[分享]如果你来设计：498高层设计怎么做？

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。

  建筑立面示意图              低区、中区、高区平面示意图

外框柱逐层内收示意图                核心筒分区内收示意图

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。以下两个动画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

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

采用空腹环带桁架建筑效果图

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

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。

锚桩法现场照片                    滑动测微计现场测试照片

按照试桩结果对原桩基础方案进行优化，在减少桩数（约20%）的同时，核心筒底下桩长由77.8m减小到69m（共减少桩长约2200m左右），结构经济性大大提高，同时节省工期。

新旧桩基方案如下图所示。

根据本项目基础荷载分布和沉降变形的特点，采用长短桩方案，即核心筒底下采用长桩（桩长69米），外围框架柱底下采用短桩（桩长61米），此举有效减小核心筒部分沉降变形，同时减小基础变形差，改善底板受力，保证结构安全的同时也大幅节约了底板钢筋。

同时，基于基础变刚度调平设计，本项目创新性的取消地下室核心筒与外框柱之间的翼墙，大幅提高了地下室的建筑空间使用效率。

作为西部第一高楼，高强度的结构材料也是必不可少的。

1、桩基础及基础底板混凝土强度等级采用C50，提高桩基承载力的同时将筏板厚度有效减小到5米。

2、在主抗侧力构件和关键节点采用Q460GJ高强钢材，保证结构安全性能，提高施工效率的同时节约造价、节省工期。

值得一提的是，这些高强度材料都是西北地区同类型建筑的首次使用

刚性伸臂桁架和节点板使用高强钢材示意图

>>>文章来源公众号：绿得技翼，西北事业部技发部