上海环球金融中心结构设计
《高层建筑结构设计》之二：上海环球金融中心结构简介
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结构体系及特点
巨型柱
巨型框架的构成
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结构体系及特点
巨型柱为 巨型柱 钢骨混凝土组合结构。钢骨截面采 用热轧型钢或焊接组合截面。庞大的巨型柱位于 建筑物的各个角部，它们可以非常有效地抵抗来 自风和地震的侧向荷载。
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结构体系及特点
巨型斜撑为 巨型斜撑 钢管混凝土结构。其箱形截面由 二块大型竖向翼缘板和两块水平连接腹板组成。 箱形钢管中的混凝土增加了结构的刚度和阻尼， 也节省了浇注时的模板，还能防止构件中薄钢板 的 屈曲。巨型斜撑除了抵御侧向荷载以外，还用 于承受从周边柱子传来的重力荷载。 带状桁架位于每个避难／设备层的四周 ，高度 带状桁架 为一层楼高，带状桁架由焊接箱形截面和热轧宽 翼缘型钢组成。
基础上的剪Leabharlann 墙分布15• 上部结构
结构体系及特点
工程上部结构同时采用三重抗侧力结构体系：
巨型框架——核心筒 核心筒——外伸臂结构 巨型框架 核心筒 外伸臂结构
这也是绝大部分的高层建筑所采用的结构体系。 材料上采用混合结构形式： 钢结构和钢筋混凝土结构 钢结构 钢筋混凝土结构混合。 钢筋混凝土结构
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• 下部结构
①.主楼采用钢管桩加筏板的基础形式,其中主楼核 心筒区域采用Φ700×18的钢管桩,有效桩长为59.85m, 承载力特征值为5750kN；
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结构体系及特点
主楼核心筒以外区域采用Φ700×15的钢管桩,有 效长度为41.35m,承载力特征值为4250kN,裙房部分 采用Φ700×11的钢管桩,有效桩长为29.35m,承载力 特征值为3700kN。主楼区域范围内底板厚度为4.04.5m,其余范围底板厚 度为2.0m。
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结构体系及特点
组合结构--上海环球金融中心
组合结构--上海环球金融中心组合结构——上海环球金融中心钢-混凝土组合结构是一种优于钢结构与钢筋混凝土结构的新型结构，它分别继承了钢结构与钢筋混凝土结构的优点，充分利用钢和混凝土的特点，按照最佳几何尺寸，组成的最优组合构件。
使它具有刚度大、防腐、防火性能好，具有较大的抗扭和抗倾覆能力。
而且具有重量轻、构件延性好、有利于提高净空和使用面积。
特别在高层和超高层建筑结构中更体现了它的承载能力和克服施工技术难题。
上海环球金融中心（ Shanghai global financial hub）是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年8月29日竣工。
是中国目前第2高楼、世界第6高楼、世界最高的平顶式大楼，遥看宛如一把挺拔锋利的剑劲插于浦东大地。
大楼楼高492米，地上101层,地下3层。
楼层总面积约377,300平方米。
大楼楼层规划为地下2楼至地上3楼是商场，3～5楼是会议设施，7楼至77楼为办公室，其中有两个空中门厅，分别在28～29楼及52～53楼，79～93楼是酒店，90楼设有两台风阻尼器，94至100楼为观光、观景设施，共有三个观景台，其中94楼为“观光大厅”，是一个约700平方米的展览场地及观景台，可举行不同类型的展览活动，97楼为“观光天桥”，在第100层又设计了一个最高的“观光天阁”，长约55米，地上高达474米，超越加拿大国家电视塔的观景台，超过迪拜的迪拜塔观景台（地上440米）。
该工程钢结构总重量617 万t ,主要钢材材质为ASTM2A572M2345 级别,最大板厚100mm,在部分复杂节点部位采用铸钢件。
主楼采用钢筋混凝土劲性结构,外围结构由巨型柱、巨型斜撑和带状桁架组成,核心筒由内埋钢骨及桁架和钢筋混凝土组成。
从第6 层开始,每12 层设置1 道1 层高的带状桁架,在28～31 层、52～55 层、88～91 层设置3 道伸臂桁架连接核心筒和外围结构。
目前许多高层、超高层的楼盖结构和屋盖结构中，采用了压型钢板组合楼板。
上海环球金融中心结构设计
巨型斜撑构件的钢板尺寸 (mm)
表1
楼层 层 88～98 层 78～88 层 66～78 层 54～66 层 42～54 层 18～42 层 6～18
tf 20～60 40～80 80～100 60～100 80～100 60～100 50～80
D 800
1 000 1 000 1 200 1 200 1 400 1 600
不考虑 不考虑 不考虑
效应 ,而且考虑了风荷载及地震作用的最不利方向 。 为提高计算效率及避免不必要的复杂细节 ,采用的计 算机模型对结构进行了适当的简化 。
(1) 模型只模拟抗侧力体系 ,对大楼整体侧向反应 影响较小部分 ,如楼面梁则被省略 。
(2) 在 ETABS 和 SAP2000 模型中 ,核心筒以外楼板 的平面刚度采用了等效的楼面桁架来模拟 ( 类似弹性 楼板) 。当估算平面等效桁架的构件尺寸时 ,考虑了由 于混凝土楼板开裂所引起的楼板平面刚度的减小 ,楼 板估算刚度的大小对于周边桁架及外伸臂桁架所在楼 层杆件的内力会产生较大的影响 。
周 期 (s)
T3
T4
T5
最大层间位移角
x
(100 年重现期风荷载) y
ETABS 6. 52 6. 34 2. 55 2. 09 1. 99 1Π581 1Π901
SATWE 6.70
SAP2000 6. 62 6. 47 2. 52 2. 14 2. 00 1Π559 1Π877
故不做防火喷涂 。周边带状桁架下弦所在楼层采用厚 10mm 的钢板加厚 190mm 的混凝土板进行加强 ,设计中 考虑了钢梁与混凝土楼板的组合作用 。
建筑结构体系有如下一些特点 : (1) 巨型柱 、巨型斜撑 、周边带状桁架构成的巨型 结构具有很大的抗侧力刚度 ,在建筑物的底部外周的 巨型桁架筒体承担了 60 %以上的倾覆力矩和 30 %～ 40 %的剪力 ,而且与框筒结构相比 ,避免了剪力滞后的 效应 ,也适当减轻了建筑结构的自重 。 (2) 外伸臂桁架在建筑中所起的作用较常规的框 架2核心筒或框筒结构体系已大为减少 ,使得采用非贯 穿核心筒体的外伸臂桁架成为可行 。 (3) 位于建筑角部的巨型柱可起到抵抗来自风和 地震作用的最佳效果 ,型钢混凝土的截面可提供巨型 构件需要的高承载力 ,也能方便与钢结构构件的连接 , 同时使巨型柱与核心筒竖向变形差异的控制更容易 。 (4) 巨型斜撑采用内灌混凝土的焊接箱形截面 ,不 仅增加了结构的刚度和阻尼 ,而且也能防止斜撑构件 钢板的屈曲 。 (5) 每隔 12 层的一层高的周边带状桁架不仅是巨 型结构的组成部分 ,同时也将荷载从周边小柱传递至 巨型柱 ,也解决了周边相邻柱子之间的竖向变形差异 的问题 。 3 结构计算分析及试验工作 311 计算原则 建筑整 体 结 构 分 析 采 用 了 多 个 三 维 结 构 分 析 程 序 ,包括 ETABS(版本 810) (CSI 公司) 、中国建筑科学研 究院的 SATWE 程序和 SAP2000 ( 版本 810 ,CSI 公司) 及 韩国 MIDAS 公司的 MIDASΠGen 程序 。对结构中较复杂 的部分 ,除了整体结构的分析外 ,亦以独立模型分析作 为补充 ,例如塔楼顶部 、核心筒墙体转换和外伸桁架的 分析 。另外 ,亦对重要构件和节点进行了详细的三维 有限元分析 。 根据抗震审查意见的要求 ,在抗震设计中 ,进行了 7 度设防烈度地震 (地面加速度峰值为 011 g) 和罕遇地 震(地面加速度峰值为 0122 g) 的弹性时程分析 ,也考 虑了深层软土地基长周期对高柔建筑的影响 。另外 , 附加的弹性时程分析被用来确定建筑物中相对较为薄 弱的构件 ,并与静力推覆分析的结果进行对比 。表 3 列出了不同地震水平下构件强度校核时对荷载分项系 数 、构件内力放大系数及材料安全系数的考虑 。 312 计算模型 整体计算中钢结构和混凝土梁 、柱及斜撑假定为 框架单元 ,而核心筒则假定为壳单元 。在程序 ETABS , SATWE 和 SAP2000 分析中都考虑了 P2Δ 效应和扭转
环球金融中心
上海环球金融中心上海环球金融中心位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区, 是由美国波特曼建筑设计事务所设计，总建筑面积381,600㎡，建筑高度492米，总用钢6.7万吨。
主楼地上101 层,裙房地上5 层,地下3 层,是目前国内最高的超高层建筑。
平面施工区段划分：因混凝土核心筒结构先施工,外筒钢结构在平面上分为2 个区段:先安装巨型柱与混凝土核心筒相连的区段,然后安装巨型柱与巨型柱之间的区段, 混凝土核心筒刚度大,与之相连的巨型柱通过楼层主梁与次梁固定,在校正完成后形成三角形的局部稳定体,并且同时解决了工作面拥挤、机具屯放无序、校正约束力过大等弊端,方便组织流水作业。
立面施工区段划分：本工程钢结构立面施工分为4 个区段,从上到下依次为:核心筒内埋结构及预埋件安装区段;外筒钢结构安装校正区段;外筒钢结构焊接、压型钢板铺设及栓钉焊接区段;内筒钢结构安装区段。
各安装区段随核心筒的施工同步向上转移。
结构形式为钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）。
地下部分埋有2,271根桩基，上面铺设4.5米厚的耐压板，以支撑巨大的建筑物。
桩基最长的约78米，重达17吨，这些桩基所用的钢管总重量约为2万吨。
在松软深厚地基上建造高层建筑时，若采用天然地基上的浅基础，即使整板基础亦往往不能满足上述要求，而桩基础则以其巨大的承载潜力和抵御复杂荷载特殊能力以及对各种地质条件的良好适应性，而成为高层建筑的理想基础形式。
上海环球金融中心可以抵御强度8至9级的地震，建筑内安装有摆式探测装置，当探测到地震时，会根据需要让电梯紧急停止在最近的楼层，以安全疏散电梯内人员等。
作为超高层建筑，大楼特别设计了全方位的防雷电功能设施，连玻璃幕墙也有防雷作用。
为减轻因强风所造成的建筑物摇晃，大楼在90楼（约395米）设置了两台风阻尼器，各重150公吨，使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度，及通过电脑计算以控制阻尼器移动的方向，减少大楼由于强风而引起的摇晃,以确保强风时建筑物内的居住性和舒适性。
超高层建筑设计_上海环球金融中心
裙房的 ２ 层和 ３ 层以及地下 １、２ 层设 有多个餐馆和商店，人们可以通过下沉式 花园进入地下 １、２ 层的美食广场。２８ 层、 ２９ 层和５２ 层、 ５３层的空中门厅在作为办公 区第 ２入口进厅的同时， 设有餐厅、 小商店 等办公辅助设施。２８、２９ 层还设置了电视 演播室、新闻发布大厅等信息以及文化交 流的设施，使其成为未来信息汇聚传播的 信息港。 办公空间的正方形边长约５８ｍ， 标 准层办公室空间的面积约 ２２００ｍ ，室内净
大宴会厅；７－７７层为办公设施 （除 ２８、 ２９、 ５２、５３ 层外） ；２８－２９ 层为 ＳＷＦＣ 文化传媒 中心；５２－５３ 层为空中大厅；７９－９３ 层则为 拥有 １７４ 间客房、多间高档餐厅的上海酒 店；９４ 层、９７－１００ 层为目前上海最高观光 设施， １００层的观光天桥更是高达 ４７４ｍ， 将 浦江两岸的景色一览无余。 建筑由主楼和裙房组成，北侧退界为 ２５ｍ， 在基地西侧设有开放绿地， 使该项目 与金茂大厦保持空间上的平衡。东侧和南 侧与公共绿地相邻，公共绿地与基地内的 绿化连为一体。 为确保行人的安全， 将机动 车道集中在基地的东北部和西南部，西北 部作为步行者使用的开放地带，办公、酒 店、 商店、 观光设施等根据其用途不同分别 设有专用的出入口。 此外， 将从周围道路进 入基地的车辆与利用地铁进入基地的步行 者进行人车分流。
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由国际知名的酒店室内设计专业公司 Ｔｏｎｙｃｈｉ 担纲主持。酒店的客房除了拥有 优越的景观条件以外，室内设计也充分体 现了相应星级酒店的大气。标准客房面积 为 ６０ｍ２，客房开间基本达到 ４．５ｍ 以上，客 房吊顶标高达 ３．１ｍ， 为住客提供一个舒适 的居住环境。顶部的观光区更被打造成一 个时空隧道， 位于塔楼第１００层的观光天桥 结合钢结构采用了局部透明玻璃地板形式， 可以让人拥有云中漫步的感受。 如此大型的建筑，需在消防疏散方面 将疏散楼梯的数量和宽度以及避难广场的 位置和面积结合建筑用途进行设计。大厦 共计有 １１ 部用于疏散的楼梯，８ 部消防电 梯。同时由世界著名的消防专业公司通过 对火灾时的疏散方法和防排烟系统进行反 复精心的验证，以确保大楼的安全性。同 时，设计通过电梯进行人员辅助疏散的方 法，进一步缩短了疏散时间。根据 ＳＴＥＰｓ 专业软件的模拟计算结果表明， 采用 １１部 楼梯进行疏散，整幢大厦人员疏散时间为 １２８ 分钟， 当采用电梯辅助疏散后， 疏散缩 短到了 １０１分钟。 另外， 由于整幢大厦的人 员疏散毕竟需要较长时间，其实火灾的发 生仅仅局限在某一层或几层。 所以， 在火灾 发生时，大厦的消防设计也同样考虑采用 局部分段疏散这一简单高效的理念。 为了满足塔楼内的人员运输的要求， 塔楼内共设 ９１台电梯， 其中４４台采用了第 ２代可调节式双层轿厢电梯， 可以满足大厦 不同层高的停层要求。 采用此类电梯， 不仅 提高了早高峰时段的电梯运能，还充分利 用了电梯井道， 节省了核心筒面积。 为了提 高超高层在实际使用过程中的舒适度，减 轻强风时大楼摇晃，在 ９０ 层设置了 ２ 台由 １５０ｔ配重组成的主动式阻尼器装置。 ■
上海环球金融中心大厦
原理基于性能的抗震设计(PBSD)是90年代初美、日等国家的学者根据震害调查提出的新概念，也是工程抗震发展史上的一个重要里程碑。
基于性能的抗震设计的目的是将所设计的结构在指定强度地震下的破损状态及其造成的经济损失、人员伤亡等控制在预期的目标范围内，使结构震后的功能得以延续、维持。
建设中的上海环球金融中心大厦101层，结构高度492m，高宽比8.49，拟建成为世界上结构主体最高的建筑物。
根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)，该建筑总高超过了型钢混凝土框架—钢筋混凝土筒体最大高度190m的限值，高宽比超过了设防烈度7度地区为7的限值。
大厦采用了三重结构体系抵抗水平荷载，它们由巨型框架、钢筋混凝土核心筒及构成核心筒和巨型型钢混凝土柱之间相互作用的伸臂桁架组成。
核心简竖向不连续，由低筒、中筒和上部筒三部分组成。
位于结构平面角部的巨型柱B在42层以上开始分叉形成倾斜曲面，巨型斜撑只设置在垂直立面上，且采用单向支撑。
本文以该大厦的结构体系为研究对象，采用基于性能的抗震设计思想，在综合考虑场地特征、结构功能与重要性、投资与效益等因素的前提下，提出了抗震性能目标，并通过以下的理论和试验研究检验了大厦的结构体系是否满足性能目标的要求：首先进行了1：50比例的微粒混凝土整体模型的地震模拟振动台试验，分别按照7度多遇、基本、罕遇和8度罕遇的顺序分四个阶段由台面依次输入El Centro波、San Fernando波和SHW2波。
地震波持续时间按相似关系压缩为原地震波的1／11.18，输入方向分为双向或单向水平输入。
在不同水准地震波输入前后，均对模型进行白噪声扫频，以测量结构的自振频率、振型和阻尼比等动力特征参数。
根据动力相似原理计算出原型结构动力特性和动力反应，整体结构振动台试验研究表明：结构满足抗震性能目标的要求。
利用大型通用有限元软件ANSYS进行了整体结构在7度多遇、基本和罕遇地震作用下的数值计算分析，并将理论值和试验数据进行了对比，验证了分析的可靠性。
上海环球金融中心建筑规划(ppt 33页)
如今， 代表中国的金茂大 厦早已成为众所周知的明星楼 盘，代表亚洲的环球金融中心 已封顶， 陆家嘴Z3-2地块的 超高层大楼最终将使用哪一套 方案仍然是一个谜。
No Image
上海环球金融中心
– 模型细部——立面支撑与立杆节点
上海环球金融中心
– 模型细部——立杆节点
上海环球金融中心
– 模型细部—— 立面支撑
– 图纸
– 图纸局部
– 图纸局部
– 材料清单
KPF公司总裁威廉·帕德森说， 金融中心的设计灵感原本来自于 中国传统文化中对于“天地”的 理解，正是天圆地方的意思。 而且，50米直径的“圆洞”就是 不远处“东方明珠”第二个球的 大小，空心圆洞与实心球体正好 形成一虚一实、遥相呼应的艺术 美感。
– Building Corporation）为中心，联合日本、美 国等40多家企业投资兴建的项目，总投资额 超过1050亿日元（逾10亿美元）。原设计高 460米，工程地块面积为3万平方米，总建筑 面积达38.16万平方米，比邻金茂大厦。1997 年年初开工后，因受亚洲金融危机影响， 工程曾一度停工。2003年2月工程复工。但 由于当时中国台北和香港都已在建480米高 的摩天大厦，超过环球金融中心的原设计 高度。由于日本方面兴建世界第一高楼的 初衷不变，对原设计方案进行了修改。修 改后的环球金融中心比原来增加7层，即达 到地上101层，地下3层，楼层总面积约 377,300平方米。
公司 。 【施工单位】 ： 中国建筑工程总公司、上海建工（集团）总公司总承包联合体。 【监理单位】 ：上海市建设工程监理有限公司 【所获荣誉】 ： 2008年竣工的最佳高层建筑（美国芝加哥“高层建筑和城市住宅
委员会”评选）。
建设过程
– 上海环球金融中心 Shanghai global financial hub是以日本的森大厦株式会社（Mori
上海环球金融中心结构设计
上海环球金融中心结构设计上海环球金融中心是位于中国上海市浦东新区的一座超高层建筑，是中国金融业的重要标志和地标性建筑之一、其结构设计是该建筑的核心部分，对于建筑的安全性、稳定性以及整体的建筑美感起着重要的作用。
下面将详细介绍上海环球金融中心的结构设计。
一、整体结构类型上海环球金融中心采用的是钢结构-混凝土核心筒结构，这种结构类型能够更好地满足超高层建筑的要求。
核心筒由混凝土构成，具有良好的抗震性能，能够在地震发生时提供稳定的支撑。
而钢结构则用于组成建筑的外部立面和内部空间，钢结构具有轻量化、延性好、施工速度快等优点。
二、结构特点1.大跨度设计：上海环球金融中心的层高为6.9米，整个建筑共有128层，总高度达632米，大跨度结构设计成为必然选择。
大跨度结构能够提供更大的空间，给予租户更多的自由度和灵活性。
2.倒悬结构：上海环球金融中心的设计灵感来自中国传统的华表，该建筑以三支倒悬的桅杆状结构为特色，形成了一个独特的视觉形象。
这种设计不仅使建筑具有辨识度和艺术感，同时也提高了建筑的空间利用率。
3.多层式空间划分：上海环球金融中心采用多层空间划分的设计，在大厅和其他公共区域设置了多层楼梯和空中走廊，使建筑内部形成多层次、多维度的空间布局。
这种设计不仅提高了建筑的空间利用率，还增加了建筑的感官冲击力。
4.抗震设计：由于上海区域地处东亚地震带，抗震设计对于超高层建筑尤为重要。
上海环球金融中心采用了一系列的抗震措施，包括加强主结构的抗震能力、采用阻尼器技术减小地震对建筑的影响、增加剪切墙等。
这些措施能够保证在地震发生时建筑的安全性和稳定性。
三、结构施工上海环球金融中心的结构施工是一项复杂而艰巨的任务，需要大量的工程技术和施工经验。
施工过程中，要注意加强对于结构节点的处理，以确保节点的强度和连接可靠性。
此外，还需要采用现代化的施工设备和系统，以提升施工效率和质量。
四、结构效果上海环球金融中心的结构设计使得整个建筑在视觉上更加独特、优美，同时也提供了更好的使用功能和安全性能。
上海环球金融中心
土木水利工程概论大作业之上海环球金融中心Shanghai World Financial Center （SWFC）由于现今土木工程领域涵盖了许多前沿科学的技术，所以我的土木水利工程概论大作业决定论述一项比较新工程-------上海环球金融中心。
当然，由于上海环球金融中心的很多先进技术是我们土木水利工程没有涉及的，所以我主要根据课上的知识对这项工程的地基、结构体系、抗震三个方面给出详细的个人看法，抗风技术只给出一些非专业的个人看法，当然肯定会非常的不准确，敬请见谅！对于所参照的资料用“隶书”字体打出，而自己的个人看法则由”微软雅黑“字体打出。
本作业大部分参考资料来自pdf文档，不可复制，均为手打的，因此难免会有一些错别字。
1.上海环球金融中心简介 (1)2.建筑资料 (2)3.地基 (3)4.结构体系 (6)5.抗震系统 (10)6.抗风系统 (11)7.对上海环球的总体评价 (13)8.对土木水利工程概论的总结和建议 (14)上海环球金融中心简介上海环球金融中心 Shanghai global financial hub是以日本的森大厦株式会社（Mori Building Corporation）为中心，联合日本、美国等40多家企业投资兴建的项目，总投资额超过1050亿日元（逾10亿美元）。
原设计高460米，工程地块面积为3万平方米，总建筑面积达38.16万平方米，比邻金茂大厦。
1997年年初开工后，因受亚洲金融危机影响，工程曾一度停工。
2003年2月工程复工。
但由于当时中国台北和香港都已在建480米高的摩天大厦，超过环球金融中心的原设计高度。
由于日本方面兴建世界第一高楼的初衷不变，对原设计方案进行了修改。
修改后的环球金融中心比原来增加7层，即达到地上100层，地下3层，楼层总面积约377,300平方米。
环球金融中心与金茂大厦夜幕下的环球金融中心(1)建筑资料【中文名称】：上海环球金融中心【英文名称】：Shanghai World Financial Center （SWFC）【建筑位置】：上海市浦东陆家嘴金融贸易区Z4-1号地块。
SRC工程结构案例
项目名称：上海环球金融中心（Shanghai World Financial Center）建设地点：上海市浦东新区世纪大道100号用地面积：30,000m²占地面积：14,400m²总建筑面积：381,600m²建筑层数：地上101层、地下3层建筑高度：492米结构形式：钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）建设单位：上海环球金融中心有限公司设计审编：森大厦株式会社一级建筑士事务所建筑设计：KPF建筑师事务所、株式会社入江三宅设计事务所结构设计：籁思理·罗伯逊联合股份有限公司(LERA)设计单位：上海现代建筑设计（集团）有限公司、华东建筑设计研究院有限公司施工单位：中国建筑工程总公司－上海建工（集团）总公司连合体竣工日期：2008年春季（预定）深圳世贸中心大厦于1996年设计，是一幢集金融、贸易、商业、办公于一体的综合性超高层建筑，总建筑面积12万平米。
主楼地上52层，地下3层，标准层层高4m，总高230m，采用钢骨混凝土框架-筒体结构深圳世贸中心大厦在关键部位应用了钢骨混凝土结构，解决了用普通钢筋混凝土结构不能解决的难题，收到了良好的效果國泰建設森林觀道建築地點：台中市建築設計：賴浩平.趙英傑.賴恩常建築師事務所樓層數：B5F+27F構造：鋼骨鋼筋混凝土(SRC)結構系統：二元系統（韌性抗彎矩構架+剪力牆）總樓地板面積：51600 m2設計時間：2008L YP鋼板剪力牆慈濟基金會台中文心路靜思堂建築地點：台中市建築設計：戴育澤建築師事務所樓層數：B2F+8F構造：鋼骨鋼筋混凝土(SRC)結構系統：二元系統（韌性抗彎矩構架+韌性斜撐）總樓地板面積：41500 m2設計時間：2007制震（BRB）30m大跨距制震（BRB）：採用國科會專利的制震器，於1~7F設置挫屈束制斜撐（BRB）。
30m大跨距：本案建築規劃的主要用途－集會堂，係30m大跨距空間，且長跨梁上方需承載500kgf/m2活載重，故設計1.5m梁深的純鋼梁並配合預拱施作。
上海环球金融中心
5)安全防护要求高 周边巨型柱和中部核心筒中埋设有型钢柱和 钢桁架,此部位的钢结构吊装领先于混凝土施工,安全防护难度大。因 高空风力加大,顶部F91以上施工作业对安全防护提出了更高要求。
总体施工方案
上海环球金融中心主楼施工采用了核心筒先于外部巨型结构施工的 总体方案。F1～F6层先进行核心筒及其周边墙体的施工。先在核心筒 周边墙体中埋设巨型钢柱,然后施工核心筒内的钢框架和混凝土楼板。 到达F6时,施工核心筒墙体内的第1道传力钢桁架。 周边墙体作为巨型结构的底部,从F6起,巨型结构将在墙体上连续施 工至建筑顶部。核心筒结构先行施工,核心筒外巨型结构、钢梁、钢 柱和筒内钢柱、钢梁安装落后于核心筒,钢结构作业层下为巨型型钢 柱、巨型斜撑内灌混凝土及巨型型钢柱外包混凝土和楼面钢筋混凝土 作业,间隔最多不超过10层。
来自CTBUH（高层建筑与城市住宅委员会）
为什么顶部的圆形换了？？？
目录
施工过程各阶段实物照片
•
1997年，打桩
2004年，基坑开挖
• 2004年，深坑 第一次挖土
2005年1月，第三次 大底板混凝土浇筑
2005年10月，完成钢平 台安装并第一次顶升
2005年10月，钢平台 第一次爬升
目录
部分结构体系
基础
抗侧力体系
防风措施
• 使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度，及通过电脑计算以控制阻尼器移动 的方向，减少大 楼由于强风而引 起的摇晃，而预 计这两台阻尼器 也将成为世界最 高的自动控制阻 尼器
抗震研究
目录
SWFC---模型细部
目录
SWFC钢结构设计和施工
上海环球金融中心工程总用钢量约为52300t,压型钢板面积约 20万㎡,现场焊接剪力钉约72万颗,高强螺栓78万颗。 塔楼F1～F90采用的钢构件截面主要有焊接箱形截面、焊接 H形截面、热轧H形截面、焊接三角形截面。钢板最厚100mm, 主要用于巨型钢柱、巨型斜撑和桁架等构件。钢板材质符合 ASTM572M345级规范,伸臂桁架节点采用铸钢件。铸钢件材质 等同于JIS G5102(SCW)及SN490B。组合楼板采用3W压型钢板+混凝土,厚 度156mm或200mm,避难层楼板采用10mm厚钢板+混凝土,厚度 200mm。 塔楼F91～F101层的空间钢架结构主要由焊接箱形梁构成。
最新上海环球金融中心施工技术介绍
2007年4月9日，高度达385.94 米，超越地王大厦383.95米。
2007年9月2日，高度达492米， 钢结构提前顺利封顶。
安全防护
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安全防护
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临时避雷针始终处于结构的最高处
临时防雷保护措施 避雷针
有争议的吊装方式－双机抬吊
顶部结构安装
阻尼器安装
两台对称布置 重269.4t台 9米*9米*4.4米
自动探测大楼摇摆，减小大 风对大楼的侧向影响，大陆首 台超高层建筑大型阻尼器。
阻尼器安装
阻尼器配重吊装
90层伸臂桁架区域设置 两台单重269.4吨主动式 阻尼器以消弱风振影响。
阻尼器安装完成
高强螺栓安装
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栓钉焊接
现场焊接
焊接培训
上海环球金融中心施工 技术介绍
结构体系
91层以下结构： 由巨型柱（主要的结构柱），巨型斜撑 （主要的斜撑）和带状桁架构成的巨型结 构体系； 钢筋混凝土核心筒与带混凝土端墙的钢支 撑核心筒体系； 构成核心筒和巨型结构柱之间相互作用的 伸臂桁架体系。
91层以上结构：
除A型柱处，其余为全钢结构。
巨型结构体系
形象进度
2005年6月地上结构开始吊装
2005年9月2日，核心筒6F转换桁架钢柱吊装
2006年2月，外筒18层带状桁架安装
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形象进度
形象进度
2006年6月，核心墙46层，外筒38层
2006年7月，42层带状桁架安装完成
2006年8月，核心墙57层，外筒52层
环球金融中心案例PPT(1)
• （6）该工程设置三台大型内爬式塔吊，期间要爬升67次、在398 米高空移位两台/次。危险系数高，难度大，且封顶后要在高空进行 塔吊拆除。
• （7）100毫米厚钢板焊接及高空焊接部位环境差，防护处理难度 大。
来源： CTBUH（高层建筑与城市住宅委员会）
台北 508 438 448 508 101/5 412,500 132亿 70
吉隆坡 378.6 375 378.6 452 88/5 395,000
/ /
上海 403 366 403 420.5 93/3 287,360 47亿 51
环球金融中心案例PPT(1)
环球金融中心案例 PPT(1)
2020/11/23
环球金融中心案例PPT(1)
一、上海环球金融中心简介
高度：
492m
楼层：
地上101层
地下3层
总建筑面积：381,600m2
业主：上海环球金融中心有限公司 总包：中国建筑工程总公司
上海建工(集团)总公司 设计：KPF建筑师事务所(美)
入江三宅设计事务所(日) 构造计画研究所(日) 赖思里·罗伯逊联合股份公司(美) 建筑设备设计研究所(日) 华东建筑设计研究院 中船第九设计院 中建上海设计院
• 混凝土：约24万m3
• 土方量：约26万m3
• 钢筋：约4.7万吨
• 幕墙：9.5万m2
• 电梯：91部,扶梯35部
• 钢结构安装：7.0万吨 • ALC板：14.4万m2 (约8吨）
人员需求图
• 10吨/小时燃油/气锅炉6台、冷冻机组8台
上海环球金融中心7358347692
❖ 目前世界第一高楼台北101大楼总高度为508米， 但其中包括了60米高的天线，上海环球金融中 心比起已建成的中国台北国际金融大厦主楼高 出12米，所以按国际建筑惯例来说，上海环球 金融中心仍为名符其实的世界第一高楼。
❖ 但地名管理部门人员表示：“爱称不能代替正式名 称。如果项目名称与正式命名不一致，也只是与项 目相关的人士私下的称呼。项目结束后，项目名称34 将逐渐淡出。”
谢谢您的关注！
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❖ 为了统一管辖公司中国事业，开发商森大厦 株式会社新近成立了“中国事业本部”。同 时，森大厦以独资方式，投资3.15亿元人民 币在上海新设立观光会议设施运营公司；又 以3.85亿元的投资额设立酒店经营有限公司。 而截至2006年3月份，环球金融中心的投资 为1050亿日元（约合人民币70.35亿元）。
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工程概况
❖ 该工程于1997年年初开工。原设计高460米， 后来因受亚洲金融危机影响，工程曾一度停 工。2003年2月工程复工。
❖ 但由于当时中国台北和香港都已在建480米 高的摩天大厦，超过环球金融中心的原设计 高度。由于日本方面兴建世界第一高楼的初 衷不变，对原设计方案进行了修改。
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工程概况
3
上海环球金融中心建成示意图
4
引起争议的原设计
❖ 设计图有如两把军刀穿破大 地托起一轮红日。不少人在 观看了设计图后，觉得它如 同两把抗日战争时期日本军 人使用的三八大盖刺刀深深 地刺痛了中国人的心，而顶 上的圆孔犹如日本的太阳旗。
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新设计倒梯形风洞
❖ 备受争议的大楼 顶部圆形风洞设 计改为倒梯形。
❖ 市地名办认为，根据规定，已被命名的建筑物如需
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核 芯 筒
周边地下连续墙及降水
本工程地下三层，地下室的永久周边墙采用厚度 约为一米的地下连续墙。地下连续墙能承受施工及 正常使用状态的荷载，也用于有效地减少流入场地 的地下水。 地下水位于地面以下约 500mm。在挖掘施工进行中 会进行降水，但本工程项目不设永久的降水系统。 因此，地下三层的底板将能承受地下水造成的静水 压力。
面。此建筑为多功能的摩天大楼，主要用 作办公室用途，但也有一些楼层用作包括
办公室、宾馆、商贸、零售、展览及其它
公共设施。大楼地上101层，地下3层，地 面以上高度为492米。当该建筑建成时， 有可能成为世界上最高的建筑物。主楼建 筑面积为252,935 m2，裙房为33,370 m2， 地下室为63,751 m2。
粉 质 细 砂
粉质 粘土
粉质 细砂
粘质 ，
砂质 粉土 细至
基础：
本大楼的基础形式为桩筏基础。主楼范围的桩已于 1997年10月到1998年7月期间施工完成，桩基采用直径为 700mm的钢管桩，桩顶标高－19.000，桩长40～59m。主 楼采用厚度约为4.5米的底板，支承于桩基之上，板顶标 高－14.500。本次设计采用了周边剪力墙、交叉剪力墙 和翼墙组成的传力体系，将核心筒剪力墙承受的荷载传 递到主楼的四角。 裙房的桩基嵌 固在二米厚的筏板 之上，桩和筏板被 设计来抵抗来自地 下水的浮力。 底部剪 力墙
楼层系统
标准办公层及酒店层楼面采用普通混凝土与“Lysaght 3W”压型钢板组成的组合楼盖，全厚156mm。 在 54 层以上的设备层及所有设备层相邻上一层，由于 布置有带状桁架和伸臂桁架，所以采用总厚度为200mm。 的组合楼板，以增强抗侧力体系。在 54 层以下的设备层， 采用一种10mm厚平钢板上浇注190mm混凝土的楼板体系， 以进一步加强楼板。 楼层的主、次梁采用组合截面或热轧型钢，设计考虑 了钢梁与混凝土楼板的组合作用。
B
超限内容
加强层和转换层：本建筑存在 一些加强层和转换层，这意味 着本建筑可归类为竖向不规则 结构。但这些特殊的楼层在整 个塔楼高度上的竖向分布有相 当程度的规则性，且融合在整 个结构体系中。 规则分布的加强层和转换层 每十二层一个的带状桁架和 核心筒转换桁架 三个三层楼高的伸臂桁架
核心 筒 混凝土 周边墙 巨型柱
地基基础
地质概况
深度 层 土 土类 序 类 描述
填土 有机粉质 粘土
粘土 土 砾
粉 砂
本场地位于长江 支流黄埔江的一个河 湾附近。本场地土壤 为全新世（近代的）、 上更新世及中更新世 冲积、三角洲沉积、 海岸积土及浅海洋沉 积土。花岗底岩位于 本场地下大约275m深 处。
粉质 粘土
粉质 细砂
砂质 粉土 粉质黏 土
显著减低建筑物整体变形中的弯曲部分 减少由地震及风载所产生直接位于核心筒以下桩基的 荷重
减少由活荷载引起的核心筒和周边墙体之间楼板的倾 斜度
为抗侧力体系提供一个重要的附加余度
伸臂桁架体系的功能
• 减低核心筒承担的倾覆力矩
500 450 400 350
X Y
500 450 400 350
主楼结构体系
抗侧力体系：
为对抗来自风和地震的侧向荷载， 大楼同时采用以下三个结构体系： 由巨型柱（主要的结构柱），巨型斜 撑（主要的斜撑）和带状桁架构成的 巨型结构体系； 钢筋混凝土核心筒与带混凝土端墙的 钢支撑核心筒体系； 构成核心筒和巨型结构柱之间相互作 用的伸臂桁架体系。 以上三个体系共同承担了由风和地 震引起的倾覆弯矩。前二个体系承担 了由风和地震引起的剪力。
超限内容
•高度超限：现设计塔楼地面以上高度为492m。 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，抗震 设防烈度为七度，钢框架混凝土核心筒结构的 最大高度限制为160m，劲性混凝土框架混凝土 核心筒的最大高度限制为190m。本建筑的高度 明显地超过了现有规范的限值。
H
•高宽比超限：根据《高层建筑混凝土结构技术 规程》（JGJ 3-2002），抗震设防烈度为七度 的建筑高宽比（H/B）的限值为7。现设计塔楼 底部的尺寸为57.95m，塔楼的高宽比（H/B）为 8.5，超过了规范规定的限值。
0 0.0E+00 5.0E+06 1.0E+07 1.5E+07 2.0E+07 2.5E+07 3.0E+07
Overturning Moment (kN-m)
200年风荷载
共同作用 巨型柱 核心筒 周边桁架 带状桁架
伸臂桁架 巨型斜撑
共同作用 巨型柱 核心筒 剪力墙 带状桁架
伸臂桁架
巨型斜撑
上海环球金融中心
SHANGHAI WORLD FINANCIAL CENTER
——结构设计
工程概况 结构体系
超限内容
设计依据
地震工程研究 风工程研究 结构计算 结构构件及节点设计
工程概况
拟建中的上海环球金融中心位于上海
陆家嘴金融贸易区，坐落于陆家嘴绿地对
X Y
Elevation 300 (m)
250 200 150 100 50
Elevation 300 (m)
250 200 150 100
核心筒
巨型结构
50
核心筒 巨型结构
Overturning Moment (kN-m)
0 0.0E+00 5.0E+06 1.0E+07 1.5E+07 2.0E+07 2.5E+07 3.0E+07
巨型结构体系
巨型柱
巨型斜撑
带状桁架
混凝土 周边墙
核心筒体系
上部核心筒 埋置型钢的混凝土端墙
钢支撑核心筒
中部核心筒
下部核心筒
周边剪力墙
伸臂桁架体系
三层楼高的 伸臂桁架
核心筒
巨型柱
伸臂桁架 - 第19层
OUTRIGGER TRUSS
伸臂桁架 - 第67层
伸臂桁架 - 第91层
伸臂桁架体系的功能
三层楼高 的伸臂桁 架
结构设计依据
基本设计参数 •
•
设计使用年限：主楼为100年，裙房为50年 安全等级
•结构类型 ＝ 乙类建筑（重要建筑）
•抗震等级
基本地震参数
• • • 基本地震烈度＝7度 抗震构造措施采用的设防烈度＝8度 场地特征周期 多遇地震: 0.9s 罕遇地震: 1.1s • 水平地震影响系数最大值: 多遇地震: 罕遇地震: •