平安金融中心结构设计研究综述
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塔尖坐落于 层 115，并 由 1 根 天 线 及 其 支 承 结 构组成。天线杆长 52. 6m，支座结构由天线钢支座、 擦窗机支承结构和塔尖支承结构 3 个部分组成。塔
尖结构立面如图 13 所示。天线钢支座的底部平面 尺寸 为 11. 7m × 11. 7m，顶 部 平 面 尺 寸 为 3. 557 3m × 3. 557 3m。天线杆支承于天线钢支座顶部，伸入锚 固于该支座底部，通 过 外 部 环 形 顶 钳 及 内 部 环 形 底 钳 ，把 塔 尖 的 水 平 荷 载 转 换 至 塔 尖 支 承 结 构 ，再 传 至 巨柱及 V 形支撑。钢支座顶部十字形钢梁将天线 杆的重力荷载传递到下面的塔尖支承结构。
400mm。连梁高1 000mm，宽 同 墙 厚，局 部 楼 层 受 力 较大的连梁内设窄翼型钢梁。地下室部分内墙厚度 为 800mm，外墙厚度为1 500mm，型钢柱及墙体内钢 板延伸落入承 台。地 下 层 5 ～ 地 上 层 12 墙 体 含 钢 率为 1. 5% ～ 3. 5% 。 墙 体 混 凝 土 强 度 等 级 均 为 C60，钢板及型钢强度等级为 Q345B。 2. 2 外框结构
图 3 基础平面示意图
2 塔楼结构构成 塔楼结构采用巨型钢斜撑外框架 + 劲性钢筋混凝
土核心筒 + 伸臂钢桁架结构 + 空间带状桁架 + 角部 V 形撑体系，如图 4 所示，标准层结构平面如图 5 所示。 2. 1 内筒
内 筒 为 型 钢 -钢 筋 混 凝 土 筒 体 ，墙 体 洞 边 及 角 部 埋设型钢柱。核心筒外墙由地下层 5 到顶层厚度为 1 500 ～ 500mm，其 中 地 下 层 5 ～ 地 上 层 12 （ 标 高 － 28. 8 ～ 59. 5m） 采用内置钢 板 剪 力 墙，周 边 设 置 型 钢柱、型钢梁约束，如图 6，7 所 示。内 墙 墙 厚 800 ～
第 42 卷 第 4 期 2012 年 4 月
建筑结构 Building Structure
Vol． 42 No． 4 Apr． 2012
平安金融中心结构设计研究综述
傅学怡， 吴国勤， 黄用军， 杨先桥， 余卫江， 江化冰
（ 中建国际设计顾问有限公司，深圳 518048）
百度文库
［摘要］ 平安金融中心塔楼采用巨型空间斜撑框架-劲性钢筋混 凝 土 核 心 筒-外 伸 臂 结 构 体 系，有 效 满 足 了 该 超 高 层结构的设计要求。通过合理地配置内筒、外框结构的刚度及其连接构件，形成多 重 抗 侧 力 结 构 体 系，充 分 发 挥 了 结构构件的效用，保证了结构的安全性。对结构进行了深入细致的计算分析，并展 开 各 项 试 验 研 究，以 保 证 工 程 的 安全性和合理性。 ［关键词］ 超高层结构； 伸臂； 巨柱； 巨型钢斜撑； 空间带状桁架； V 形撑； 竖向构件变形补偿； 调质阻尼器 中图分类号： TU318. 2 文献标识码： A 文章编号： 1002-848X（ 2012） 04-0021-07
（ 3） 巨型钢斜撑： 两个相邻的空间带状桁架间 布置巨型钢 斜 撑，构 成“巨 型 钢 支 撑 框 架 ”结 构，作 为抗侧力体系的第二道防线。该斜撑连接相邻两根 巨柱，每个区始于下 部 空 间 带 状 桁 架 的 上 弦 支 座 节 点 ，止 于 上 部 空 间 带 状 桁 架 的 下 弦 支 座 节 点 。
外框结构主要由 8 根巨 柱、7 道 空 间 带 状 桁 架、 7 道 平 面 角 桁 架、巨 型 钢 斜 撑 和 角 部 V 形 撑 及 各 层 由 带 状 桁 架 分 层 支 托 的 框 架 柱 、梁 组 成 。
（ 1） 巨柱： 巨柱采用 型 钢 混 凝 土，混 凝 土 强 度 等 级从底 部 到 顶 部 由 C70 渐 变 至 C50，钢 材 等 级 为 Q345GJ，平面基本为长方 形，为 了 与 建 筑 平 面 协 调， 对一个外角进行 调 整，如 图 8 所 示。 巨 柱 底 部 的 尺 寸约 为 6. 5m × 3. 2m，顶 部 逐 渐 减 小 至 2. 0m × 2. 0m。巨柱型钢 的 钢 板 厚 度 为 50 ～ 75mm，含 钢 率 由底部的 8% 减至顶部的 4% 。
作者简介： 傅学怡，研究员，Email： fu-xue-yi@ yahoo． com． cn。
22
建筑结构
2012 年
风 化 花 岗 岩 层，单 桩 竖 向 承 载 力 特 征 值 Ra = 23 700kN，单桩 抗 拔 承 载 力 特 征 值 Ua = 10 000kN， 同时为满足地下室 各 局 部 区 域 的 抗 浮 要 求，实 际 共 布置 207 根 承 压 抗 拔 桩。 底 板 厚 1m，承 台 厚 2m。 基础平面示意如图 3 所示。
（ 2） 空间带状桁架及平面角桁架： 7 道空间带状 桁架及平面角桁架 分 别 位 于 每 个 区 的 设 备 层，沿 塔 楼高度方向均匀布置。两层高的外伸臂楼层设置两 层高的空间带状桁 架 及 角 桁 架，其 他 设 备 层 则 设 置 一层高的空间带状桁架及角桁架。空间带状桁架及 平 面 角 桁 架 与 巨 柱 连 接 ，形 成 巨 型 框 架 。
塔楼部分采 用 混 凝 土 强 度 等 级 为 C45 的 人 工 挖孔桩及筏板作为基础。根据巨柱及核心筒荷载、 桩 承 载 力 及 岩 土 勘 察 报 告 ，经 多 方 案 比 较 确 定 ，外 围 巨柱采用一柱一桩 的 大 直 径 人 工 挖 孔 桩，柱 身 直 径 8. 4m，扩底直径 9. 5m，桩长 10 ～ 32m，单桩竖向承载 力特征值 Ra = 708 460kN，共 计 8 根； 核 心 筒 墙 体 交 点处布置大直 径 人 工 挖 孔 桩，柱 身 直 径 5. 7m，扩 底
Research on structural design of Pingan Financial Centre Fu Xueyi，Wu Guoqin，Huang Yongjun，Yang Xianqiao，Yu Weijiang，Jiang Huabing
（ China Construction Design International，Shenzhen 518048，China） Abstract： The main structureal system for Pingan Financial Centre is constitution of spatial mega diagonal braces，steel reinforced concrete core and outriggers，which efficiently satisfy super high-rise building design requirements． With the reasonable configuration of concrete core，structural frames stiffness and their connection components，the structural system has multi-resisting lateral forces ability． This system can make full use of the structural components efficacy to guarantee the safety of structure． The detailed analysis and experiments have been carried out to gain better structural performance． Keywords： super high-rise building； outrigger； super column； mega steel diagonal brace； spatial belt truss； chevron brace； vertical component deformation compensation； TMD
成 ，连 接 内 筒 与 巨 柱 的 型 钢 梁 两 端 刚 接 ，其 余 型 钢 梁 两端 铰 接，梁 顶 面 设 有 剪 力 键。 标 准 层 楼 板 厚 120mm，设备层楼板厚 180mm。 2. 6 首层嵌固措施
为满 足 首 层 嵌 固 条 件，地 下 室 顶 板 设 置 2 000 mm × 1 800mm（ 宽 × 高） 的型钢梁，如图 12 所示，连 接 巨 柱 、内 筒 及 地 下 室 墙 体 。 2. 7 塔尖
擦窗机支承结 构 层 设 于 塔 尖 中 部，上 部 支 承 天 线 钢 支 座 ，角 部 设 有 承 重 空 间 构 架 ，中 部 提 供 擦 窗 机 出入通道。塔尖支 承 结 构 位 于 顶 层 至 擦 窗 机 层，其 主要结构为 4 榀钢 架，南 北 方 向 及 东 西 方 向 各 设 两 榀，分别支承于 8 根 巨 柱 上。 钢 架 之 间 设 置 等 间 距 斜 柱 作 为 次 要 构 件 ，增 加 结 构 刚 度 和 稳 定 性 。 3 荷载作用 3. 1 重力荷载
图 1 建筑效果
图 2 整体结构三维模型
直径 7. 0m，桩长 12 ～ 35m，单 桩 竖 向 承 载 力 特 征 值 Ra = 384 650kN，共 计 16 根。 桩 端 均 置 于 微 风 化 花 岗岩层，筏板承台厚 4. 5m。
扩大地下室及上部 11 层裙房，其建筑自重及其 上作用的永久荷载标准值的总和尚不足以平衡地下 水浮力，故 采 用 抗 拔 桩，桩 径 1. 4 ～ 2m，扩 底 直 径 1. 8 ～ 3. 5m，桩 长 平 均 值 L = 17m，桩 端 嵌 固 于 中 微
（ 4） V 形支撑： 建筑的 4 个角部设置 V 形支撑。 该支撑跨越多个楼 层，两 端 分 别 连 接 巨 柱 和 角 桁 架 弦杆支座节点，承担 角 部 竖 向 荷 载 并 提 高 整 体 结 构 的抗侧刚度。
图 4 塔楼结构构成示意
图 5 标准层平面图
图 6 内筒平面布置图
第 42 卷 第 4 期
0 前言 平安金融中心 项 目 位 于 深 圳 市 福 田 中 心 区，东
邻主干道益田 路，西 侧 是 中 心 二 路，南 北 分 别 是 福 华路与福华三路。总用地 面 积18 931. 74m2 ，总 建 筑 面积460 665. 0m2 ，建筑 基 底 面 积12 305. 63m2 。项 目 包括一栋塔楼、商 业 裙 楼 及 扩 大 地 下 室。 其 中 塔 楼 地上 118 层，标 准 层 层 高 4. 5m，塔 尖 高 度 为 660m， 主体结构 屋 盖 高 度 为 588m，主 体 顶 层 楼 面 高 度 为 554. 5m，建筑 面 积 约 319 416m2 ； 商 业 裙 楼 地 上 11 层，高度约 53m，建筑面积约49 785m2 ； 扩大地下室 5 层，深 28m，柱 网 9m × 9m，建 筑 面 积 约81 035m2 ，总 建筑面积约 45 万 m2 。建筑设计由美国 KPF 建筑师 担纲，结 构 设 计 由 TT （ Thornton Tomasetti，Inc． ） 与 CCDI（ 中建国际设计顾问有限公司） 联合承担。建 筑效果图见图 1，整体结构三维模型见图 2。 1 基础设计
外框结构各部分及外伸臂对整体结构抗侧刚度 的贡献如表 1 所示。
外框结构各部分及外伸臂对整体结构抗侧刚度贡献 表 1
模型
原始 不设 不设空间带状桁架 不设巨型 不设 模型 外伸臂 及平面角桁架 钢斜撑 V 形撑
抗侧刚度 100% 减小 16%
减小 4%
减小 7% 减小 5%
2. 5 楼盖 采用组合 楼 盖 体 系，由 型 钢 梁、混 凝 土 楼 板 构
傅学怡，等． 平安金融中心结构设计研究综述
23
2. 3 外伸臂 沿塔楼全高设置四道钢桁架外伸臂，外伸臂将核
心筒与巨柱连接，提高结构的抗侧刚度。1，3，5 区设 备层设置两层高外伸臂，6 区设备层设置一层高外伸 臂，见图 9。外 伸 臂 与 内 埋 于 核 心 筒 角 部 的 钢 柱 相 连。为了保证外伸臂传力的连续性，外伸臂弦杆贯穿 核心筒，同时墙体两侧设置 X 形斜撑腹杆。外伸臂沿 竖向布置及其构成三维示意见图 10，11。 2. 4 小结
尖结构立面如图 13 所示。天线钢支座的底部平面 尺寸 为 11. 7m × 11. 7m，顶 部 平 面 尺 寸 为 3. 557 3m × 3. 557 3m。天线杆支承于天线钢支座顶部，伸入锚 固于该支座底部，通 过 外 部 环 形 顶 钳 及 内 部 环 形 底 钳 ，把 塔 尖 的 水 平 荷 载 转 换 至 塔 尖 支 承 结 构 ，再 传 至 巨柱及 V 形支撑。钢支座顶部十字形钢梁将天线 杆的重力荷载传递到下面的塔尖支承结构。
400mm。连梁高1 000mm，宽 同 墙 厚，局 部 楼 层 受 力 较大的连梁内设窄翼型钢梁。地下室部分内墙厚度 为 800mm，外墙厚度为1 500mm，型钢柱及墙体内钢 板延伸落入承 台。地 下 层 5 ～ 地 上 层 12 墙 体 含 钢 率为 1. 5% ～ 3. 5% 。 墙 体 混 凝 土 强 度 等 级 均 为 C60，钢板及型钢强度等级为 Q345B。 2. 2 外框结构
图 3 基础平面示意图
2 塔楼结构构成 塔楼结构采用巨型钢斜撑外框架 + 劲性钢筋混凝
土核心筒 + 伸臂钢桁架结构 + 空间带状桁架 + 角部 V 形撑体系，如图 4 所示，标准层结构平面如图 5 所示。 2. 1 内筒
内 筒 为 型 钢 -钢 筋 混 凝 土 筒 体 ，墙 体 洞 边 及 角 部 埋设型钢柱。核心筒外墙由地下层 5 到顶层厚度为 1 500 ～ 500mm，其 中 地 下 层 5 ～ 地 上 层 12 （ 标 高 － 28. 8 ～ 59. 5m） 采用内置钢 板 剪 力 墙，周 边 设 置 型 钢柱、型钢梁约束，如图 6，7 所 示。内 墙 墙 厚 800 ～
第 42 卷 第 4 期 2012 年 4 月
建筑结构 Building Structure
Vol． 42 No． 4 Apr． 2012
平安金融中心结构设计研究综述
傅学怡， 吴国勤， 黄用军， 杨先桥， 余卫江， 江化冰
（ 中建国际设计顾问有限公司，深圳 518048）
百度文库
［摘要］ 平安金融中心塔楼采用巨型空间斜撑框架-劲性钢筋混 凝 土 核 心 筒-外 伸 臂 结 构 体 系，有 效 满 足 了 该 超 高 层结构的设计要求。通过合理地配置内筒、外框结构的刚度及其连接构件，形成多 重 抗 侧 力 结 构 体 系，充 分 发 挥 了 结构构件的效用，保证了结构的安全性。对结构进行了深入细致的计算分析，并展 开 各 项 试 验 研 究，以 保 证 工 程 的 安全性和合理性。 ［关键词］ 超高层结构； 伸臂； 巨柱； 巨型钢斜撑； 空间带状桁架； V 形撑； 竖向构件变形补偿； 调质阻尼器 中图分类号： TU318. 2 文献标识码： A 文章编号： 1002-848X（ 2012） 04-0021-07
（ 3） 巨型钢斜撑： 两个相邻的空间带状桁架间 布置巨型钢 斜 撑，构 成“巨 型 钢 支 撑 框 架 ”结 构，作 为抗侧力体系的第二道防线。该斜撑连接相邻两根 巨柱，每个区始于下 部 空 间 带 状 桁 架 的 上 弦 支 座 节 点 ，止 于 上 部 空 间 带 状 桁 架 的 下 弦 支 座 节 点 。
外框结构主要由 8 根巨 柱、7 道 空 间 带 状 桁 架、 7 道 平 面 角 桁 架、巨 型 钢 斜 撑 和 角 部 V 形 撑 及 各 层 由 带 状 桁 架 分 层 支 托 的 框 架 柱 、梁 组 成 。
（ 1） 巨柱： 巨柱采用 型 钢 混 凝 土，混 凝 土 强 度 等 级从底 部 到 顶 部 由 C70 渐 变 至 C50，钢 材 等 级 为 Q345GJ，平面基本为长方 形，为 了 与 建 筑 平 面 协 调， 对一个外角进行 调 整，如 图 8 所 示。 巨 柱 底 部 的 尺 寸约 为 6. 5m × 3. 2m，顶 部 逐 渐 减 小 至 2. 0m × 2. 0m。巨柱型钢 的 钢 板 厚 度 为 50 ～ 75mm，含 钢 率 由底部的 8% 减至顶部的 4% 。
作者简介： 傅学怡，研究员，Email： fu-xue-yi@ yahoo． com． cn。
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建筑结构
2012 年
风 化 花 岗 岩 层，单 桩 竖 向 承 载 力 特 征 值 Ra = 23 700kN，单桩 抗 拔 承 载 力 特 征 值 Ua = 10 000kN， 同时为满足地下室 各 局 部 区 域 的 抗 浮 要 求，实 际 共 布置 207 根 承 压 抗 拔 桩。 底 板 厚 1m，承 台 厚 2m。 基础平面示意如图 3 所示。
（ 2） 空间带状桁架及平面角桁架： 7 道空间带状 桁架及平面角桁架 分 别 位 于 每 个 区 的 设 备 层，沿 塔 楼高度方向均匀布置。两层高的外伸臂楼层设置两 层高的空间带状桁 架 及 角 桁 架，其 他 设 备 层 则 设 置 一层高的空间带状桁架及角桁架。空间带状桁架及 平 面 角 桁 架 与 巨 柱 连 接 ，形 成 巨 型 框 架 。
塔楼部分采 用 混 凝 土 强 度 等 级 为 C45 的 人 工 挖孔桩及筏板作为基础。根据巨柱及核心筒荷载、 桩 承 载 力 及 岩 土 勘 察 报 告 ，经 多 方 案 比 较 确 定 ，外 围 巨柱采用一柱一桩 的 大 直 径 人 工 挖 孔 桩，柱 身 直 径 8. 4m，扩底直径 9. 5m，桩长 10 ～ 32m，单桩竖向承载 力特征值 Ra = 708 460kN，共 计 8 根； 核 心 筒 墙 体 交 点处布置大直 径 人 工 挖 孔 桩，柱 身 直 径 5. 7m，扩 底
Research on structural design of Pingan Financial Centre Fu Xueyi，Wu Guoqin，Huang Yongjun，Yang Xianqiao，Yu Weijiang，Jiang Huabing
（ China Construction Design International，Shenzhen 518048，China） Abstract： The main structureal system for Pingan Financial Centre is constitution of spatial mega diagonal braces，steel reinforced concrete core and outriggers，which efficiently satisfy super high-rise building design requirements． With the reasonable configuration of concrete core，structural frames stiffness and their connection components，the structural system has multi-resisting lateral forces ability． This system can make full use of the structural components efficacy to guarantee the safety of structure． The detailed analysis and experiments have been carried out to gain better structural performance． Keywords： super high-rise building； outrigger； super column； mega steel diagonal brace； spatial belt truss； chevron brace； vertical component deformation compensation； TMD
成 ，连 接 内 筒 与 巨 柱 的 型 钢 梁 两 端 刚 接 ，其 余 型 钢 梁 两端 铰 接，梁 顶 面 设 有 剪 力 键。 标 准 层 楼 板 厚 120mm，设备层楼板厚 180mm。 2. 6 首层嵌固措施
为满 足 首 层 嵌 固 条 件，地 下 室 顶 板 设 置 2 000 mm × 1 800mm（ 宽 × 高） 的型钢梁，如图 12 所示，连 接 巨 柱 、内 筒 及 地 下 室 墙 体 。 2. 7 塔尖
擦窗机支承结 构 层 设 于 塔 尖 中 部，上 部 支 承 天 线 钢 支 座 ，角 部 设 有 承 重 空 间 构 架 ，中 部 提 供 擦 窗 机 出入通道。塔尖支 承 结 构 位 于 顶 层 至 擦 窗 机 层，其 主要结构为 4 榀钢 架，南 北 方 向 及 东 西 方 向 各 设 两 榀，分别支承于 8 根 巨 柱 上。 钢 架 之 间 设 置 等 间 距 斜 柱 作 为 次 要 构 件 ，增 加 结 构 刚 度 和 稳 定 性 。 3 荷载作用 3. 1 重力荷载
图 1 建筑效果
图 2 整体结构三维模型
直径 7. 0m，桩长 12 ～ 35m，单 桩 竖 向 承 载 力 特 征 值 Ra = 384 650kN，共 计 16 根。 桩 端 均 置 于 微 风 化 花 岗岩层，筏板承台厚 4. 5m。
扩大地下室及上部 11 层裙房，其建筑自重及其 上作用的永久荷载标准值的总和尚不足以平衡地下 水浮力，故 采 用 抗 拔 桩，桩 径 1. 4 ～ 2m，扩 底 直 径 1. 8 ～ 3. 5m，桩 长 平 均 值 L = 17m，桩 端 嵌 固 于 中 微
（ 4） V 形支撑： 建筑的 4 个角部设置 V 形支撑。 该支撑跨越多个楼 层，两 端 分 别 连 接 巨 柱 和 角 桁 架 弦杆支座节点，承担 角 部 竖 向 荷 载 并 提 高 整 体 结 构 的抗侧刚度。
图 4 塔楼结构构成示意
图 5 标准层平面图
图 6 内筒平面布置图
第 42 卷 第 4 期
0 前言 平安金融中心 项 目 位 于 深 圳 市 福 田 中 心 区，东
邻主干道益田 路，西 侧 是 中 心 二 路，南 北 分 别 是 福 华路与福华三路。总用地 面 积18 931. 74m2 ，总 建 筑 面积460 665. 0m2 ，建筑 基 底 面 积12 305. 63m2 。项 目 包括一栋塔楼、商 业 裙 楼 及 扩 大 地 下 室。 其 中 塔 楼 地上 118 层，标 准 层 层 高 4. 5m，塔 尖 高 度 为 660m， 主体结构 屋 盖 高 度 为 588m，主 体 顶 层 楼 面 高 度 为 554. 5m，建筑 面 积 约 319 416m2 ； 商 业 裙 楼 地 上 11 层，高度约 53m，建筑面积约49 785m2 ； 扩大地下室 5 层，深 28m，柱 网 9m × 9m，建 筑 面 积 约81 035m2 ，总 建筑面积约 45 万 m2 。建筑设计由美国 KPF 建筑师 担纲，结 构 设 计 由 TT （ Thornton Tomasetti，Inc． ） 与 CCDI（ 中建国际设计顾问有限公司） 联合承担。建 筑效果图见图 1，整体结构三维模型见图 2。 1 基础设计
外框结构各部分及外伸臂对整体结构抗侧刚度 的贡献如表 1 所示。
外框结构各部分及外伸臂对整体结构抗侧刚度贡献 表 1
模型
原始 不设 不设空间带状桁架 不设巨型 不设 模型 外伸臂 及平面角桁架 钢斜撑 V 形撑
抗侧刚度 100% 减小 16%
减小 4%
减小 7% 减小 5%
2. 5 楼盖 采用组合 楼 盖 体 系，由 型 钢 梁、混 凝 土 楼 板 构
傅学怡，等． 平安金融中心结构设计研究综述
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2. 3 外伸臂 沿塔楼全高设置四道钢桁架外伸臂，外伸臂将核
心筒与巨柱连接，提高结构的抗侧刚度。1，3，5 区设 备层设置两层高外伸臂，6 区设备层设置一层高外伸 臂，见图 9。外 伸 臂 与 内 埋 于 核 心 筒 角 部 的 钢 柱 相 连。为了保证外伸臂传力的连续性，外伸臂弦杆贯穿 核心筒，同时墙体两侧设置 X 形斜撑腹杆。外伸臂沿 竖向布置及其构成三维示意见图 10，11。 2. 4 小结