【结构精品案例】错合连接的城市综合体——杭州西子国际结构分析

杭州西子国际项目为杭州市城市综合体项目，其中三栋主楼均由两栋不等高塔楼错合连体而成，呈L形，结构的最薄弱部位出现在空中大堂层，其存在刚度突变、连接体、竖向构件收进多项不规则。下文仅介绍最高的连体塔楼T1的结构设计情况。

1 工程概况

杭州西子国际项目位于杭州市江干区，是集综合商业、公寓、办公、酒店为一体的城市综合体。本工程东西向长243m，南北向长153m，呈L形布置，地上由三栋连体塔楼T1，T2，T3组成。各连体塔楼均由一栋相对高塔（A塔楼）和一栋相对低塔（B塔楼）组成，A塔楼与B塔楼交错叠合形成连接体，其交接部位形成一个交接层（即空中大堂层），A塔楼与B塔楼采用刚性连接，连接体采用型钢混凝土结构体系；三栋连体塔楼之间通过钢结构连廊连接；三栋连体塔楼裙房之间采用铰接连接，连接体采用钢结构；连体塔楼T3与北区商业部分之间设置一道伸缩缝兼防震缝，地下室不设缝；商业裙房为4层（局部5层）；地下部分为3层（局部4层）整体车库。

建筑效果图

连体塔楼T1平面长73.0m,宽51.8m，由两塔楼错合连体而成，呈L形，A塔楼地上37层,地下3层,屋面高度为140.10m,幕墙顶高度为144.85m；B塔楼地上26层，地下3层，屋面高度为96.40m；连体塔楼T1上部10层连体，属B级高度复杂高层建筑。连体塔楼T1的主要框架柱截面由900mm×1400mm逐级缩减至800mm×800mm，核心筒外围剪力墙厚为500mm(4层及其以下)、400mm（4层以上），核心筒内剪力墙墙厚为250mm，主要框架梁截面为500mm×700mm，外围边梁截面尺寸为400mm×800mm。混凝土强度等级为C60～C30，沿高度逐级递减。

基础设计等级为甲级，主体部分采用桩筏基础，以⑩-3圆砾层作为桩基持力层，主体部分采用直径为800mm钻孔灌注桩

2  结构选型与结构布置

为实现建筑方案中“城市门坊”的概念，连体塔楼T1的主体结构整体形成两个不对称塔楼的搭接连体结构，采用框架-剪力墙结构体系。为提高结构的刚度和延性，有效控制柱截面尺寸，采用型钢混凝土框架柱。型钢混凝土框架柱的设置高度约为相应塔楼高度的2/3，连接体两侧型钢混凝土框架柱中的型钢伸至屋面。框架梁采用钢筋混凝土，在连接体部位设置型钢混凝土梁。

连体塔楼T1结构模型

由于空中大堂层存在刚度突变、部分连接体、竖向构件收进多项不规则。为加强空中大堂层，连体塔楼T1低区平面布置三个核心筒，高区平面布置两个核心筒，其中叠合部位（空中大堂范围内）布置的一个刚度较强的核心筒贯穿高低区。同时将空中大堂层剪力墙及框架柱抗震等级均定为特一级，抗震性能目标提高至B级。

连体塔楼T1低区标准层平面布置（27层以下）

连体塔楼T1高区标准层平面布置（27层及以上）

3   超限构造加强措施

（1）采用型钢混凝土柱的框架-剪力墙结构。型钢混凝土柱的高度不小于相应塔楼高度的60％，连接体两侧型钢柱伸至A塔楼屋面。

（2）连接体及与连接体相邻的结构构件的抗震等级提高一级；空中大堂层及上、下各一层的竖向构件的抗震等级提高至特一级；B塔楼体型收进楼层（26层）及其上、下各两层的周边竖向构件的抗震等级均提高一级；其他部位仍按高规选用。

（3）控制墙、柱轴压比限值，框架柱：0.75（一级），0.85（二级），剪跨比小于2的框架柱相应减小0.05；剪力墙：0.50（一级），0.60（二级、三级）。

（4）底部加强区及相邻的上一层设置约束边缘构件，底部加强区墙体配筋率提高至0.3%，对于中震下出现拉应力的墙，底部加强区的最小配筋率提高至0.6％。

（摄影：范翌）

（5）对连接体部分构件进行加强，特别是连接体底层和顶层梁板。连接体及连接体相邻跨楼板厚度取250mm(底层楼板),200mm(顶层楼板),150mm(其他层楼板)。采用双层双向板配筋，且每个方向的配筋率不小于0.3％。连接体及向连接体两侧延伸一跨的梁采用型钢混凝土梁，连接体底层梁高1000mm。

（6）连接体及连接体下两层均强制指定为结构薄弱层。

（7）控制B塔楼体型收进楼层（26层）的层间位移角不大于相邻下部区段最大层间位移角的1.15倍。

（8）加强B塔楼屋面板及裙房屋面板的板厚，板厚不小于150mm，设置双层双向钢筋网，且每个方向的配筋率不小于0.25％。

本工程设计过程中得到了浙江省超限审查组专家热心细致指导，并于2011年1月本项目通过超限专项审查，目前该项目已经竣工。