浙江财富金融中心结构设计

浙江财富金融中心拥有两个塔楼， 塔顶均有约 39m 高的钢结构塔架。 东塔和西塔从广场层到结 构大屋面的高度分别为 148m 和 212m。 两个塔楼
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佐， 等． 浙江财富金融中心结构设计 2． 2 桩基础设计
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属中软场地土， 建筑场地类别为Ⅲ类。
桩基的形式不但取决于地质条件， 而且主要与 其核心筒 结构的形式和荷重有关。根据结构形式， 特别是西楼的核心筒。如果取 ⑩ － 3 的荷重相当大， 中等风化泥质砂岩为桩基的持力层 ， 桩有效长度约 50m， 单桩承载力特征值约 5500kN， 桩的钻头直径 为 800 。如果取较大的桩径， 虽然承载力可以提 但核心筒部分的布桩将分布到核心筒外很大的 高， 范围， 将大大增加底板的厚度和内力， 不够经济。 ， 800 所以经过不同桩径的比较 认为 的钻孔桩最 经济。但采用该层基岩为持力层也存在一些问题 ， 一是基岩较为软弱， 二是成桩时需要穿越圆砾层， 施工有很大的难度。但根据施工经验， 若采用反循 环的施工工艺， 可以穿越圆砾层。
图5
西楼长轴建筑物体型系数
图6
西楼短轴建筑物体型系数分布
在扩初设计时， 结合风洞试验的结果， 风荷载 进行整体计算是偏 的体型系数各向均统一取 1． 3 ， 于安全的。 3． 2 地震荷载 根据场地地震安全性评估报告， 对场地外延 150km 范围内的地震研究， 得出如下结论： 1 ） 地震 活动主要受长江下游 － 南黄海地震活动带控制， 本 6 研究区有发生 级左右地震构造背景和地震活动 背景。记载的最大地震是 1979 年发生在江苏溧阳 的 M6． 0 级地震。2 ） 近场区域 （ 25km ） 存在 3 组断 裂， 但场地未发现断裂通过。3 ） 场地类别为 Ⅲ 类， 地表下 20m 深度范围内， 所有层位属地震烈度 Ⅶ 度不液化层位， 且无淤泥层分布， 可不考虑震陷影 响。场地地震动参数见表 2 。
西楼 东楼
图2
建筑剖面图
地下室的其他部位需要采用抗拔桩 ， 持力层为 圆砾层， 桩长度约 30m， 直径 700 ， 抗拔承载力特 征值约 1300kN。 2． 3 底板设计 主楼的地下室底板采用变厚度筏板结构 ， 西楼 3． 20m ， 2． 60m 。 筏板的厚度约 东楼筏板的厚度约 其他部分的地下室底板采用平板和局部承台结构 。 平板的厚度为 800mm， 局部加厚承台的总厚度取 1500mm。该部分承台并非通常概念的桩基承台，
Structural design for Caifu Finance Centre in Zhejiang province Bao Zuo，Yu Menglin，Gu Hui，Chen Jiming
（ Shanghai Institute of Architectural Design ＆ Research Co． ，Ltd． ，Shanghai 200041 ，China） Abstract ： Caifu Finance Centre in Zhejiang province is constructed by east and west skyscrapers，and the layers of which are 36 and 52． The height of west super highrise building is 212 meters． The basement have three layers，because of the Sunken Plaza in B1 ，the partial fixing layer is the floor of B1． The bored pile is applied for foundation form，and the pile diameter is 800mm． Framecore wall system was applied in the superstructure，and the higher building is the west tower which the steel reinforced concrete column was used in lower floor． Keywords： super highrise building ； wind load； steel reinforced concrete column
务区的心脏地带， 将成为新中央商务区内的地标性 建筑。该建筑方案设计为美国约翰·波特曼设计事 务所， 上海建筑设计研究院有限公司承担施工图设 计 工 作。 基 地 面 积 34384m ， 实 际 使 用 面 积： 17376m2 ， 52 层 （ 西楼） ； 副 建筑高度： 主楼 214． 50m， 36 层（ 东楼） ； 3 层地下室， 楼 152． 50m， 深 12m。地上
压孔， 经检测所有点均有效。试验中风向角间隔取 为 15° ， 以正北为 0° ， 按顺时针方向增加， 即正东为 90° 、 正南为 180° 、 正西为 270° ， 共 24 个风向角。 根据风洞试验的数据， 本项目西楼的体型系数 分布以不考虑周边环境为控制， 分布情况见图 5 和 图 6 。东楼情况类似。
表2
特征周期值 T g /s 0． 30
0． 084
0． 189
0． 35
0． 113
0． 254
0． 50
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根据上述资料， 本工程的结构抗震设防计算采 T g = 0． 45s。 用规范的数值： A m = 0． 05g， α max = 0． 04 ， 3． 3 结构高度及竖向布置 由于本建筑有落低的地下广场， 使得该建筑的 所以在结 地面层不能假定为结构计算的嵌固楼层 ， 构计算时， 取 B1 层到屋面层的总高度作为结构计 （ 即将 B1 层楼面作为结构计算的 算的 悬臂） 高度， 《高层建筑混凝土结构技术规程 》 嵌固楼层。按照 中关于 6 度设防的地震区和 B 级高度的规定， 西楼 略超过 B 级高 210m 的限 的计算高度为 216． 50m， 值； 东楼的结构计算高度为 152． 50m， 略超过 A 级 高度 150m 的限值。 根据建筑设计要求， 两栋主楼的底部柱子断面 要求相等， 但由于两栋主楼的高度相差甚远， 所以 底部型钢混凝土 西楼的柱子采用型钢混凝土柱子， 柱子直径 1． 4m， 自层 2 楼面起改为直径 1． 2m 型钢 混凝土柱子； 层 16 楼面起改为直径 1． 2 ～ 0． 8m 的 钢筋混凝土柱子。 而东楼则采用普通的钢筋混凝 土柱子， 直径自层 2 楼面起改为 1． 2 ～ 0． 8m。 顶部 是考虑到屋面延伸的超高幕墙引 柱子直径 0． 8m， 起的附加荷载。
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工程概况 浙江财富金融中心项目， 座落于杭州新中央商
的平面为两个相同的椭圆形， 椭圆的长轴和短轴长 度分别约为 42m 和 56m。 主楼的结构形式均为框架核心筒结构。 地下 层 1 为下沉广场， 结构计算时， 取地下层 1 层面为 计算的嵌固面。 主楼上带有高出屋面的延续钢结 构幕墙， 其高出屋面的最大高度均为 39． 00m。 屋 顶构筑物顶点的建筑标高分别为 251m （ 西楼 ） 和 187m（ 东楼） 。 同时， 主楼底层的层高为 8m， 几乎是下部层高 4． 50m 的 2 倍， 而且有几根柱子在街面层没有约 束， 造成该两层刚度突变， 形成结构的薄弱层。 建筑结构的安全等级为二级， 结构设计的基准 期为 50 年； 建筑抗震设防标准为丙类， 结构重要性 系数取 1． 0 。本工程的抗震设防标准： 抗震设防烈 度为 6 度， 设计地震分组为第一组 （ 设计基本地震 加速度值为 0． 05g ） 。 Ⅲ 类场地土， 场地特征周期 0． 45s。 2 基础及地下结构 2． 1 工程地质概况
2 2 建筑总面积 162500m ， 地下建筑总面积： 50510m 。 2
图1
浙江财富金融中心项目
本工程地基土的情况见表 1 。 场地地面以下 20m 范围内的剪切波速为 162 ， 165m / s。 依据《建 （ GB50011 —2010 ） ， 筑抗震设计规范 》 场地土类型
Email： baozuo@ 作者简介： 包佐， 高级工程师， 一级注册结构工程师， siadr． com． cn。
图3
移去上部模型后东西塔楼底部的情况 地基土的情况 表1
而是为了抵抗底板水浮力引起的冲切和弯矩 ， 所以 承台与抗拔桩布置没有直接关系， 其作用类似无梁 楼盖的柱帽。 在主楼筏板与其他部位连接处以及其他地下 室部位均留设施工后浇带， 待全部施工完成后， 地 下室 将 连 成 整 体。 地 下 室 底 板 的 面 层 将 设 置 250mm 厚的滤水层。 2． 4 地下室结构设计 根据业主的意见， 地下结构采用“二墙合一 ” 的地下室外墙结构。地下连续墙的厚度为 800mm。 连续墙的内侧将设置总厚度为 300mm 的衬墙和排 水缝隙。B2 层及部分 B1 层楼面， 均采用梁板结构 标准框架梁的断面高度为 700mm， 局 楼盖的设计， 部跨 度 较 大 处 以 及 主 楼 周 边 环 形 梁 的 高 度 为 900mm。次梁为十字交叉形次梁， 板厚度 B1 层为 200mm， B2 层和街面层楼板厚度为 150mm。 B1 层为嵌固面， 由于下沉广场， 且存在局部的 人防设计要求等因素， 加上荷载较大， 板面开洞较 ， 多 故此次设计没有采用无梁楼盖的结构形式 。 2． 5 基础埋置深度 由于地下层 1 （ B1 层 ） 为结构的嵌固层， 因此 基础埋置深度只可取为 11． 45m 和 10． 85m（ 考虑主 概率 63% 50 年超越 概率 10% 50 年超越 概率 3% 加速度 Am / g 0． 025 水平地震影响系数 最大值 α max 0． 056
图4
杭州财富金融中心大厦模型及周边模型
本试验考虑了目前的周边环境和以后按建筑 规划环境的两种地貌状态。 根据有关图纸资料和 实地考察， 杭州财富金融中心所在位置周围 500m 半径范围内， 规划中的高度百米以上的超高层建筑 将达 10 余座， 因此试验中大厦模型及采用同一比 例制作的周边建筑环境一起放置在转盘上 ， 通过旋 转转盘模拟不同风向。 杭州财富金融中心大厦共分 4 个区域进行测 压，西塔楼塔身表面为 A 区， 其相应的斜屋顶为 C 区， 东塔楼塔身表面为 B 区， 其相应的斜屋顶为 D B 区设置 194 个测点， 区。A 区设置了 260 个测点， C 区、 D 区各设置 11 个测点。 共布置了 476 个测
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建
筑
结
构
2011 年
楼下底板的厚度分别为 3． 2m 和 2． 6m， 滤水层厚度 250mm） ， 根据对桩箱基础埋置深度的要求， 该埋置 的深度已经 可 以 满 足《建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》 （ GB50007 —2002 ） 第 5． 1． 3 条： 桩箱或桩筏基础的 埋置深度（ 不计桩长） 不宜小于建筑物高度的 1 /18 ～ 1 /20 的要求 （ 216． 5 /11． 45 = 18． 9 ， 152． 5 /10． 85 = 14． 06 ） 。 3 上部结构设计 3． 1 风洞试验及风荷载的取值 按照规范对于超高建筑结构的规定 ， 风荷载取 2 100 年重现期的基本风压 0． 50kN / m ， 地面粗糙度 取 B 类。 本工程为两个距离很近的椭圆形平面 ， 故风压 体型系数的取值参照了风洞试验的数据作为最终 设计的依据。 本工程的风洞试验由同济大学土木工程防灾 国家重点实验室和长安大学风洞实验室承担。 杭 州财富金融中心大厦风洞测压试验模型为一刚体 模型， 具有足够的强度和刚度， 在 14m / s 的试验风 速下不发生破坏并且不出现明显的振动现象 ， 以保 证压力测量的精度。 模型的几何缩尺比为 1 ： 260 。 模型与实物在外形上保持几何相似 ， 采用有机玻璃 制作， 见图 4 。
地下室三层， 由于地下层 1 存在下沉广场， 故嵌固层为地下层 1 楼面。基础采用钻孔灌注桩， 桩径 800mm。 上部 结构两塔楼均为框架核心筒结构， 其中较高的西塔在下部楼层采用型钢混凝土柱 。 ［ 关键词］ 超高层建筑； 风荷载； 型钢混凝土柱 中图分类号： TU318 文献标识码： A 848X（ 2011 ） S1038605 文章编号： 002-
第 41 卷 增刊 2011 年 4 月
建 筑 结 构 Building Structure
Vol． 41 S1 Apr． 2011
浙江财富金融中心结构设计
包 佐， 余梦麟， 顾 辉， 陈绩明
（ 上海建筑设计研究院有限公司，上海 200041 ） ［ 摘要］ 浙江财富金融中心由东 、 西两幢超高层塔楼组成， 层数分别为 36 层和 52 层， 西塔最高结构高度 212m。