聚焦 | 《上海中心大厦悬挂式幕墙结构设计》专著出版
上海中心大厦位于上海浦东陆家嘴金融区核心区小陆家嘴,与金茂大厦和上海环球金融中心毗邻,是我国设计建造的第一幢600m以上的超高层建筑,总建筑面积58万平方米,主体结构高度583.4m,塔冠结构最高点632m,建成后三座建筑成品字布局,共同成为上海的新地标。该项目首次在超高层建筑中大规模使用了双层独立玻璃幕墙系统,其中与主体结构分离且扭曲收缩的外幕墙系统是整栋建筑区别于其他高层建筑的显著特点之一。
如何为脱离主体结构且扭曲上升的外幕墙提供坚实的支撑,保证整个外幕墙系统的安全受力和正常使用,是整个幕墙系统设计乃至整个项目结构设计的难点。为此,该项目首次在超高层建筑上采用了一种新型的分区悬挂的“巨型柔性悬挂式幕墙支撑结构体系”,用于实现外幕墙扭曲的外立面几何形态。该体系独立于主体结构、几何造型扭曲、分区悬挂重量大、悬挂高度高、竖向支承刚度柔且不均匀,整个幕墙结构体系构成及传力较为特殊导致其与主体结构协同工作复杂,给结构设计与施工带来巨大的技术挑战。
由于该体系在国内外超高层建筑工程中尚无应用先例,且在很多方面都超越了现行技术标准,TJAD抽调技术骨干组成科研攻关团队对其进行技术攻关。无论是结构体系还是节点构造均经历了多轮的反复论证分析与优化,进行了大量的创新性工作,相关优化措施不仅提高了整个系统的可建造性,而且节省了结构造价,取得了显著的经济效益。同时科研团队还对对结构安全至关重要的,水平和竖向荷载下幕墙支撑结构与主体结构协同工作性能、竖向地震反应、以及施工过程中幕墙支撑结构的受力特性等一系列非常规问题进行了深入的专项分析和研究,确保了工程建设的顺利进行,幕墙系统的建造完成也验证了该结构分析、设计研究的可靠性。另外,在深化设计阶段,科研团队配合上海市机械施工集团有限公司对支撑结构的竖向伸缩节点、短支撑节点、扭转限位约束节点等一系列特殊节点构造进行了深入的深化设计研究,确保了相关特殊节点设计的可实施性。
上海中心幕墙支撑结构设计经历了艰辛的设计历程,其成功的设计经验和研究成果是对现有高层建筑幕墙结构设计理念和方法的丰富和完善,同时也对其他类似的复杂工程项目具有一定的参考价值。
本书共有9章:
第1章为项目工程的基本概况,主要介绍工程背景情况,幕墙建筑设计理念,结构设计的特点及难点。
第2章为主体结构设计概况,简要介绍主体结构的体系及设计情况,使读者对幕墙依附的主体的结构有所了解。
第3章主要介绍幕墙的体系及其与主体结构的连接关系,使读者对上海中心幕墙系统构成特点有宏观的了解。
第4章为荷载与作用,介绍幕墙系统所承受的荷载的特点。
第5章介绍幕墙结构的基本力学特性及基本设计情况。
第6~8章详细介绍了幕墙与主体结构协同工作特性,包括静力协同特性、地震反应、施工过程影响等。
第9章对幕墙支撑结构一些关键节点设计、试验情况进行说明。