【精美排版】天津117大厦项目BIM技术研究和应用
天津117大厦项目机电施工关键技术-中国安装协会超高层机电工程技术交流会
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
❖ 管道材质选择及壁厚的计算
在《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T 5054-1996）中查得 ，20号碳素钢在20℃时许用应力[σ]t=131MPa ，Q235碳素钢在20℃时 许用应力[σ]t=124MPa 。依据公式：
第十一页，共50页。
第二十三页，共50页。
2、超高层电梯活塞效应的防治
❖ 取消井道隔墙，提高井道与轿厢的比值——占空比。
第二十四页，共50页。
2、超高层电梯活塞效应的防治
在井道上下端增设 泄压孔。
由于温度的不同而产 生空气的密度及压力梯 度最终导致产生气流在
井道及建筑中垂直流动-
烟囱效应
室外 建筑 气流
第二十五页，共50页。
❖管道支架的设计
❖ 传统空调水系统管道固定支架
第十三页，共50页。
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
第十四页，共50页。
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
第十五页，共50页。
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
第十六页，共50页。
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
❖ 管道补偿及连接
第十七页，共50页。
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
❖ 空调水系统管道固定支架设置
第十八页，共50页。
2
超高层电梯活塞效应防治
第十九页，共50页。
2、超高层电梯活塞效应的防治
❖ 电梯总共255部，其中垂直电梯147部，自动扶梯108部，垂直电梯最快速度 ❖ 为12m/s（约43km/h），最大载重量为4.2吨，是全球最大电梯单笔合同。
第二十六页，共50页。
中国BIM运用经典案例集锦
近年来，全国各地涌现出了多座运用BIM打造的地标性建筑，现将其中几个极具特色的代表简单介绍如下：BIM应用于国家会展中心国家会展中心室内展览面积40万平方米，室外展览面积10万平方米，整个综合体的建筑面积达到147万平方米，是世界上最大综合体项目，首次实现大面积展厅“无柱化”办展效果。
总承包项目部引入BIM技术，为工程主体结构进行建模，然后把各专业建好的模型与总包建好的主体结构模型进行合模，有效地修正模型，解决施工矛盾，消除隐患，避免了返工、修整。
BIM应用于亚洲最大生活垃圾发电厂老港再生能源利用中心是目前为止在亚洲地区的生活垃圾发电厂里最大的项目，应用BIM技术使其在设计过程中节约了9个月时间，并且通过对模型的深化设计，节约成本数百万，实现了节能减排、绿色环保的成效，响应了国家号召，真正实现了老港再生能源利用中心的存在价值。
BIM应用于广州周大福金融中心(东塔)广州周大福金融中心(东塔)位于广州天河区珠江新城CBD中心地段，占地面积2.6万m2，建筑总面积50.77万m2，建筑总高度530m，共116层。
通过MagiCAD、GBIMS施工管理系统等BIM产品应用取得良好成效，实现技术创新和管理提升。
建成后的广州东塔和广州西塔将构成广州新中轴线。
BIM应用于天津117大厦位于天津滨海高新技术产业开发区的天津117大厦结构高度达596.5米，通过GBIMS施工管理系统应用(GBIMS广联达目前针对特殊的大型项目定制开发的BIM项目管理系统)，打造天津117项目BIM数据中心与协同应用平台，实现全专业模型信息及业务信息集成，多部门多岗位协同应用，为项目精细化管理提供支撑。
创造了11项中国之最，并运用BIM技术实现了成本节约、管理提升、标准建设。
BIM应用于苏州中南中心苏州中南中心建筑高度为729米，应用BIM技术解决项目要求高、设计施工技术难度大、协作方众多、工期长、管理复杂等诸多挑战。
该项目的业主谈到：“这个项目建成后将成为苏州城市的新名片，为保证项目的顺利进行，我们不得不从设计、施工到竣工全方面应用BIM技术!” 为保障跨组织、跨专业的超高层BIM协同作业顺利进行，业主方选择了与广联云合作，共同搭建“在专业顾问指导下的多参与方的BIM组织管理”协同平台。
超高层项目BIM技术研究和应用
1、BIM实施策划体系
1）管理目标
实现以下五大管理目标： 提高深化设计的质量和效率； 提高总承包进度计划的管理能力； 提高现场施工方案的合理性与科学性； 提高分包协调管理能力和信息沟通效率； 提高商务合约管理可靠性。
1、BIM实施策划体系
2）应用范围
BIM在建筑全生命周期中的应用
住宅区(1期) 马球会所
中央商务区 CBD
住宅区(2期)
马球场
马房及训练场
项目概况
CBD一期（117大厦项目）概况
总建筑面积：84.7万平方米 方米 总用钢量：27.9万吨 混凝土用量：61万立
117主塔楼：高度597米，为中国结构第一高楼。
中央商务区 CBD
CBD一期
项目概况
天津117大厦结构概况
BIM模型维护 场地分析 建筑策划
规划
设计
施工
运营
方案论证 参数化设计 性能化分析 工程量统计 协同设计 可视化设计 管线综合 数字化建造 4D施工模拟 5D施工模拟 物料跟踪 施工现场配合 竣工模型交付 维护计划 资产管理 空间管理 建筑系统分析 灾害应急模拟 建筑改造
表示在117大厦项目中的应用
117主塔楼结构形式为巨 型框架-核心筒-巨型斜撑 结构； 总部办公楼为框架-剪力 墙结构（H形钢骨混凝土 柱）。 塔楼首层建筑平面尺寸约 65m×65m，4200㎡，以 0.88°渐变至顶层时平面 尺寸约45m×45m， 2100 ㎡ 。
总部办公楼 117塔楼
地下室
合同模式
合约 界面
PC (采购+建造)模式总承包
各专业设计信息 设计模型信息 «IFC格式文件» 设计模型信息 «IFC格式文件» «IFC格式文件»
天津117大厦工程介绍
需要截取视频起止时间1:48——39:301:48京畿南望，紫气东来。
在中国经济增长的第三级天津宝地，高银天下，巍峨耸立，傲视群雄，成就富国神话。
工程概况：天津高新区和服务外贸基地综合陪同区，中央商务区一期工程由117层的117塔楼，37层的总部办公楼，23层的商业廊及两层的精品商业廊。
该工程总建筑面积84.7万平方米，其中地上部分49.7万平方米。
117塔楼总高度597，结构高度596.2米，是中国结构第一高，为钢筋混凝土核心筒加矩形框架的结构体系。
大楼首层65米乘65米，4200平方米，向上以0.88度的角度逐层缩小。
顶层46米乘46米，2100平方米，是一幢集甲级办公、六星级酒店、旅游观光、精品商业为一体的特大型超高层摩天大楼。
117大厦擎天巨钻，至尊闪耀。
工程特点与施工关键控制点：在中国所有的摩天大楼中，117大厦塔楼结构最高，体量最大，工期最紧，由此带来的施工关键控制点有——1. 确保塔楼工期节点是第一要务，对施工组织安排提出的难度最大。
2. 垂直运输是117塔楼施工的大动脉，塔吊、施工电梯的投入和合理安排是大动脉的保障。
3. 全力以赴确保32层以下提前运营，科学组织将运营与施工的影响降到最低。
4. 厚钢板剪力墙、大吨位矩形柱制作加工与吊装焊接，复杂钢筋的穿插与避让，高强混凝土超高泵送等施工难题需逐项攻克。
5. 深化设计总包协调管理是快速顺畅施工的保障。
垂直运输与总平面布置：裙楼和商业房利用第5标段已安装的8台塔吊进行上部结构施工，总部办公楼利用第5标段已安装的两台SCT293塔吊进行上部结构施工，117塔楼核心筒1-4夹层结构利用已安装ZSL270塔吊进行施工，然后在核心筒巨形柱外侧共安装6台大型动力塔吊，其中两台ZSL2700塔吊负责巨形柱，转换桁架，巨形斜撑大型机械设备等重型器械的吊装，两台ZSL1250塔吊和两台zsL380塔吊负责型钢梁，压型钢板幕墙板块等次构件的吊装，6台动力塔吊随核心筒巨形柱施工交替爬升，塔楼外框106层施工完成后用ZSL1250塔吊拆除ZSL2700塔吊，并用ZSL1250塔吊补装结构间后。
天津高银117大厦巨型支撑设计与思考_包联进
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｔｈｉｎｋｉｎｇ ｏｆ Ｍｅｇａ Ｂｒａｃｅ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎ １１７Ｔｏｗｅｒ
第１６卷 第２期 ２０１４年４月
建 筑 钢 结 构 进 展 Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｓｔｅｅｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
Ｖｏｌ．１６ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１４
天津高银１１７大厦巨型支撑设计与思考
包联进，汪大绥，周建龙，陈建兴，童 骏，陆道渊
（华东建筑设计研究院有限公司 ，上海 ２００００２）
３．２ 巨 型 支 撑 特 殊 布 置
在已建成的 超 高 层 建 筑 中 ，跨 层 布 置 的 巨 型 支 撑 一 般与承重结构 呈 一 体 化 布 置 ，即 支 撑 与 周 边 外 框 架 布 置 在一个平面内，节点处支撑与 梁、柱 的 变 形 和 内 力 传 递 彼 此协调，如芝加哥希 尔 斯 大 厦 、香 港 中 国 银 行 （图 ５）。 巨 型支撑由于外 框 架 在 连 接 节 点 的 连 续 约 束 ，其 自 由 长 度 与常规单层单 跨 布 置 支 撑 基 本 相 近 ，加 之 巨 型 支 撑 截 面 回转半径较大，长细比较小，在 受 压 时 一 般 不 会 产 生 屈 曲 现象。
２个楼层有一个可靠的约束。 塔楼１区立面采用人字支 撑（图 ６），支 撑 跨 越 地 下 １
４ ４
建筑钢结构进展
第 １６卷
在目前仍然是 优 先 和 广 泛 采 用 的 。 然 而，跨 越 多 层 及 多 跨的 巨 型 斜 撑 越 来 越 多 被 采 用 。 ［２］ 这 种 支 撑 的 设 置 形 式 使梁、柱结构系 统 在 抵 抗 重 力 荷 载 和 水 平 荷 载 时 受 力 更 协调，增强了外框结构的抗侧 力 刚 度 ，促 进 了 超 高 层 建 筑 和结构的进步，为超高层建筑 创 造 出 更 有 效 的 结 构 形 式 ， 明显地 拓 宽 了 传 统 斜 支 撑 的 概 念 ，也 带 来 了 新 的 技 术 挑战。
天津117大厦介绍片
监测点
试块边界
6500
x
监测点标记
6500
监测点标记
监测点标记
监测点标记
应变计实物图
A1(0,1) (Fra bibliotek,X)试块应变计监测点平面布置图
F1(25,26,27)
(X,Y,Z)
A2
(2,3,4) (X,Z,Y)
A3
(7,8) (X,Z)
Φ 48×3.5钢管
Φ 48×3.5钢管 (Z,Y,X) C(15,16,17) B(18,19,20) (X,Z,Y)
2016年全部施工完毕，
投入使用
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
目录
一、工程概况 二、计划安排与形象进度 三、基坑施工情况 四、超高层施工
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
C+D区基坑东西剖面图
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
C+D区基坑南北剖面图
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
华夏之巅
传世经典
F点应变计竖向布置图
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
(2) 混凝土应力应变监测
5
5
4
4
4
劈裂抗拉强度
3
劈裂抗拉强度
3
劈裂抗拉强
3
应力(MPa)
应力(MPa)
应力(MPa)
2
2
2
1
1
1
0
0
0
0 5 10 15 20 25 30
-1
各监测点
0
10
20
3.天津117大厦项目BIM技术研究和应用
计划管理 生产管理 图档管理 合约管理 …
1、BIM实施策划体系
1）管理目标
实现以下五大管理目标： 提高深化设计的质量和效率； 提高总承包进度计划的管理能力； 提高现场施工方案的合理性与科学性； 提高分包协调管理能力和信息沟通效率； 提高商务合约管理可靠性。
1、BIM实施策划体系
-
应用 10、项目综合统计及报表: 关系数据方式
工程BIM 信息
«IFC格式文件»
«<软件平台待定>» 设计模型的整合与应用
- 1、设计模型整合及维护 - 2、综合设计碰撞:
数据集成 设计模型信息
«IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
总
承
BIM信息化工作小组
包
管
理
层
BIM工作组组长 BIM工作组副组长
BIM工作组副组长
土 建 BIM 工 程 师
钢 结 构 BIM 工 程 师
机 电 BIM 工 程 师
幕 墙 BIM 工 程 师
装 饰 BIM 工 程 师
综 合 BIM 工 程 师
BIM BIM
系
系 BIM
统
统
资
数
开
料
据
发
管
管
维
理
理
护
- 1、项目模型的合并与分拆
- 2、模型版本与变更管理
-
综合 3、设计信息浏览: 3D方式
4、施工设计信息浏览: 3D方式 5、进度计划及状态浏览: 4D方式 6、资源需求计划及耗用浏览: 基于3D模型
- 7、工程资料信息浏览: 基于3D模型
天津高银117大厦巨型支撑框架_核心筒结构模型振动台试验研究_张宏
物理量 长度
弹性模量 频率
模型相似关系（ 模型 /原型）
相似关系 1 /40 1 /3. 0 10. 20
物理量 质量密度
时间 加速度
表2
相似关系 5. 128 0. 098 1 2. 6
2. 3 模型设计及简化 塔楼结构嵌固部位为地下 1 层的夹层，试验模
型中包含地下 1 层，竖向构件嵌固于模型底板上，地 上部分包括塔楼及与塔楼相连的裙房。
第 45 卷 第 22 期 2015 年 11 月下
建筑结构 Building Structure
Vol． 45 No． 22 Nov． 2015
天津高银 117 大厦巨型支撑框架-核心筒结构模型 振动台试验研究*
张 宏， 田春雨， 肖从真， 曹进哲， 郝 伟， 李建辉
（ 中国建筑科学研究院，北京 100013）
7 1. 52 1. 51 0. 00 0. 00 0. 00 8. 07 0. 00 0. 00
8 1. 45 1. 45 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 7. 69 0. 00
图 6 原型与模型计算结果误差比较
铜板焊接而成。每层先安装钢构件（ 但钢柱是若干 层一次安 装 的） ，绑 扎 竖 向 构 件 钢 筋，浇 筑 竖 向 构 件，然后施工水平构件。模板采用聚苯材料。 3 试验装置及工况
1 工程概况 天津高 银 117 大 厦 是 一 幢 以 甲 级 写 字 楼 为
主，并且附有 六 星 级 豪 华 商 务 酒 店 及 相 关 设 施 的 大型超高层建筑，总建筑面积约 37 万 m2 。塔楼结 构高度 597m，大大 超 过 我 国《高 层 建 筑 混 凝 土 结 构技术规程》（ JGJ 3—2010 ） ［1］限 值，为 超 B 级 高 度的建筑。塔楼地面以上 117 层，地面以下 3 层。 结 构 平 面 布 局 呈 正 方 形 ，其 尺 寸 沿 竖 向 逐 渐 内 收 ， 办公层平面边长由 65m 逐渐 收 进 至 50m，酒 店 则 由 50m 收进 至 45m。结 构 平 面 长 宽 比 为 1 ∶ 1，钢 筋混凝土核 心 筒 位 于 结 构 正 中，整 体 结 构 布 置 规 则、对称，无凹进。