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498米的高层，结构设计怎么破？

发布于：2020-03-12 15:49:12 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

西北有高楼，上与浮云齐。

效果图

西安是国家中心城市，古代“丝绸之路”起点，“一带一路”枢纽城市。在这个古老而现代的城市，将迎来总高度达500米级的中国西北第一高楼，同钟鼓楼、大雁塔等历史地标交相辉映，见证西安迈向国际化新征程。

有“西部第一高楼"之称的中国国际丝路中心是陕西省与绿地集团全面深化合作的重要成果之一，是陕西省打造现代化大西安新中心的有力支撑。项目建成后将成为"大西安"的城市新名片，将同钟鼓楼、大雁塔等历史性地标凝视相望，相得益彰！
那中国国际丝路中心究竟有多高？

498米！

这个高度是绿地集团在西北建成并投入使用的首座超高层建筑西安绿地中心A座的近两倍。目前，本项目正在加紧建设中，相信不久之后，亲们就可以登上高楼看尽古都风光了。到时小编一定第一时间飞去打卡，求合影！
这样一座壮丽不凡的项目隐藏着众多技术难点，绿地的设计师们在这个建筑中倾注心血，以工匠精神精心雕琢，逐一将这些难点攻破。
下面小编给咱们分享项目设计的特点，大家一起张姿势啦！

一、建筑形体与结构体系完美融合

1、建筑形体与结构抗震

中国国际丝路中心在最初的方案设计中，我们就将建筑形体与结构经济性相互融合，体现在整个建筑平面尺寸底部最大，向上逐级收进，这样的建筑形体具有很好的结构稳定性。

建筑形体由低区到高区逐步收进，结构重量也逐步减小，将大大减小地震作用。

2、建筑形体与风荷载
建筑形体收进的同时平面尺寸逐步减小，同时减小的还有建筑高区的迎风面积，此举能有效减小风压。同时，在风的作用下，超高层建筑不仅会在风吹的方向发生摆动，同时也会在垂直与风吹的方向发生较大摆动，这是由于风在垂直于风吹的方向产生不对称的漩涡引起的，这个由不对称的漩涡引起的摆动对超高层的结构安全影响极大。这也难不倒我们的设计师，我们对塔楼平面进行了优化，不采用那种简单的矩形平面，而将四个角根据建筑造型进行切角。平面切角后，结构侧面的漩涡情况有明显改善。以下两个动固可以很直观的展示这种变化。

建筑角部不切角风压示意图

建筑角部切角风压示意图

3、建筑效果与结构体系

中国国际丝路中心项目创新性的采用空腹环带桁架代替传统带斜杆的环带桁架，满足结构安全性的同时使得室内视野和空间通透性更好。

带斜腹杆环带桁架示意图

空腹环带桁架示意图

二、消能减震措施的使用

中国国际丝路中心所在地西安是地震活跃区（抗震设防烈度为8度）。根据项目的特点采用可提升经济性同时增加建筑安全度的消能减震技术，即在顶部两个加强层的核心筒与外框柱间布置阻尼伸臂桁架。本项目也成为全球采用粘滞阻尼器的最高建筑。

伸臂桁架布置示意图（红色部分显示为有阻尼伸臂桁架楼层）

阻尼伸臂桁架利用核心筒和外框柱的变形差让阻尼器发挥作用，在地震作用下有效的消耗地震能量，减小地震作用，从而保护主体结构。

阻尼伸臂桁架工作原理如下图所示。

在地震作用下，整体结构采用有阻尼伸臂和无阻尼伸臂的结构变形如下所示。可见采用消能减震措施的建筑在地震作用下摆动更小，结构更安全。（左侧为有阻尼伸臂的结构变形，右侧为无阻尼伸臂的结构变形）

地震整体动画

三、单桩承载力提高

根据地质勘查的相关数据，桩基承载力特征值为12000KN。

这个承载力是什么概念？目前国内最高建筑上海中心所使用的桩基承载力才使用到这个数值。但作为追求高效的结构设计这样仍然不够，为准确的得到桩基承载力,试桩过程中，我们在桩身预埋先进的滑动测微计，测微计能准确测试试桩的极限承载力、桩身内力、变形情况，准确掌握试桩过程中内力变化。根据试桩结果，桩基的单桩承载力特征值达到15000kN，比理论计算值提高3000KN。