大连中心裕景公建巨型组合柱结构设计[详细]
超高层幕墙的工业化建构 ——以大连中心裕景幕墙工程为例
关键词 超高层 幕墙工程 工业化 建构方式 裕景
工业化建构方式是技术发展、社会需求的产物，它从诞生之初，经历了近一个世纪的发展与演变， 已经逐渐渗透到建筑建造的各个层面。社会的发展要求分工越来越精细，标准化程度越来越高，工业化建 构的方式是适用这种需求的唯一模式。超高层的建设在诸多环节都有着工业化建构的影子，其中在幕墙建 构方面最为典型。 幕墙从材质上大致可以分为石材幕墙、金属幕墙和玻璃幕墙，从安装方式上可以分为构件式幕墙和 单元式幕墙，从样式上可以分为明框幕墙、隐框幕墙、半隐框幕墙等。随着幕墙技术的不断发展，一些 新技术也逐渐在幕墙中得到应用，如生态幕墙、光电幕墙等。超高层建筑由于其独特的技术要求，绝大 多数采用的是单元式玻璃幕墙，它是超高层建筑外围护结构最为常见的一种幕墙形式。
3 中心裕景幕墙工程工业化建构过程分析
3.1 项目概述
大连中心·裕景项目为大型城市综合体， 集购物、 休闲、 娱乐、 文化、 运动、 餐饮、 会议、 会展及旅游于一体。 该项目地处大连市城市核心地带， 占地约 6.23 万 m2，建筑面积约 80 万 m2，分两期建设，一期由 3 栋
图5 中心裕景项目鸟瞰图
参考文献 [1] 麦飞龙，梁楚波. 超高层建筑单元式幕墙的设计特点[J]. 福建建设科技，2011（4）. [2] 龙志文. 略论现代超高层建筑幕墙[J]. [3] 刘忠贤. 建筑幕墙——高层建筑外围结构的主导[J].工程管理. [4] 吴光琼. 建筑幕墙设计中的优化问题[J]. 山西建筑，2010，36（22）.
43 层公寓组成，二期由两栋超高层（ST1 为 81 层，ST2 为 62 层）及 商业裙楼和大型地下停车场构成（图 5）。项目总投资额约为 60 亿元 人民币，预计 2015 年完工交付使用。现 ST1 即将完成结构封顶，ST2 已经完成结构封顶，项目的基本形态已经初步呈现。 裕景项目塔楼部分采用的即为单元式玻璃幕墙。这些单元式幕 墙在工厂内完成组装，按照预定的安装顺序运抵施工现场完成幕墙 安装（图 6，7）。
大连中心裕景公建巨型组合柱结构设计
ST1核心筒承担的倾覆弯矩
风荷载作用
小震作用
在15层以上，外筒承担了接近一半的楼层剪力。 其中，大支撑是外筒主要的抗剪构件。
ST1核心筒﹑大支撑承担的楼层剪力
根据抗震设防专项审查意见： “巨型支撑框架承担的中震 地震剪力应适当放大，并且 不宜小于总地震剪力25％”。 在60层以上部分楼层需要进行 剪力调整。以满足结构抗震设 防二道防线的要求。
ST1超塔，ETABS程序计算结果：
自振周期（秒） T1=6.80 X向 T2=6.35 Y向 T3=3.18 扭转
最大层间位移角
地震 X向 1/1242
风
X向 1/551
Y向 1/1274 Y向 1/564
ST1地震荷载层间位移角
ST1风荷载层间位移角
五. 抗震性能化设计
根据抗震设防专项审查意见
超塔ST1
超塔ST2
裙楼西部 Podium West
裙楼中部 Podium Center
裙楼东部 Podium East
整体地下室最长：340米 裙楼设缝后最长：141米
大连中心·裕景(公建)总平面图示意
二. 结构体系
巨型支撑框架-混凝土内筒 混合结构。
采用内、外筒双重抗侧力 结构体系。
内筒：钢筋混凝土核心筒 外筒：巨型支撑框架
大部分连梁内钢筋屈服，混凝土开裂，连梁破坏区域集中 于梁端。
大震作用下结构仅有轻度损坏， ST1超塔满 足“大震不倒”的抗震设防要求。
ST1施工图加强措施：
根据结构计算和抗震性能化设计需要，采取了下列 加强措施。
改进巨柱截面构造，并调整巨柱的含钢率；
增加底部加强区的主要墙肢厚度并在墙中增设型钢 暗柱；
2021年整理 钢结构工程深化设计(完整版详细)
第四节钢结构工程深化设计1. 总体思路1.1 深化设计目的1.2 深化设计总体思路钢结构深化设计不是简单的细部设计，而是在设计图纸基础上的二次设计。
1）国内建筑设计院的钢结构设计一般仅对结构受力提出了一些基本的要求，较少考虑钢结构体系变形的特殊性，相对于混凝土结构而言，绝大多数钢结构均为稳定控制，而目前国内外商业程序均没有自动校核压杆稳定的模块，一般设计单位仅验算代表性的杆件，极易留下隐患；2）钢结构与混凝土结构相比，最大的不同在于钢结构节点形式的合理及可靠是保证结构体系安全的关键，一般而言，混凝土结构节点可以做到完全刚接，故计算假定与实际结构基本吻合，而钢结构则不同，绝大多数节点既非绝对刚接，亦非绝对铰接，根据节点形式及构造的不同，节点刚度是一个变量，但通常均将节点设定为刚接或铰接，造成理论计算与实际结构不符。
还有，钢结构节点造型日趋复杂，很难按常规的梁、杆或板单元进行计算，必须采用有限元方法才能找出内力分布规律，避免应力集中，保证结构安全。
从上世纪九十年代初开始，随着计算机技术的日益发展，建筑设计行业开始兴起一种新兴的仿真设计方法——计算机虚拟建模技术。
即在电脑上按建筑物的真实尺度实体建模，将建筑物按真实比例显示在屏幕上，这种技术的优点是可以让设计者、建造者及业主看到建筑整体、各个分部、各种构件的相互关系、空间体量、节点连接及支座条件，完全摒弃了传统的三视图设计原理。
随着我国钢结构的迅速发展，钢结构深化设计作为一个新兴行业也得到了发展壮大，深化设计水平逐年提高，基于数字化虚拟建模技术明显的优势，拟在本项目采用这一数字化虚拟建造技术，对所有钢结构工程进行1：1实体建模，并将每一根构件、每一个节点、每一块零件板从空间模型中调出来，根据加工制作及安装需要进行剖切、投影，生成深化设计详图，因此图纸上的所有尺寸，包括杆件长度、断面尺寸、螺栓孔间距等，在理论上是没有误差的。
高精度、高质量的设计，辅之以数控加工设备，使钢构件制作精度达到理想状态，从源头上保证钢结构安装精度及质量。
积累创新撑起的新高度--中建东北设计院总工程师、大连中心·裕景结构设计人谭明访谈录
积累创新撑起的新高度--中建东北设计院总工程师、大连中心裕景结构设计人谭明访谈录林涛【摘要】对于383 m高的大连地标建筑———大连中心·裕景项目，用结构专业负责人谭明的话讲“是东北院具有重要意义的标志性项目”。
说它重要，可以是因为它全球第二十的高度排名，可以是因为它东北第一高的称号，也可以是因为它对现有超高层钢结构技术的贡献，更为主要的是它凝结了整个东北院近30年的技术积淀。
【期刊名称】《建筑设计管理》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P1-5)【作者】林涛【作者单位】【正文语种】中文谭明，中国建筑东北设计研究院有限公司总工程师，中国建筑学会建筑结构分会高层建筑结构专业委员，辽宁省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员。
大连理工大学工程力学所计算力学硕士。
历任中建东北院结构专业主任工程师、副总工程师、总工程师，主持完成多项特级大型工程的结构设计工作，包括大量的高层、超高层及复杂、大跨钢结构工程。
对于383 m高的大连地标建筑——大连中心·裕景项目，用结构专业负责人谭明的话讲“是东北院具有重要意义的标志性项目”。
说它重要，可以是因为它全球第二十的高度排名，可以是因为它东北第一高的称号，也可以是因为它对现有超高层钢结构技术的贡献，更为主要的是它凝结了整个东北院近30年的技术积淀。
大连中心·裕景裙楼的柏威年商场就要开业了，裕景项目也要逐步交付使用了，这对我们东北院而言意义重大。
大连中心·裕景项目是大连市政府上世纪九十年代第一批出让的土地，位于市中心的黄金地段。
是我院几代人长期跟踪经营，一点点演化到今天这个样子的。
最早的构想并没有这么高，当时国内已有百米高层建筑，业主想要突破100 m高度。
咨询东北院，我们回应：没有问题，技术上能够实现，东北院有这样的设计能力。
东北院早在八十年代就进行了高层钢结构专项设计技术的研究和储备，从那时一直延续到现在。
大型复杂构件钢结构加工制作综合技术
大型复杂构件钢结构加工制作综合技术摘要：大连中心·裕景工程构件截面大，结构复杂，钢板多为厚板和超厚板，焊接变形较难控制，焊接难度大。
针对构件加工制作中的具体问题，对复杂构件的加工工艺，包括装配顺序、焊接前后的热处理工艺等予以介绍。
关键词：复杂结构；厚板焊接；热处理；刚性支撑1 工程概况大连中心·裕景工程是大连市新地标建筑。
本工程塔楼ST2分为地下4层，地上62层，钢结构包括：核心筒钢柱、楼层钢柱、组合柱、支撑、转换桁架等。
地下部分标高-19.600～-0.100 m，地上部分标高-0.100～278.57 mm，室外地面至屋顶标高为257.550 m，钢结构最高点标高为278.570 m。
核心筒部分钢骨柱大部分为H型钢，组合柱为L形大截面钢柱；转换桁架分布于15、30、45层三个楼层，共12榀，桁架上、下弦杆和腹杆采用翼缘外伸箱形截面；组合柱为两根箱形柱和一根H型钢柱焊接而成的组合构件；支撑为翼缘外伸箱形截面，立面桁架、支撑布置布置见图1。
建筑功能为小型家庭办公两用型办公、酒店式公寓(SOHO公寓)，建筑高度为279.650 m，钢结构总用钢量约2万t。
a—正立面；b—侧立面。
图1 立面桁架、支撑布置2 钢构件结构形式该工程中除采用普通的H形、箱形截面形式外，还增加了很多特殊截面形式，如L形柱、K形柱，典型构件形式如图2、图3所示。
图2 L形柱图3 K形柱3 典型L形钢柱加工工艺3.1 L形钢柱特点L形钢柱的截面实体如图4所示。
它是由两根箱形柱和一根H型钢组成的。
主体结构截面为2 300 mm×2 300 mm。
1～5号零件板厚均为85 mm，材质为Q345GJCZ25。
其加工难点如下：图4 L形钢柱实体1)多次装焊，焊缝数量多，隐蔽焊缝多。
2)焊缝不对称，变形难以控制。
3)厚板焊接难度大。
特别是两箱形柱组焊L形柱的两条焊缝，板厚为85 mm，坡口只能开单V形坡口，焊接位置为横焊，焊接变形量大，需采用刚性固定，焊接应力难以释放。
自密实混凝土施工方案
大连中心·裕景(公建）ST2塔楼大支撑钢管混凝土施工方案编制:审核：批准：大支撑钢管混凝土施工方案一、工程概况大连中心•裕景ST2塔楼为巨型框架核心筒结构，核心筒为钢筋混凝土剪力墙结构，核心筒外框架竖向结构由5根钢-混巨型柱、10根普通型钢柱及与其斜向联系的矩形钢管大支撑组成。
其中大支撑截面尺寸（H＊B＊t1*t2）最大为2300＊700*100*35，最小为900*700＊35*35.钢结构深化设计在大支撑上开设灌浆圆孔，如下图共两种形式,其中A位于矩形大支撑上翼缘板靠近筒外钢柱处,直径230mm；B位于K形节点大支撑内侧腹板靠近组合巨柱处，直径250mm。
由于大支撑内有隔板结构形状复杂，且相邻孔之间间距一般跨越2—3层、砼振捣困难，拟采用具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性好的自密实混凝土进行此大支撑钢管混凝土施工，混凝土强度等级C40。
二、编制依据1、《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS 159：20042、《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS 28:903、《自密实混凝土应用技术规程》CECS203:2006等4、东北院施工蓝图、中建钢构施工深化设计图三、基本技术特性自密实混凝土是具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土。
应用于本工程的自密实砼基本技术性能指标及注意事项如下：1)自密实性能等级三级，Tso(s)控制在3~20s之间，V漏斗通过时间在4~25s 之间；2)粗骨料最大粒径不大于20mm；3)砂子采用中偏粗砂，含泥量≤1.5％，细度模度2.7～2。
9;4)外加剂采用大连市建科院聚羧酸DK-PC。
5)采用大连水泥厂水泥.6)掺少量矿粉，水粉比控制在规范要求范围内.7)到场的砼扩展度＞600mm，在650mm左右为佳，具体测坍落度时，将砼坍开后，垂直方向量砼直径，两方向平均值即为扩展度，两方向平均值不允许超过2cm。
8)到场砼测坍落度时，高度差(中心与边缘）不允许大于2cm。
大连中心裕景大体积砼技术方案(交底)
七、环境保护及安全注意事项
1．混凝土振捣采用低频振捣棒，振捣时尽量不碰到钢筋或模板；罐车在等候进场时必须熄火，不允许按高音喇叭，以减少噪声扰民。严格控制噪声作业超标。
2．保证市政交通道路的清洁，减少粉尘污染。
3．各种机械设备的使用严格按操作规程，现场临时用电必须符合有关要求。
4．看模人员上架体开溜槽洞进行转换时须配戴安全带，溜槽搭设须严格按脚手架操作规程进行搭设，对架体进行加固，使其稳定。
审核人
交底人
接受交底人
备注：审核人为项目技术负责人;交底人为项目专业工程技术人员；接受交底人为作业班组长及作业人员
5．在混凝土浇筑过程中，为了使上下层不产生冷缝，上层混凝土振捣时应在下层混凝土初凝前完成，且振捣棒下插5cm。
6．振捣要采取快插慢拔的原则，防止先将上层混凝土振实，而下层混凝土气泡无法排出，且振捣棒略微上下抽动，使振捣密实。
7．振捣时间不要过长，控制在表面出浮浆且不再下沉为止。振捣时严禁振捣钢筋。
8．在浇筑和振捣过程中，上浮的泌水和浮浆顺混凝土面流到坑底，随混凝土向前推进，由集水坑或后浇带处抽排。
混凝土坍落度要求：12～16cm
缓凝时间：8-10小时
二、施工准备
（一）施工机具
混凝土输送主溜槽1个（一个流水段一个）、耙子、扫把、白线、铝合金刮杠、剪锹、平锹、插入式振捣器、平板振捣器、配电箱、塔吊、水泵等。
（二）技术准备
1．所有机具均应在浇筑混凝土前进行检查，同时配备专职技工，随时检修。
2．在混凝土浇筑期间，要保证水、电、照明不中断。为了防备临时停水停电，事先应在现场准备一定数量的人工振捣用工具，以防出现意外施工缝。
4-汪大绥、包联进等-大连绿地中心结构设计
大连绿地中心结构设计汪大绥，包联进，陈建兴，钱鹏，江月，周建龙，陆道渊（1.华东建筑设计研究院总院，上海200002）提要：大连绿地中心为超高层建筑，建筑高度518m，结构高度400.8m，采用巨型框架支撑+核心筒+伸臂桁架结构体系。
根据结构体系和受力特点，提出了具体的结构抗震性能目标和抗震加强措施。
整体结构弹性分析和弹塑性时程结果表明，结构整体指标和抗震性能均满足规范和抗震性能目标的要求。
对特殊部位的结构和关键问题，包括减小风荷载、支撑和伸臂桁架效率、酒店区结构体系和剪重比控制等进行分析和探讨，为结构设计提供充分的依据，同时也为同类工程和问题提供参考。
关键词：超高层建筑，风荷载，伸臂桁架，剪重比1工程概况大连绿地中心项目（图1）位于大连湾东港区，毗邻国际会议中心和大剧院，由一幢超高层塔楼、商业裙房和地下室组成，主要功能为办公、公寓和酒店，总建筑面积为29.95万m2，地上建筑面积为22.03万m2，地下建筑面积为7.92万m2。
超高层塔楼地上83层，地下5层，建筑塔冠高度为518m，结构高度400.8m。
裙房地上4层，地上部分与塔楼之间设抗震缝脱开。
建筑设计与结构设计均由华东建筑设计研究总院承担。
超高层塔楼平面（图2）为具有弧形切角的等边三角形，底部切角较小，顶部切角较大。
L1~L37层，楼层平面大小沿高度先略微增大再略微减小，切角三角形边长在51.2m~53.3m之间变化；L39至顶层切角三角形边长逐渐收缩，切角三角形平面边长从51.2m减小为32.7m。
塔楼核心筒呈六边形，长边边长约为29m，高度约34m，主要功能为高速电梯、设备用房和服务用房。
图1大连绿地中心效果图图2 塔楼平面布置图基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题（2012BAJ07B01）作者简介：汪大绥（1941-），男，教授级高工本工程设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，抗震设防类别属乙类建筑。
设计基本地震加速度峰值为0.1g场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.4s。
大连中心爬模
第一节关键方案一：外框巨型柱模板施工方案一、型钢混凝土巨柱概况本工程ST1和ST2塔楼外框巨型柱是由劲性钢骨架钢筋混凝土组成的复合结构。
ST1塔楼CC1、CC2和CC5从底到顶为直柱，CC3和CC4分别从0F和30F开始向上向沿S1-1和S1-A轴线倾斜，ST2塔楼CC1、CC2和CC3从底到顶为直柱，CC4和CC5分别从0F和30F开始向上都沿S1-5轴线倾斜。
ST1基础底板巨型柱平面布置ST1结构顶部巨型柱平面布置ST1塔楼CC1巨型柱典型截面ST1塔楼CC2巨型柱典型截面ST1塔楼CC3巨型柱典型截面ST1塔楼CC4巨型柱典型截面ST1塔楼CC5巨型柱典型截面ST2基础巨型柱平面布置ST2巨型柱顶部平面布置ST2塔楼CC1巨型柱典型截面ST2塔楼CC2巨型柱典型截面ST2塔楼CC3巨型柱典型截面ST2塔楼CC4巨型柱典型截面ST2塔楼CC5巨型柱典型截面从以上情况可知，本工程巨型柱具有结构超高、截面尺寸大、形式复杂和专业交叉的特点，因此，模板体系的选定及施工是巨型柱施工成功与否的关键。
二、模板体系的确定根据本工程总体施工部署，本工程ST1和ST2各五个巨型柱的爬模施工比压型钢板铺设落后2层，比组合楼板的施工超前3层。
由于本工程塔楼的巨柱浇注高达381.84m，并且结构较为规则，为满足结构设计工况和工期要求，结合我单位施工经验，巨型柱部分侧壁模板采用液压爬模，其模板能自己通过液压体系爬升，随爬升装置一起爬升，减少了模板施工对塔吊的依赖，能够保证结构安全，满足工期要求。
与钢梁或桁架链接的侧面采用木模板支模的方式施工。
三、液压爬模施工本工程外框巨型柱在-4F～2F层采用木模翻模系统，外架采用全封闭双排外架。
3F以上巨型柱靠外侧壁2面柱外包模板采用液压爬模体系，与钢梁和桁架有连接的侧壁采用大块木模板散拼的方法进行。
外框巨型柱模板平面示意1、爬模工作原理本工程爬模体采用JFY（M）50型液压爬模，共有4个爬升机位，4个导轨。
中建东北院2018年度辽宁优秀工程勘察设计评选获奖项目
二等奖
马建华、孙立华、戴武奎、刘天宇、郭龙浩、李镇波、杨丽春、王颖、郗志良、
18
辽阳万达广场
工程勘察
三等奖
杨丽春、贺清云、郑伟、刘子伟、孙海浩、王园、赵野、李视熹、侯明智、李子聪
19
预应力混凝土双T板（续）
标准设计
二等奖
刘斌、苑振芳、吴一红
20
莫子山国际会议中心大会堂精装修设计施工一体化
建筑装饰
城市规划
一等奖
张铁、周乐实、王发龙、张抒、谢占宇、李倩、吴立
25
中国西部科技创新港科研教育板块方案设计
城市规划
二等奖
张铁、周乐实、王发龙、张抒、谢占宇、李倩、王雯雯、于洋Βιβλιοθήκη 26西安•浐灞中学规划设计方案
城市规划
三等奖
张铁、王发龙、谢占宇、周乐实、曲雅婷、路晓澜、张抒、李倩、王雯雯、于洋
27
闽侯县青少年校外活动中心及闽侯县教师进修学校附属中学建设项目
12
吉视传媒信息枢纽中心-暖通设计
建筑环境和设备
三等奖
侯鸿章、孙时亮、王霞、张磊、肖远征、张婧、刘思彤、肖奕鸣
13
中北旺商业广场一期工程-暖通设计
建筑环境和设备
三等奖
张学刚、傅玉达、张坤、李少博、郑玉瑭、陈博
14
吉视传媒信息枢纽中心-智能化设计
建筑智能化
一等奖
郭晓岩、张述、杜锐、孙毅、胡曦、佟德军、王申悦、李庆超
15
中山区一德街北侧地块改造项目-智能化设计
建筑智能化
三等奖
朱江、田丰、曹立强、郭晓岩、高元、丑凤麟、郑帅君、张守平
16
沈阳恒隆市府广场东区、西区
工程勘察
一等奖
中建东北院2018年度省优秀工程勘察设计评选获奖项目
建筑结构
一等奖
吴一红、高嵩、谭明、陈添鹏、于欣、王世刚、沈强、刘旭
郑州新郑国际机场二期项目航站楼扩建工程暖通设计
建筑环境和设备
一等奖
金丽娜、何延治、姜军、李竹琳、王继林、陶罗飞
大连市东港区地块区项目给排水设计
建筑环境和设备
一等奖
金鹏、周陶然、赵金文、刘永健、耿汉霖
吉视传媒信息枢纽中心暖通设计
西安•浐灞中学规划设计方案
城市规划
三等奖
张铁、王发龙、谢占宇、周乐实、曲雅婷、路晓澜、张抒、李倩、王雯雯、于洋
闽侯县青少年校外活动中心及闽侯县教师进修学校附属中学建设项目
城市规划
三等奖
张铁、周乐实、王发龙、张抒、谢占宇、李倩、王雯雯、于洋
建筑环境和设备
三等奖
侯鸿章、孙时亮、王霞、张磊、肖远征、张婧、刘思彤、肖奕鸣
中北旺商业广场一期工程暖通设计
建筑环境和设备
三等奖
张学刚、傅玉达、张坤、李少博、郑玉瑭、陈博
吉视传媒信息枢纽中心智能化设计
建筑智能化
一等奖
郭晓岩、张述、杜锐、孙毅、胡曦、佟德军、王申悦、李庆超
中山区一德街北侧地块改造项目智能化设计
建筑装饰
三等奖
闫力争、肖华、王鹤、陈德岩、赵海龙、崔铁林、佟哲、廉阳、刘晓瑜、李博、刘平、白艳伟、杨雅婷、马诗莹、傅金娘
中国医科大学附属盛京医院沈溪医药研究教育发展基地项目设计
城市规划
一等奖
张铁、周乐实、王发龙、张抒、谢占宇、李倩、吴立
中国西部科技创新港科研教育板块方案设计
城市规划
二等奖
张铁、周乐实、王发龙、张抒、谢占宇、李倩、王雯雯、于洋
营口中心医院康复病房楼精装修设计
大连中心裕景公建巨型组合柱结构设计
分别采用ETABS﹑SATWE程序进行了计算， 结果非常接近。 ST1超塔，ETABS程序计算结果：
自振周期（秒） T1=6.80 X向 T2=6.35 Y向 T3=3.18 扭转 最大层间位移角 地震 X向 风 X向
1/1242 1/551
Y向 Y向
1/1274 1/564
ST1地震荷载层间位移角
转换桁架预拼装
组合巨柱施工
巨柱和支撑节点
钢构安装
施工现场
施工现场
ST2超塔主体封顶： 2012年10月15日
ST1超塔主体封顶：预计2013年6月
61-80层核心筒
31-60层核心筒
8-30层核心筒
1-7层核心筒 ST1核心筒平面
巨型支撑框架-混凝土内筒 混合结构 采用内、外筒双重抗侧力 结构体系。 内筒：钢筋混凝土核心筒 外筒：巨型支撑框架 角部的5个巨型SRC柱 每15层设1道转换桁架 跨15层的大支撑 外筒刚度已足够，在角部不设 封闭支撑。
Mega Columns 巨型SRC柱 Transfer Trusses 转换桁架 Mega Braces 大支撑 Hypo-Frame 次框架
超塔ST2结构体系
RC Core 钢筋混凝土核心筒
31~62层
主要墙肢厚： 1100~600 混凝土强度： C60/C50 巨柱截面: 2800X2800,2500X2500 混凝土强度：C60
大连中心·裕景(公建) 巨型组合柱结构设计
中国建筑东北设计研究院有限公司
一. 工程概况
大连中心·裕景(公建)
超塔ST1： 地上80层 建筑总高383米 超塔ST2： 地上62层 建筑总高279米 商业裙楼：地上6层 整体地下室：4层
总建筑面积：47.59万平米
前言及第1-2章
大连中心²裕景（公建部分）施工组织设计2009年4月27日前言大连中心裕景公建工程是裕景兴业（大连）有限公司投资兴建的大型城市综合体商业开发项目，建成后的ST1塔楼将是中国长江以北第一高楼，该工程的建设将极大地提高大连商业建筑的水准。
该工程具有体量大、结构复杂、科技含量高、设计标准高、质量要求高、施工场地小、工期紧、施工难度大等特点。
我公司对该工程非常重视，经认真研究招标文件及现场条件，结合本投标人施工技术水平、设备配备能力、类似工程施工经验和近几年对国内超高层房屋建筑的研究和探讨所取得的成果，进行多种方案比较，并组织国内有关专家多次对主要方案进行论证，使本方案满足招标文件、设计图纸及施工规范要求，充分展示企业技术优势，实现了方案科学、先进、合理、经济的目标，确保进度、质量、安全等各项目标达到业主的要求。
本施工组织设计主要包括总体施工组织布置及规划；施工进度计划；主要施工技术方案；施工质量保证措施；消防保障措施、安全保障措施、主要施工机械及劳动力配备计划、冬季施工方案、雨季施工措施、夜间施工措施、施工现场平面布置、施工用水电、主要材料供应等计划；各类附图及附表等。
0.1 总体思路1 地下结构施工阶段根据招标文件要求、结合前期施工进度，我们按设计后浇带划分为塔楼1区、塔楼2区，裙楼A区，裙楼B区。
塔楼1区、塔楼2区分为两个施工段，裙楼A区分为7个施工段，裙楼B区分为6个施工段。
进场后，65天内完成塔楼底板，150天内完成塔楼地下室结构，裙楼A区第7段和裙楼B区第2段作为塔楼区的材料加工场地，待塔楼施工到正负零时开始施工。
每个施工区各安排1个施工队组织施工。
地下室计划2009年6月1日施工，2009年10月28日完成，历时150天。
2 主体结构施工阶段地上结构施工划分4个施工区，即塔楼1、塔楼2，裙楼A区，裙楼B区。
塔楼分两个施工段，即核心筒结构为第1施工段，核心筒外框结构为第2施工段。
裙楼A区分8个施工段，裙楼B区分6个施工段，其中裙楼A区第5段和裙楼B区第3段作为主体结构施工阶段的材料加工场地，待塔楼结构完成后开始施工。
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经校核，与初步设计采用的LS-DYNA程序的计算结 果基本一致。
ST1动力弹塑性最大层间位移角
ST1动力弹塑性最大位移
超塔ST1动力弹塑性分析结果：
最大层间位移角为1/183；
A型柱
B型柱
型钢采用Q345GJC 最厚钢板为100mm 非节点区最大含钢率 10.9%
根据模型试验和构件验算的结果，综合考虑了加工、运输和安 装的可行性，优化和改进了巨型柱中型钢间的连接构造。
增加约束混凝土的面积，尤其是在受力最大的角部； 确保巨柱在双向荷载作用下能够整体共同工作； 避免独立多肢型钢间难以施工的钢筋布置。
巨型柱中 型钢加工
转换桁架预拼装
组合巨柱施工
巨柱和支撑节点
钢构安装
施工现场
施工现场
ST2超塔主体封顶： 2012年10月15日
ST1超塔主体封顶：预计2013年6月
在剪力墙平面布置突变部位增设暗梁和型钢暗柱；
在最大层间位移角楼层附近提高巨型柱的含钢率、 增设剪力墙中的型钢暗柱、提高竖向构件配筋（箍） 率。
六. 组合巨柱截面优化
巨型柱受力特点：
• 非节点区柱段 以轴力为主
• 节点区有较大 的弯矩和剪力
• 巨柱在节点区同 时承受双向的剪 力和弯矩
轴力图
弯矩图
剪力图
大连中心·裕景(公建) 巨型组合柱结构设计
中国建筑东北设计研究院有限公司
一. 工程概况
大连中心·裕景(公建)
超塔ST1： 地上80层 建筑总高383米
超塔ST2： 地上62层 建筑总高279米
商业裙楼：地上6层 整体地下室：4层
总建筑面积：47.59万平米
中庭
空中花园
中庭外观
超塔ST1效果图
防震缝 Seismic Joints
顶点最大位移为1415mm；
最大层间位移角出现在最上面两个桁架 层之间第64-72层。
核心筒四周的主要剪力墙破坏较轻，只有底部个别墙肢出 现少量塑性应变。
巨型柱内的钢骨和钢筋均处于弹性状态，混凝土压应力未 达到峰值。
大支撑的钢管处于弹性状态。
转换桁架最大应力为173MPa，未进入塑性。
龙骨柱最大应力为307MPa，龙骨支撑最大应力为203MPa， 均未进入塑性。
超塔ST1
超塔ST2
裙楼西部 Podium West
裙楼中部 Podium Center
裙楼东部 Podium East
整体地下室最长：340米 裙楼设缝后最长：141米
大连中心·裕景(公建)总平面图示意
二. 结构体系
巨型支撑框架-混凝土内筒 混合结构。
采用内、外筒双重抗侧力 结构体系。
内筒：钢筋混凝土核心筒 外筒：巨型支撑框架
ST1中震作用下的剪力调整
三. 构造特点
次框架局部
转换桁架
次框架柱顶与桁架的连接
次框架柱与大支撑和桁架脱开，可避免 大支撑进入塑性对次框架承载力的影响。
次框架柱穿大支撑节点
A型巨柱 与圆形龙骨柱接连
B型巨柱 与箱形大支撑连接
巨柱的钢骨在节点区采用K型钢板 与大支撑和桁架连接
四. 弹性计算
分别采用ETABS﹑SATWE程序进行了计算， 结果非常接近。
巨型柱截面优化
巨型组合柱截面特点： 1。尺寸较大，底层3.2mX3.2m； 2。截面非双轴对称； 3。含钢率较高，初步设计最大含钢率为9.2%； 4。初步设计为3个型钢分散布置。
根据抗震设防专项审查意见： “改进巨型柱中多肢型钢间的连接构造，并通
过模型试验复核在轴向和双向偏心支撑荷载下巨型 柱的承载力。”
A型柱
B型柱
巨型组合柱施工图截面
巨型组合柱截面验算
根据巨型柱试验结果： 1。构件截面未屈服时，基本满足平截面假定。 2。构件轴心受压和偏心受压承载力，可以用有限元分析求
得，也可采用截面特性分析软件求得的结果乘以一定的 修正系数。 3。通过试验与计算结果对比，不考虑混凝土约束效应将得 到偏安全的计算结果。
RC Core 钢筋混凝土核心筒
61~80层
巨柱截面： 3200X3200~2500X2500 混凝土强度：C60
31~60层
ST1标准层平面布置图
1~30层
ST1外筒展开图
61-80层核心筒
主要墙肢厚： 1400~600 混凝土强度： C60/C50
31-60层核心筒
8-30层核心筒
1-7层核心筒 ST1核心筒平面
在15层以上，外筒承担了超过 一半的倾覆弯矩。
ST1核心筒承担的倾覆弯矩
风荷载作用
小震作用
在15层以上，外筒承担了接近一半的楼层剪力。 其中，大支撑是外筒主要的抗剪构件。
ST1核心筒﹑大支撑承担的楼层剪力
根据抗震设防专项审查意见： “巨型支撑框架承担的中震 地震剪力应适当放大，并且 不宜小于总地震剪力25％”。 在60层以上部分楼层需要进行 剪力调整。以满足结构抗震设 防二道防线的要求。
业主委托建研科技股份公司进行了巨型组合柱 的模型试验。
初步设计截面
试验柱截面
A型柱
B型柱
对比试验的 有连接板截面
A型柱
B型柱
型钢上端
钢筋绑扎
型钢
试验模型
试件下端
试验加载
轴压加载
一定轴力作用下、施加往复 侧向荷载
考察构件的轴心受压和偏心受压承载力
无连接板B型柱裂缝分布
有连接板B型柱裂缝分布
无连接板的试件比有连接板的试件先出现裂缝，且裂缝开展较快。 A、B型柱设置连接板后，构件屈服后的延性有明显改善，破坏状态 较轻。 B型柱的角部先出现竖向裂缝； 无连接板的B型柱，当轴压比较大（接近0.8）时延性较差，破坏时 出现较大的竖向裂缝。
Hypo-Frame 次框架
Transfer Trusses 转换桁架
RC Core 钢筋混凝600 混凝土强度： C60/C50 巨柱截面: 2800X2800,2500X2500 混凝土强度：C60
1~30层
ST2标准层平面布置图
风荷载作用
小震作用
ST1超塔，ETABS程序计算结果：
自振周期（秒） T1=6.80 X向 T2=6.35 Y向 T3=3.18 扭转
最大层间位移角
地震 X向 1/1242
风
X向 1/551
Y向 1/1274 Y向 1/564
ST1地震荷载层间位移角
ST1风荷载层间位移角
五. 抗震性能化设计
根据抗震设防专项审查意见
大部分连梁内钢筋屈服，混凝土开裂，连梁破坏区域集中 于梁端。
大震作用下结构仅有轻度损坏， ST1超塔满 足“大震不倒”的抗震设防要求。
ST1施工图加强措施：
根据结构计算和抗震性能化设计需要，采取了下列 加强措施。
改进巨柱截面构造，并调整巨柱的含钢率；
增加底部加强区的主要墙肢厚度并在墙中增设型钢 暗柱；
采用截面特性分析软件计算，并不考虑混凝土的约束 效应，本工程巨型柱承载力可满足中震弹性要求。
1-16层柱
17-31层柱
B型柱CC1中震弹性承载力图
七. 钢结构制作与施工
A型柱非节点区 A型柱节点区
B型柱非节点区
B型柱节点区
• ST1塔楼巨型柱中钢骨最大分节长度12米； • 最大分节重量87吨； • 采用了国内目前最大的塔吊ZSL3200； • 钢骨分节满足运输和吊装要求。
角部的5个巨型SRC柱 每15层设1道转换桁架 跨15层的大支撑
外筒在中庭处用龙骨柱封闭， 加强整体刚度。
Mega Braces 大支撑
K Braces 龙骨支撑 Mega Columns 巨型SRC柱
超塔ST1结构体系
Hypo-Frame 次框架
Transfer Trusses 转换桁架
Dragon Column 龙骨柱
巨型支撑框架-混凝土内筒 混合结构
采用内、外筒双重抗侧力 结构体系。
内筒：钢筋混凝土核心筒 外筒：巨型支撑框架
角部的5个巨型SRC柱 每15层设1道转换桁架 跨15层的大支撑
Mega Braces 大支撑
外筒刚度已足够，在角部不设 封闭支撑。
Mega Columns 巨型SRC柱
超塔ST2结构体系
设计地震动参数： 小震按“安评”和规范的较大值，中、大震仍按
规范采用。
结构抗震性能目标： 内筒主要墙肢（包括斜向墙肢）的偏压、偏拉、
受剪承载力按中震弹性复核，并满足大震下的截面剪 应力控制要求。
外框柱和大支撑的承载力按中震弹性复核。 转换桁架构件承载力按大震不屈服复核。
ST1动力弹塑性分析
根据超限抗震审查要求，ST1结构高度超过300m， 应由两个不同单位进行独立的动力弹塑性计算校核。