到的是一个非常理想的报告。
    我们说一下我们这个项目,我们这个项目应该是有两个塔楼,高的地方32米,中间有一个42米的一个连体建筑,它中间可以做一些展览、T台等一些使用的功能。地下室部分240米乘81米,这是整体的三维模型。这个结构的难点也是我们的亮点吧,就是如何实现72米的超大跨度连体,我们采用刚性连接还是柔性连接,我们连体自重超过了7500吨,如何满足这个抗震设计和大跨度的舒适度问题。我们这个房子相当于一个大的扁担放在两个塔楼上面,它舒适度的问题也是比较难的问题。再一个问题就是,可能我们可以解决抗震设计和舒适度的问题,但是由于这个大跨连体在空中跨在两个塔楼上面,它应该说承载力没有问我们可以通过设计达到它的抗震设计,满足它的舒适度,但是它会不会由于使用产生裂缝,给我们的墙体、楼板开裂,影响使用。再一个就是我们分析了一下复杂结构的抗倒塌分析,还有一个施工,总包完成施工的过程。下面我就具体展开的讲一讲。
    我们这个模型两大塔楼做一个混凝土的钢板墙,还有混凝土梁,我们采用间距不等距的8米的钢架,这个是因为效果的统一做的一个斜坡。这是整体的三维模型,这是7层的平面,8层是一个缺失了3/4,到屋顶的时候跟屋顶连在一起,这里有一个空中花园,包括整个屋顶也是一个空中花园。这是一些超限的情况。应该连体跨度大约24米是国家的一个标准,我们是72米,超过了3倍。我们采用的一些比较专业的术语我也快速的过一下,有什么问题大家会下可以交流。这是一些地震分析的结果,我这个表就快速的放一下。还有一个就是我们超高层建筑的时候有一个地下看护的问题。这是弹性分析,就是我们在测防地震时候一些分析指标在连体的时候发现有一些薄弱层。中镇作用,我们上海是7度,在国外可以按照7度设计,我们其实现在还达不到,我们说是7度设防,其实它应该是6度,大家都了解。但是我们像这些超高层建筑和大的建筑都是基本上满足中震设计的。这是垳架的一些分析,就是抗倒塌的分析,我快速的过一下,是一些性能的指标,我们这个连廊做了一些舒适度的分析,因为现在国内的这种舒适度的要求刚刚写入规范,我们是沿着这个坡形的频率,一开始达不的我们的要求,后来我们做了细化分析。我们现在采用的分析国内没有这样的标准,我们是采用的美国标准进行的一些舒适度的分析。因为它有一部分是展厅,技术的部分是办公部分,采用不一样的指标来进行验算。这是考虑的连体的载荷模型,输入模型之后再进入一个细致化的分析。再就是温度分析。为什么我们做温度分析呢,因为我们整个连体上是203×43米,温度情况下它整个连体应该在这些情况下在这些连体部位,这个底部和连体部位会产生一些温度的应力。我们把施工的模拟阶段也简单的分了5个阶段,结合施工过程做这个温度的分析。首先从第一层盖到三层,然后再到六层,然后再是施工连体的部分。这是温度分析的一系列的结果。
    最后结合施工我们的风值小于1.4兆帕,这是联体垳架分析,这是它一些应力的图标,我们对垳架还做了一个现在叫做抗倒塌分析,就是破坏分析,就是在一些特殊的情况下,比如说我这个支点破坏了,我这个垳架看一下它有多大的荷载。比如说破坏了,我们这个应力多大,刚才是0.73级别,现在是0.93级。这是模拟的下一的部分,如果破坏了垳架修理的情况。这是将近达到了设计值的顶峰了,这是设计值,我们的标准值应该是0.8左右。这是模拟的垳架破坏之后我们的应力的情况,这是我们分析的结果。
    再就是施工设计分析,因为我们这个连体将近30米的高度每层平方有3000平方,怎么样才可以实现连体的施工才可以减少它的应力这是一个比较大的难点,我们设想是不是先把垳架做好之后,但是跟里面结合,当垳架自动的应力让它在内部自主消耗掉,然后再连起来,实际上我们连体的这里跟垳架的连接应该是先柔后钢,施工阶段是柔性的,释放应力全部完成之后再形成钢形的连接,然黑做到抗震的设计。这是施工阶段的铰接点,我们通过计算之后,这种应力下这个垳架产生10公分左右的滑动。复杂的结构的节点我们也是先柔后钢,先放后连。还有结合施工过程的分析和抗倒塌分析,等全过程的设计思想解决施工和设计的问题。包括我自己的一些感想,因为这个项目就是业主一开始没有体会到这是超大跨度的连体,这个连体的造价我估计会在8000万到一个亿的造价。老板可能对这个造价的预算可能没有想到会增加这么多,这也是可能我觉得以后对于一些复杂的超常规项目当中,对于一些初步设计、施工设计,对业主的交流沟通会更加的顺畅一些。
    这个项目我也感谢我们的傅总、赵总和项目组全体设计师,谢谢大家。
   
    钱平:姜安庆是搞结构的,时间计算的很超前,也是我们CCDI的特色,我们都会提前出图做好我们的项目。所以也能有充足的提问时间。看有没有人提一些问题作为探讨?
   
    提问:结构方面我不太懂,我就说从建筑角度看这个问题。首先这个72米的高垳架的东西,它就是说相当于体育馆的这种钢垳架的连体的东西有什么区别?
   
    姜安庆:这个有本质的区别,因为我们钢垳架可以做到150米都没有问题,因为它那个仅仅是一个屋顶,应该是没有使用功能。而我们这个连体它前面这一部分是做展厅,后面做办公,以后还会考虑有T台、展览,它净高6米半,宽度24米,长度72米的一个使用空间,而我们大部分的钢结构的屋顶做到100多米也有,但是它都是比较轻的。
   
    提问:另外一个问题从建筑角度来讲,如果建筑说是标志性的东西,如果我们在上海做一个设定它的功能并不是一个很必须的,比如这个T台我必须放在那里,只是为这个城市做一个标致性的贡献的话为什么不在这边做一个假的东西降低它这些困难,而去做一个不太实用的真的东西?
   
    姜安庆:这个方案已经通过了政府的审批,业主可能也很难受,还有一个是因为有一个容积率的问题,这一块上面的面积6000平方,它基地也比较小,它还要想做一个特殊的东西,包括就是说管他们的居委会和长宁区的对这个方案比较看中。最早的时候这个方案还要夸张,它在这个地方设计了一个吊下来一个9×18米的个空中吊篮,通过我们的沟通取消了,因为它难度、安全性和危险性都很大。

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