上海环球金融中心钢结构设计与施工
上海环球金融中心超高层(492米)复杂体系巨型钢结构安装成套技术之施工测量技术
上海环球金融中心超高层(492米)复杂体系巨型钢结构安装成套技术之施工测量技术上海环球金融中心是位于中国上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区核心区域，建筑高度492米，占地面积10.7万平方米。
建筑集写字楼、世界级商业广场、五星级酒店、文化设施、公共景观于一体。
其中，超高层建筑所拥有的复杂体系和巨型钢结构安装成套技术亦备受瞩目。
本文将就上海环球金融中心超高层(492米)复杂体系巨型钢结构安装行为中的施工测量技术加以讨论。
施工测量技术的意义巨型钢结构安装是伴随着超高层建筑而出现的一项重要技术，因其施工难度大、对测量精度要求高、施工周期长等特点，给施工带来诸多挑战。
针对上述难点问题，在建筑施工前对地形、建筑基础、设备、构件、管线、洞口的测量进行精确掌握和记录，是确保建筑施工质量和工程进度的重要手段。
因此，在巨型钢结构安装工艺中，施工测量技术具有极其重要的意义。
同时，在钢结构制造和安装进程中，处于复杂体系中的巨型钢结构，由于自身的复杂性和施工位置的高度，使得调整相对偏难，更需要精确的施工测量技术的配合。
因此，施工测量技术作为保证工程质量、施工安全和进度要求的重要手段，显得至关重要。
施工测量技术实践上海环球金融中心的巨型钢结构合计高达45000吨，数量多、型式复杂，安装工艺难度大，为了确保工程顺利进行，采用高新技术，尤其注重施工测量的严格实施。
地形测量地形测量是确定地面水平和高程状况的重要步骤。
根据设计图纸中的要求，在土层或既有设施中进行地级测量，以确保建筑物在整个施工过程中的基础和结构的整体适应性。
在上海环球金融中心施工中，基于建筑工艺和要求，进行了总体地面高程标志、地面水平控制点及基础投影点等多种地面测量，确定建筑位置，初步划定施工区域，确保了建筑在实际地形中的正确位置。
钢结构测量高强度的巨型钢结构安装施工所需的精度尤其关键，即使少量测量偏差也会在施工过程中放大。
因此，在施工过程中，采用现代化测量技术，如高精度全站仪等，对钢结构的定位精度进行测量。
《高层建筑结构设计》之二：上海环球金融中心结构简介
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结构体系及特点
巨型柱
巨型框架的构成
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结构体系及特点
巨型柱为 巨型柱 钢骨混凝土组合结构。钢骨截面采 用热轧型钢或焊接组合截面。庞大的巨型柱位于 建筑物的各个角部，它们可以非常有效地抵抗来 自风和地震的侧向荷载。
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结构体系及特点
巨型斜撑为 巨型斜撑 钢管混凝土结构。其箱形截面由 二块大型竖向翼缘板和两块水平连接腹板组成。 箱形钢管中的混凝土增加了结构的刚度和阻尼， 也节省了浇注时的模板，还能防止构件中薄钢板 的 屈曲。巨型斜撑除了抵御侧向荷载以外，还用 于承受从周边柱子传来的重力荷载。 带状桁架位于每个避难／设备层的四周 ，高度 带状桁架 为一层楼高，带状桁架由焊接箱形截面和热轧宽 翼缘型钢组成。
基础上的剪Leabharlann 墙分布15• 上部结构
结构体系及特点
工程上部结构同时采用三重抗侧力结构体系：
巨型框架——核心筒 核心筒——外伸臂结构 巨型框架 核心筒 外伸臂结构
这也是绝大部分的高层建筑所采用的结构体系。 材料上采用混合结构形式： 钢结构和钢筋混凝土结构 钢结构 钢筋混凝土结构混合。 钢筋混凝土结构
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• 下部结构
①.主楼采用钢管桩加筏板的基础形式,其中主楼核 心筒区域采用Φ700×18的钢管桩,有效桩长为59.85m, 承载力特征值为5750kN；
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结构体系及特点
主楼核心筒以外区域采用Φ700×15的钢管桩,有 效长度为41.35m,承载力特征值为4250kN,裙房部分 采用Φ700×11的钢管桩,有效桩长为29.35m,承载力 特征值为3700kN。主楼区域范围内底板厚度为4.04.5m,其余范围底板厚 度为2.0m。
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结构体系及特点
环球金融中心施工组织设计
环球金融中心施工组织设计1. 引言环球金融中心作为一项重大的城市建设项目，其施工组织设计是确保项目按时、按质、按要求完成的关键因素之一。
本文档旨在针对环球金融中心的特点和要求，对施工组织设计进行全面的规划和说明。
2. 项目概况环球金融中心是一座位于城市中心的超高层建筑，包括办公楼、商业区和室外公共空间。
其设计高度达到500米，地上共有100层，地下共有3层。
项目总建筑面积约为50万平方米。
3. 施工目标本项目的施工目标主要包括以下几点：•按时完成：确保项目按照预定的时间节点完成，避免造成工期延误。
•按质完成：保证施工质量符合相关标准和规范，确保建筑的安全可靠。
•按要求完成：严格按照设计方案和相关要求进行施工，满足业主的需求。
•保障安全：确保施工过程中的安全，减少事故发生的风险。
4. 施工组织结构为了实现施工目标，我们将建立以下施工组织结构：•项目经理：负责全面统筹和监督项目的施工进展。
•技术负责人：负责技术方面的管理和指导。
•安全主管：负责施工过程中的安全管理。
•物资管理员：负责项目所需物资的采购和管理。
•现场监理：负责现场施工的监督和检查。
5. 施工流程根据环球金融中心的特点，我们将制定以下施工流程：•前期准备：进行项目可行性研究和前期调查，制定总体施工方案。
•土地平整与基坑开挖：进行土地平整工作，开展基坑开挖。
•主体结构施工：进行混凝土浇筑、钢结构安装等主体结构工作。
•室内装饰施工：进行室内装修和设备安装。
•外部设施建设：建设室外公共空间和商业区。
6. 施工技术措施为确保施工质量和安全，我们将采取以下技术措施：•施工设备：选用先进的施工设备和机械，提高施工效率。
•施工材料：选择高质量的建筑材料，确保施工质量可靠。
•施工工艺：采用科学的施工工艺，保证施工过程的顺利进行。
•监测与检查：定期进行施工质量和安全的监测与检查，及时发现和解决问题。
7. 施工安全措施为确保施工期间的安全，我们将采取以下措施：•安全教育：对施工人员进行安全教育和培训，提高他们的安全意识。
组合结构--上海环球金融中心
组合结构--上海环球金融中心组合结构——上海环球金融中心钢-混凝土组合结构是一种优于钢结构与钢筋混凝土结构的新型结构，它分别继承了钢结构与钢筋混凝土结构的优点，充分利用钢和混凝土的特点，按照最佳几何尺寸，组成的最优组合构件。
使它具有刚度大、防腐、防火性能好，具有较大的抗扭和抗倾覆能力。
而且具有重量轻、构件延性好、有利于提高净空和使用面积。
特别在高层和超高层建筑结构中更体现了它的承载能力和克服施工技术难题。
上海环球金融中心（ Shanghai global financial hub）是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年8月29日竣工。
是中国目前第2高楼、世界第6高楼、世界最高的平顶式大楼，遥看宛如一把挺拔锋利的剑劲插于浦东大地。
大楼楼高492米，地上101层,地下3层。
楼层总面积约377,300平方米。
大楼楼层规划为地下2楼至地上3楼是商场，3～5楼是会议设施，7楼至77楼为办公室，其中有两个空中门厅，分别在28～29楼及52～53楼，79～93楼是酒店，90楼设有两台风阻尼器，94至100楼为观光、观景设施，共有三个观景台，其中94楼为“观光大厅”，是一个约700平方米的展览场地及观景台，可举行不同类型的展览活动，97楼为“观光天桥”，在第100层又设计了一个最高的“观光天阁”，长约55米，地上高达474米，超越加拿大国家电视塔的观景台，超过迪拜的迪拜塔观景台（地上440米）。
该工程钢结构总重量617 万t ,主要钢材材质为ASTM2A572M2345 级别,最大板厚100mm,在部分复杂节点部位采用铸钢件。
主楼采用钢筋混凝土劲性结构,外围结构由巨型柱、巨型斜撑和带状桁架组成,核心筒由内埋钢骨及桁架和钢筋混凝土组成。
从第6 层开始,每12 层设置1 道1 层高的带状桁架,在28～31 层、52～55 层、88～91 层设置3 道伸臂桁架连接核心筒和外围结构。
目前许多高层、超高层的楼盖结构和屋盖结构中，采用了压型钢板组合楼板。
上海环球金融中心钢结构设计与施工
上海环球金融中心钢结构设计与施工钢结构设计是上海环球金融中心的重要工作之一、由于摩天大楼的高度和复杂性，钢结构设计要考虑到多个因素，如地震、风荷载、抗倾覆、抗剪切等。
设计师需要运用现代计算和仿真技术，对建筑进行力学分析和结构模拟，以确定最佳的结构方案。
设计过程中还要考虑到建筑的使用要求，如空间需求、管道布置、设备摆放等。
最终的设计方案要经过审查和优化，确保其安全可靠并符合相关标准。
钢结构施工是上海环球金融中心建设的关键步骤之一、施工过程中需要严格控制质量和进度，确保按照设计要求进行施工。
施工单位需要组织专业队伍进行各项施工工序，包括钢材加工、焊接、钢板安装等。
由于摩天大楼的高度和复杂性，施工过程中还需要采取安全保护措施，如安装临时支撑、使用安全带等，以确保施工人员的安全。
同时，施工人员还需密切配合，协调各个工序的进行，确保施工的连贯性和高效性。
为了保证上海环球金融中心钢结构的质量，施工中还需要进行相关的检测和监控。
监测人员需要对钢结构的质量进行检查，并记录相关数据。
在施工过程中，还需要采用一些先进的技术手段，如无损检测、振动监测等，对结构的安全性和稳定性进行监测。
监测结果会及时反馈给相关人员，以便进行必要的调整和措施。
除了以上工作，上海环球金融中心的钢结构设计与施工还需要考虑到可持续发展的要求。
设计师和施工单位需要选择优质的材料，确保钢结构的寿命和稳定性。
同时，他们还需要考虑到建筑的能耗和环境影响，采取相应的节能和环保措施，如使用高效节能的设备和系统、加强废物管理等。
综上所述，上海环球金融中心的钢结构设计与施工是一个复杂而重要的工作。
需要运用现代化的技术手段，严格控制施工质量和进度，并考虑可持续发展的要求。
只有在设计与施工过程中充分考虑到各种因素的要求，上海环球金融中心的钢结构才能安全可靠地支撑起这座地标性建筑。
上海环球金融中心结构设计
上海环球金融中心结构设计上海环球金融中心是位于中国上海市浦东新区的一座超高层建筑，是中国金融业的重要标志和地标性建筑之一、其结构设计是该建筑的核心部分，对于建筑的安全性、稳定性以及整体的建筑美感起着重要的作用。
下面将详细介绍上海环球金融中心的结构设计。
一、整体结构类型上海环球金融中心采用的是钢结构-混凝土核心筒结构，这种结构类型能够更好地满足超高层建筑的要求。
核心筒由混凝土构成，具有良好的抗震性能，能够在地震发生时提供稳定的支撑。
而钢结构则用于组成建筑的外部立面和内部空间，钢结构具有轻量化、延性好、施工速度快等优点。
二、结构特点1.大跨度设计：上海环球金融中心的层高为6.9米，整个建筑共有128层，总高度达632米，大跨度结构设计成为必然选择。
大跨度结构能够提供更大的空间，给予租户更多的自由度和灵活性。
2.倒悬结构：上海环球金融中心的设计灵感来自中国传统的华表，该建筑以三支倒悬的桅杆状结构为特色，形成了一个独特的视觉形象。
这种设计不仅使建筑具有辨识度和艺术感，同时也提高了建筑的空间利用率。
3.多层式空间划分：上海环球金融中心采用多层空间划分的设计，在大厅和其他公共区域设置了多层楼梯和空中走廊，使建筑内部形成多层次、多维度的空间布局。
这种设计不仅提高了建筑的空间利用率，还增加了建筑的感官冲击力。
4.抗震设计：由于上海区域地处东亚地震带，抗震设计对于超高层建筑尤为重要。
上海环球金融中心采用了一系列的抗震措施，包括加强主结构的抗震能力、采用阻尼器技术减小地震对建筑的影响、增加剪切墙等。
这些措施能够保证在地震发生时建筑的安全性和稳定性。
三、结构施工上海环球金融中心的结构施工是一项复杂而艰巨的任务，需要大量的工程技术和施工经验。
施工过程中，要注意加强对于结构节点的处理，以确保节点的强度和连接可靠性。
此外，还需要采用现代化的施工设备和系统，以提升施工效率和质量。
四、结构效果上海环球金融中心的结构设计使得整个建筑在视觉上更加独特、优美，同时也提供了更好的使用功能和安全性能。
上海环球金融中心结构设计简析
３．３．２巨型斜撑 巨型斜撑为钢管混凝土结构。其箱形截面由二块大 型竖向翼缘板和两块水平连接腹板组成。翼缘板将能承 受节点处的所有设计荷载，因此所有需与斜撑相连的构 件可仅与其翼缘板相连接，这样大大简化了连接节点的 设计。另外，箱形钢管中的混凝土增加了结构的刚度和 阻尼，也节省了浇注时的模板，还能防止构件中薄钢板的 屈曲。巨型斜撑除了抵御侧向荷载以外，还用于承受从 周边柱子传来的重力荷载。
研究的第一部分，即测力天平试验已由加拿大西安 大略大学（ｕｗｏ）的边界层风洞试验室（ＢＬＷＴＬ）完成。
对上海风气候的全面研究也已经由ＢＬＷＴＬ完成。 根据专家们的建议，在正常使用状态的设计（如位移）中， 以１００年重现期风速４３．７ｍ／ｓ为依据，结构的强度设计 则采用２００年重现期风速４６．３ｍ／ｓ。
楼高。带状桁架由焊接箱形截面和热轧宽翼缘型钢组 成。带状桁架将荷载从较小的周边柱子传递到巨型柱， 同时也减少了相邻柱之间垂直位移的差异，并为结构提 供多重内力传递途径。
３．３．４混凝土核心简体系 核心筒采用钢筋混凝土结构，既承担重力荷载，又承 担由风和地震引起的部份剪力和倾覆弯矩。混凝土核心 筒的平面形状沿建筑物的高度有三次改变（见图３～图 ５）。下部核心筒与中部核心筒的转换有３层搭接，而中 部核心筒与上部核心简的转换有２层搭接。转换区核心 筒的搭接有利于荷载的有效传递。 混凝土核心筒顶部８８层至９０层的墙体厚度有所增加， 主要是为了提供足够空间让伸臂桁架能够埋置到墙体之中。
图１基础上的剪力墙分布
３．２主楼的抗侧力体系 为抵抗风和地震的侧向荷载，大楼同时采用以下三
个结构体系（图２） １）巨型柱、巨型斜撑和带状桁架构成的巨型结构； ２）钢筋混凝土的核心筒； ３）构成核心筒和巨型结构柱之间相互作用的伸臂
领地？环球金融中心超高钢连廊整体提升施工关键技术
领地?环球金融中心超高钢连廊整体提升施工关键技术摘要：领地?环球金融中心两栋206m超高层顶部钢连廊采用“地面拼装、液压同步整体提升”的方式安装就位。
本文对提升施工过程关键技术进行了详细阐述，总结了大型钢连廊采用液压整体提升施工方式的控制要点，为以后类似工程施工提供借鉴及参考。
关键词：超高钢结构连廊、液压同步整体提升1.工程概况领地?环球金融中心空中连廊位于两座206m的塔楼之间，连廊平面上位于结构的3-1a～3-4e线之间，标高从+178.70m～+197.92m，下部净空高度178m，提升重量约1200t，连廊整体布置见图1，图2。
整体钢连廊共由4榀格构式桁架组合而成，中间两榀主桁架2、3为4层桁架结构，边侧两榀主桁架1、4为2层桁架结构。
具体桁架形式见图3、图4。
图3连廊桁架整体立面布置图图1 整体效果图图2 钢连廊整体布置图2.提升施工的重点难点分析结合该工程钢连廊结构特点，整体提升施工重难点主要包括以下几个方面：1）整体钢连廊最大跨度为38m，整体重量约为1200t，施工过程中需考虑跨中及悬挑部分结构的预变形。
本工程在验算时桁架变形量出现在跨中最大为11mm，悬挑梁最大挠度变形为20mm，根据规范要求起拱数值为1‰-3‰，结合以上数据，本工程桁架起拱值定为50mm，挑梁端部起拱为20mm；在整个连廊提升过程中对连廊变形监测桁架挠度最大为15mm，挑梁最大挠度为18mm。
2）由于连廊局部在提升过程中会出现超长的悬臂结构，如果该部分结构同主体一同提升会出现非常大的挠度变形，因此在提升时该部分构件考虑不安装，连廊提升到位后再进行后补。
3）通过对整个提升体的提升过程验算，被提升的连廊结构需进行局部加固，确保整体连廊提升过程中的结构安全。
4）连廊整体平面为不规则布置，如何合理设置上部及下部提升吊点是本工程的重点。
5）钢连廊安装高度约为200m，安装高度超高，提升过程中确保提升各点的同步性是本工程提升施工的重点。
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「上海环球金融中心钢结构设计与施工」
2009.9.25 杭州
日本构造计画研究所上海代表处
首席代表郭献群
讲义纲要
1．项目简介
2．结构设计简介
1)结构体系
2)设计参数
3)抗风抗震设计
4)结构实验
3．确保钢结构施工质量及精度的设计考量及施工措施
1）钢材选用及特殊规格要求，材料试验
2）焊工考核及工艺施工试验
3）高强螺栓的选用及施工试验
4）关键结构节点的设计及施工
5）特大型铸钢件的设计及施工
6）顶部结构的设计与施工
4．阻尼器在本项目中的应用
1）阻尼器的种类，原理及用途
2）本项目阻尼器的设计及效果
上海环球金融中心的结构设计与施工
１．项目概要
上海环球金融中心位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易中心区、是上海的世界金融中心建设的标志性项目。
上海环球金融中心在外观造型新颖的建筑物中提供最顶尖的办公环境同时有机地配置了酒店、观光设施、会议设施、商铺等的多业种商业设施。
建筑物的规模为：总建筑面积：381，600㎡、地上101层、地下3层、高度达492m。
２．结构设计概要 2.1结构体系
以下结构要素的有机结合形成一个抗侧力的效率高且却结构安全储备的冗余度高的结构体系。
① 巨型柱（M egacolumn ）(内置钢
结构的巨型RC 柱)、巨型斜支撑(M egadiagonal )（巨型混凝土填充钢架斜支撑）、带状桁架(钢架桁架)组成外围巨型结构(图2-1-1) ② 内置钢架的钢筋混凝土设施核心(图2-1-2)
③ 在核心筒墙和外围巨型结构的巨型柱之间产生相互联结作用的3层高钢架外伸桁架(图2-1-1、
图2-1-3)
④ 把每12层的垂直荷载转移到巨型柱和核心筒墙上的转换桁架（图2.1-4）和外围的带状桁架(图
2-1-3)
同时，为了确实实现及提供与本建筑顶尖性能相称的居住性能，如图2.1-5所示，在酒店层上部第90层设置了2台可动质量为150t 高效的主动控制阻尼器（主动控制多段钟摆型）。
图 2.1-1 外围巨型结构
图 2.1-2 设施核心筒
图 2.1-4 核心筒内转换桁架
上部コア中間コア上部核心筒墙
中间核心筒墙
外围混凝土墙
带状桁架
核心筒墙内置桁架
2.2结构设计
2.2.1风荷载和地震荷载
根据上海的台风和季风气象统计数据利用蒙特卡罗模拟方法确定建筑物最顶部（高度500m）的设计风速（使用界限设计=再现期间100年的风速43.7m/s、耐力界限设计=再现期间200年的风速46.3m/s）、 根据在安大略西部大学（加拿大）进行的风洞实验天平实验的结果计算出风荷载。
按照上海市及中国有关规范中规定的反应谱应答法以及时程分析法确定地震荷载。
用于时程分析的地震波，除了采用中国有关规范中规定的地震波外还追加了长周期成分卓越的实测地震波。
頻发地震时地表面最大加速度设定为35cm/s2（在再现期间50年超过概率63%）、稀少地震时设定为220 cm/s2（在再现期间50年超过概率2-3%）。
2.2.2设计结果
结构设计是根据4个分析程序(ETABS ，SATWE ，SAP2000，MIDAS)的分析结果进行的。
表2.2.-1为建筑物的固有周期。
图2.2-1和图2.2-2表现了水平负荷时即风荷载时(风速43.7m/s)以及频发地震时(35m/s2) 建筑物的层间变形角。
无论那种情况都满足中国设计标准的容许值1/500。
确认了高度为492m
施除了由于计算机分析设计的确认以外，利用高度10m 的1/50缩小(图2.2-3)，谨慎地确认抗震安全性。
表2.2.-1 固有周期
振动模式
周期
Y 方向平进 T1=6.52秒
X 方向平进 T2=6.34秒
扭转 T3=2.55秒
图2.2-3 振动台实验和接合部实验振动
0.0000
0.0010Elevation 0.0005
0.00150.0020
0.0025
Interstory Drift
(m)
Elevation
0Interstory Drift
(m)
图2.2-1 100年再现风荷载
图2.2-2 频发地震时
３．钢结构工程施工
施工承包商中国建筑工程总公司—上海建工（集团）总公司组成的联合体旗下的中建三局负责钢结构现场施工、上海驹井铁工公司负责制图和指导，精工PD 结构有限公司，上海冠达尔钢结构有限公司，上海中远川崎重工钢结构有限公司，江苏沪宁钢机股份有限公司的四家工厂负责钢结构的制造。
施工监理由上海市建设工程监理有限公司执行，并且业主方面的设计监理人员以及第三方检查机构并行检查·监理。
主要的钢结构材料采用了以ASTM A572 Gr50规格为基准附加了特殊要求的50Kg 级钢材。
巨型结构接合部嵌板采用了60kg 级的钢材EN DI-MC460、铸钢为日本产ＳＣＷ550、高强螺栓采用日本产高强螺栓F10T。
由于材料的规格·制造商·施工单位的组合的多样化、为了维持钢结构工程的质量保证体制，除了上述严格的监理体制之外还多次进行了各种试验（材料试验、焊接工艺试验、焊接工技能附加试验、高强螺栓剪切试验）。
如图3-1所示30多吨的大型复杂的铸钢部件和图3-2所示的带状桁架巨型部件·接合部的加工制造·现场施工突破了许多技术课题和中国施工规范的整合性，施工精度很高。
图3-3所示一例，外伸桁架的斜支撑用HTB 采用临时连接，91F 的楼板铺设后进行焊接。
通过这个措施减小由于施工期间的核心部分和外围框架的压缩收缩差·沉降差产生的外伸桁架的斜支撑的内力
４．小结
本建筑的结构设计由日本的森大厦株式会社的设计本部和日本株式会社构造计画研究所的负责策划、设计监修及各参与方协调指导、美国Leslie E. Robertson Associates 公司负责初步设计、中国的华东设计院负责施工图设计。
多个国家的参与各方的通力合作、保证本工程顺利完工，在此再一次由衷向各关系单位表示感谢。
图3-2大型桁架的予拼装组
图3-3外桁架的临时接合的卸开。