天津117大厦结构体系及结构布置分析图文精品PPT课件
天津117和上海中心的结构体系对比
4.3 Vertical Structural System
香港中国银行大厦平面为 在巨型桁架平面内还 52 m×52 m，四角为型钢 设置若干吊杆，将楼层荷载 配筋的大型SRC立柱，，底部 通过巨型桁架斜杆传给角柱。 最大截面尺寸为 4800 使角柱承担几乎全部重力荷 mm×4100 mm，直接落地 载，增强了巨型桁架的抗倾 深入基础，向上逐渐减小截面。 覆能力。 正方形平面中心处的立柱由顶 层向下通到第25 层结束，支 承在金字塔形的空间桁架 中心。
结构工程师：T T（美） 结构高度：574m 高宽比：7
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天津117
上海中心
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天津117结构体系分解
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上海中心结构体系分解
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天津117
上海中心
项目
T1
T2
T3
天津117
上海中心
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上海中心的巨型外框虽然也分担了较大的比例，但不具有天津117那样 的二道防线，所以上海中心的巨柱分析就显得尤为重要。 超高层建筑采用加强层（伸臂桁架+环形桁架）的伸臂桁架协调内外筒 受力时，使加强层和与其相邻的上下层刚度比差异很大，对抗震很不利； 同时加强层的设置对避难层的使用影响很大，对施工安装也提出了很高 的要求。 上海中心总共设置了6道伸臂桁架，使得加强层刚度突变的问题得到了很 大的缓解。
对比发现：上海中心在加强层位置的抗侧刚度突变很严重。
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天津117
工程名称 天津117 上海中心 外框架承担地震 剪力比例 30-70% 15-40% 外框架承担倾覆 力矩比例 80% >50%
超高层建筑结构案例分析
巨柱柱脚节点
1.工程概况
高银117大厦位于天津市高新区地块发展项目之中央商务区，为一幢写字楼为 主附有酒店及相关设施的大型超高层建筑，总建筑面积约37万m2，建筑高度 约为597m（至顶部停机坪），地上117层。塔楼平面为正方形，外形随高度变 化，各层周边建筑轮廓随着斜外立面逐渐变小，塔楼首层建筑平面尺寸约 65m×65m（幕墙边），渐变至顶层时平面尺寸约45m×45m。中央混凝土核
21.6
20.1 19.0 18.4 55.2 32.2
部分超高层建筑基础埋深
7. 桩型选择
从设计、审批、施工可行性以及经济性等几个方面综合考虑，决定采用灌 注桩方案。塔楼上部结构荷载分布不均，核心筒区域和4根巨柱竖向荷载较 大。在水平罕遇地震作用下，边桩出现拉力。基于土与基础共同作用的桩 顶反力分析结果，工程桩采用三种不同纵筋配置的桩型，有效桩长均为 76.5m，详见下表。
小震弹性时程对应地震影响系数曲线与规范对比
4.
罕遇地震弹塑性时程分析
整体性能评估从弹塑性层间位移角、剪重比、结构顶部位移和底部剪力时 程曲线、塑性发展过程及塑性发展的区域来评估。构件评估从构件塑性变 形与塑性变形限制值的大小关系，关键部位的关键构件塑性变形情况来对 结构进行评估。7条时程波在弹塑性动力分析中，结构整体指标均满足规范 1/100的要求。
心筒为矩形，平面尺寸约37m×37m，主要用作高速电梯、设备用房和服务用 房。
结构典型平面布置图
2. 结构体系布置与构件设计
结合工程经济性充分发挥钢与 混凝土两种材料的优势，对于 外框筒依次考虑了密柱结构 （含伸臂桁架和腰桁架加强 层）、巨型框架和密柱（人字 支撑或菱形撑）、巨型框架 （含转换桁架和支撑）结构， 最终采用的多重结构抗侧力体 系。如下图所示，分别由钢筋 混凝土核心筒、带有巨型支撑 筒、巨型框架构成的周边结构 构成了多道设防的结构体系， 提供了强大的侧向刚度，共同 抵抗水平地震及风荷载。 结构体系三维示意图
高层结构体系与布置课件
06
详细描述
框架结构的侧向刚度相对较弱，需要设置侧向 支撑或采用其他措施来提高结构的侧向稳定性。
案例二：高层建筑剪力墙结构体系应用
Hale Waihona Puke 总结词侧向刚度较强
详细描述
剪力墙结构体系具有较大的 侧向刚度，能够有效地抵抗 水平荷载，适用于高层住宅
和酒店等建筑。
总结词
空间利用受限
详细描述
剪力墙结构体系的空间利用受到一定限制， 因为墙体需要占据一定的空间，对于大空 间需求较高的建筑可能不太适用。
楼盖结构设计还需要考虑楼盖的变形 和振动，以确保建筑物的舒适度和安 全性。
楼盖结构设计需要考虑楼盖的跨度、 厚度、材料等因素，以确保楼盖的承 载能力和稳定性。
侧向刚度设计
侧向刚度是高层建筑结构设计的 重要指标，它决定了建筑物在风 荷载和地震作用下的响应和稳定
性。
侧向刚度设计需要考虑建筑物的 体型、高度、跨度等因素，并采 用适当的设计方法和计算模型。
总结词
协同工作能力强
详细描述
框架和剪力墙协同工作能力强，能够有效地提高整体结 构的承载能力和抗震性能。
总结词
设计难度较大
详细描述
框架-剪力墙结构体系的设计难度较大，需要综合考虑 框架和剪力墙的协同工作，以及结构的整体稳定性和抗 震性能等因素。
感谢观 看
THANKS
02
高层建筑结构布置原则
结构平面布置
结构平面布置的合理性
在高层建筑的结构设计中，应确保平 面布置的合理性，以实现结构的稳定 性和承载能力。
平面形状与结构体系
抗侧力构件的布置
合理布置抗侧力构件，如框架柱、剪 力墙等，以提高结构的抗侧刚度和承 载能力。
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
天津津塔结构设计
天津津塔结构设计工程概况天津津塔位于天津市兴安路北侧,海河岸边,其中办公楼共75层,高度为336.9m,建成后将成为天津最高的建筑(图1) ,也将成为世界上高度最高的钢板剪力墙结构。
津塔项目由金融街控股股份有限公司投资开发,设计单位为美国SOM公司和华东建筑设计研究院有限公司。
天津津塔项目基地面积22257.9m2 ,由一幢75层的塔楼和一幢30层的公寓楼组成,所有单体下部均设4层地下室,并共享同一基础层。
1 结构体系天津津塔主楼房屋高度为336.9m (室外地面到主要屋面) ,属超高层建筑,且采用钢管混凝土柱框架+核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系的结构体系标准层,设备结构平面图及钢板剪力墙局部立面图见图2～图5,其中钢板剪力墙( steel plate shear wall)作为抗侧力体系的重要组成部分,在中国高层建筑中应用较少,中国规范未规定此体系的高度限制值;最大高宽比为值为7.88, 超出规范要求6较多;楼板局部不连续;在第15、30、45、60层设置了伸臂桁架和腰桁架加强层,上下楼层间侧向刚度、楼层承载力存在突变。
塔楼的外框部分由钢管混凝土柱和宽翼缘钢梁组成,周边典型柱距约为6.5m,外框柱刚接。
钢板剪力墙核心筒由钢管混凝土柱和内填结构钢板的宽翼缘钢梁组成,钢板剪力墙位于结构的核芯筒区域,在载客与服务电梯以及楼梯和设备室的周围。
第15、30、45、60层设置伸臂桁架加强层,在钢板剪力墙核心筒与外框之间布置大型钢桁架,在外框内布置腰桁架。
根据分析结果,不同位置的钢板剪力墙单元在不同高度变成钢框架+钢支撑体系。
图1 工程效果图图2 主楼结构体系示意图塔楼的基础体系由4m厚的常规钢筋混凝土筏式基础组成,并由钻孔灌注桩支撑。
钻孔桩直径为1000mm,桩长60m,桩尖持力层为11 层,基础混凝土为C40。
基础体系上将覆盖400mm厚的砾石层和150mm厚的钢筋混凝土顶板。
塔楼的重力系统由传统的宽翼缘钢框架和组合楼板组成。
中银117大厦
中国117大厦中国117大厦位于天津高新区，地下3层，地上117层，总设计高度在570米以上，占地83万平方米，规划建筑面积183万平方米，预计投资270多亿元人民币。
中国117大厦集高档商场、写字楼、商务公寓和六星级酒店于一身，建成后将是高新区乃至天津市极具代表性的标志性建筑。
117资料【建设地点】：中国天津【占地面积】：占地83万平方米【建筑面积】：规划建筑面积183万平方米【建筑造价】：预计投资270多亿元人民币【建筑层数】：地下3层地上117层【建筑高度】：597M117概况天津享有独特的经济和地理环境优势，已被国家定为北方经济中心。
目前，天津乃中国经济发展最快城市之一，滨海新区的规划令天津极具潜力成为继深圳及上海后，引领中国经济高银金融117走上第三波快速发展的火车头。
未来，天津势必成为中国北方的金融中心，预期将有更多投资者于天津设立办事处，到天津旅游和工作的人数也会不断增加。
这些都将带动当地对优质物业的需求。
「天津高银Metropolitan」（中国117大厦乃其地标建筑）将发展具备新核心商业区(CBD)及社区概念的大型项目。
该核心商业区建成后，将拥有一幢建议楼高117层甲级办公大楼，并将成为天津市的中心地标。
该旗舰项目属于高档综合发展项目，总计划建筑面积约160万平方米，将发展国际中央商务中心、高档住宅项目、高级消费零售商业设施及国际级马球会。
天津高新区国家软件及服务外包产业基地综合配套服务区首个建设项目——中国117大厦（又名高银金融117）举行奠基仪式，标志着被列入天津市发展现代服务业20项重点工程之一的天津高新区国家软件及服务外包产业基地已全面进入建设阶段。
中国117大厦地下3层，地上117层，总设计高度在600米以上，占地83万平方米，规划建筑面积183万平方米，预计投资270多亿元人民币，产业主导区已于今年10月开工建设。
综合配套服务区由数幢企业总部大厦、金融服务中心、会展中心以及商业配套设施等建筑物组成，计划五年内建成，将实现产值超千亿元，安排就业10万人。
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。
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钢筋混凝土核心筒 +巨型框架支撑
屈曲约束支撑
屈曲约束支撑分段示意图
屈曲约束支撑两端防滑措施示意图
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
高层建筑结构体系及结构布置 工程案例分析
天津高银117大厦
建工12-1Ⅱ组
117大厦效果图 九月份实拍图
天津高银中央商务区整体规划效果图
08住宅
09住宅 马
球
运
动
公
园
10住宅
商务区
11住宅
天津高新区软件和服务外包 基地综合配套区-商务区总 平面图
用地总面积：572700㎡ 可建设用地面积：325500 ㎡ 总地上建筑面积：1121200 ㎡ 总地下建筑面积：954400 ㎡ 总建筑密度：35.77% 总绿地率：30.40%
六星级酒店 94F-117F
高区办公层 64F-92F
中区办公层 33F-61F
低区办公层 7F-30F
117业态分布
117大厦顶部剖面图
117大厦117层酒吧室内效果图 117大厦115层会所游泳池室内效果图
地下结构整体设计概
巨型柱