你所知道的京基100（欢迎大家继续补充）

冬雨

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    深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司:张良平总工程师

张良平：各位专家、各位同行上午好，今天我想跟大家交流的是深圳京基金融中心的结构设计，在座的好多专家也参与了这个项目审查，都给我们这个项目提出了很多宝贵的意见。首先我要介绍一下我们这个团队，当然初期阶段是有泰瑞法瑞建筑设计有限公司、奥雅纳工程顾问有限公司，华森建筑与工程设计顾问有限公司初步设计。施工图由华森建筑与工程设计顾问有限公司中国建筑设计研究院完成的。设计顾问公司是广州容柏生建筑工程设计事务所。今天主要分4个部分讲，第一部分工程概况。第二部分结构体系及性能控制。第三部分 超高层结构设计关键技术。第四部分 结构优化。大家看这个图很清楚，边上是它的帝王大厦，它在帝王大厦的西侧，在大剧院的东侧，是一个旧城改造的项目，这个项目总的建筑面积是60.24万平方米，京基金融中心建筑面积地上部分为23.3万平方米，其中办公17.6万平方米，酒店4.65万平方米，裙房也约7万平方米，地下室12.35万平方米。今天主要讲的是439米的主楼，它地上是98层，地下是4层，这个是来自于喷泉，这个是大楼的效果图。喻示中国和深圳经济的快速增长和持续稳健发展， 建成后将成为深圳第一高楼，也是目前世界上最高的建筑之一。这个大楼有4个功能分区，大厦共有4个功能分区：其中1～3层为宽阔的大堂空间，4层上设置了酒店宴会厅、相关功能区和餐厅，与裙房商业连通。5～74层为甲级写字楼，标准层层高为4.2米；7个专业证券交易楼层层高5米，净高达到3.3米。顶部75～97层设六星级酒店，层高3.6米，总共有278套房间，包括1个总统套房，另外还设置了与酒店相关的餐厅、健身俱乐部、游泳池、商务中心及多功能用房等。其他还有一些餐厅等等简单的配套设施。这个大楼的建筑比较特殊，钢结构，这两个是分开的，这是主要的路口，这个路口有8米高，这是大楼的剖面图。第二部分讲一下结构体系及性能的控制。这个我们做了很多方案比较，方案一：核心筒及斜支撑框架，方案二：核心筒，周边框架，伸臂桁架及腰桁架，方案三：核心筒，斜支撑框架，伸臂桁架及腰桁架。结果是选择了第三个，选了方案以后我们对方案进行进一步的研究，一个容易角度保持，因为这个东西是可以提升的。第二个是减少，对施工来说比较方便。还有一个是方案比较密的，对各方面都做了很深的研究，最后采取了三重结构体系，钢筋混凝土核心筒，核心筒从承台面伸延至办公楼顶层。因酒店层设有开放式中庭，故部分核心筒到酒店层下终止，由内钢框架取代，内柱直接支承于核心筒顶部；酒店在每个楼层上设置水平支撑与楼板共同作用，加强钢斜柱的横向约束，确保总体稳定和刚度。 斜支撑框架，斜支撑采用X交叉型式分别设置于大楼东西垂直立面上。周边框架由钢管混凝土柱及型钢组合梁组成。采用钢管混凝土柱可增加框架的延性，同时亦可减少柱截面从而提高使用率，构成核心筒和型钢混凝土外框柱之间相互作用的伸臂桁架及腰桁架，5个腰桁架沿塔楼高度均匀分布，整合避难及设备层，增加了外框架的抗扭性能；3区伸臂桁架在核心筒内贯通，优化结构效能。这个楼的高宽比，这个平面大家看的出来，中间部位高宽比为9.54，端部的高宽比为10.98，平均高宽比为10.2，核心筒的高宽比为17.3，中间是46米，两条是40米，这个楼下面小中间大，到上面又缩小，中间是南北向右49米，所以这个从中间那个部位看是9.54，高宽比将近11了，平均高宽比为10.2。这是一些高宽比，可以看的出来，这个高宽比给我们施工带来很大的难度，这一块因为时间关系我就跳过去了，第三部分讲一下超高层设计关键技术这一块，那么这一块用10个来讲，第一个是超高宽比结构的抗风设计；第二个是巨型柱截面形式选择；第三个是伸臂桁架形式选择；第四个钢骨混凝土厚墙构件设计与分析；第五个罕遇地震作用非线性动力时程分析；第六个节点设计和节点的三维有限元分析；第七个结构抗连续倒塌分析；第八个基于数学的优化方法；第九个非荷载作用下的变形分析；第十个有限元程序控制台。这是我们初级阶段做的实验，详细工程实现是高平天平风洞测验，从这个结果可以看出来，和以往咱们设计的，一般的设计不太一样，因为它是水平方向的风，这个大楼在Y方向摆动，这个风是30—40%，这是一个和正常咱们计算的不一样的预算。整个大楼的舒适度，我们有一个分析。结果大概是25个限制。根据这个情况的话呢，我们对大楼的施工，毕竟里面有一个酒店，考虑怎么控制这个速度，有两种，一种是增大阻尼降低风荷载。二是增加大楼刚度能有效减低横风荷载。
　　第一个方案，成本也比较高。第二个是典型的大楼建筑系统，660吨的大桥，这个也不太合适的，主要是本身的结构比较大。最后我们讲AMD整个系统，在380米高度的布置控制系统，左右两侧，控制了上面的控制系统。我们对不同质量块，控制效果进行了比较，如果这两块是550，价格减少了20%左右，200吨的时候，现场采取了300吨，这样控制效果出来以后达到30%。
第二个是超高层设计关键技术巨型截面形式选择。在结构优化的时候再给大家说，这是现场的一个照片。第三个是腰桁架和敏感性分析，所以大楼设计的时候对不同的位置和不同的数量都进行的充分的比较。从而找到一个最优的组合。这个是组合的一个研究，这是位置和数量研究。这是一个实例，包括环球贸易广场的。这个是沈阳恒隆市府广场的一个图。这是财富中心二期的。类似的是由两个斜板组成的。那么这个是贯通的，其中下面两层是每层带4层下面是2片。第四部分是钢骨混凝土厚墙构建设计与分析，本工程混凝土剪力墙厚度最大达1.9m，初步设计时为内置工字钢，施工图设计时改为内置王字形钢骨，布置更均匀，同时适当减小断面。规范尚没此类构件设计方法。因为这个楼它为了勘测的需要，1.9m的墙怎么来施工，这也是非常困难的，我们也做了几套方案，初步设计的时候这个工程单，对钢筋的板子可能影响多一些。
超高层设计关键技术五，罕遇地震作用非线性动力时程分析，这个因为时间关系我们也不讲了，目前还在做模型，可能快做完了，做的同时我们对整个模型进行一个分析。
　　第六个关键技术是节点设计和节点的三维有限元分析。交汇的时候，因为我们原来做首层节点的时候高度是10几米高，都是一个非常大的挑战。这是我们下面的主要节点类型，包括怎么连接，这是一个钢筋混凝土的一个连接。这些节点也很重要。这是节点的一些分析。伸臂桁架与混凝土核心筒连接部分的节点，伸臂桁架与钢管砼柱连接部分的节点，巨型斜撑与钢管砼柱连接节点，腰桁架与钢管砼柱的连接节点，顶拱和下部楼层连接节点，巨型钢管砼柱脚，57m跨入口大雨棚与钢管砼柱连接节点，我刚才说的就是这几个节点，左边就是这几个节点，后来也渐渐的优化。第五个结构倒塌，我们现在的这个大楼，也能保证这个大楼的结构安全。这是一个发动着的汽车，每小时40公里的速度，因为这个柱子非常大，汽车把它撞以后基本上没有什么，因为这个柱子太大了。第八个优化的三要素，目标函数、设计变量、约束条件，我们采取了一些作为优化的内容。因为时间关系说不来，我们选的这个大楼里面的优化，这个是优化的敏感性分析。第九个超高层设计关键关键技术，非荷载作用下的变形分析，这是施工的加载时间，考虑因素弹性压缩、混凝土收缩。徐变。这是轴变分析结果，这是内力分析结果，分析完了以后我们主要做一些施工的顺序问题，什么地方合拢做了一些要求。包括施工的时候什么时候采用，我们最后采用了核心筒。关键技术十有限元程序控制台。我们平时也做了程序之间的一个来回的应用，这个施工结构，通过这个平台不在是前处理转换。这是我们的一些图表，用曲线表示出来，这个上面都做了大量的工作。显示面积是多少，做了这方面的工作。
第四部分结构优化，我们主要是给型钢是占一半，53%。那么第一个是，这个是量的740的，因为以往的一般的100米800米足够了，为什么这个要那么高，也是节省造价，中心地板2.5米增后了4米，小的地方比较小，这样减少地板的协调工作。我们用多点模拟的方式来计算的。下面讲的是截面的一个主要特点有这几个方面，这是一个中间过程，里面是钢管柱，我们在这个技术上，我们采用的是这个方案，这个方案经过两次优化。这个优缺点我来不及讲，我们原来是10%，钢板比较厚，这样算下来的造价可以节省4千万。第二阶段考虑外框注断面主要是轴向控制的。同时混凝土我们提高了15%，这样的话把柱子，整个柱子的优化可以节约300万。这是一些构建上的一些优化。这个造价是3700万元，这是不同的柱子形式变化。这三种截面形式经过市场调查已经非常难以采购，要去定做，所以成本也比较高，这个断裂面加高了达到了10公分，楼面梁优化，初步设计梁间距2.5毫米。悬条断梁截取，减少现场焊接。这个优化结果可以减少60万。这是入口大雨蓬，我们后来改成，来使它更安全。这个钢管施工起来也比较容易，钢顶拱杆优化，考虑风荷载分布不均的扭转效应，中间四榀桁架采用三管拱，两端局部加强采用四管桁架拱，提供所需抗扭转刚度。利用三管拱的宽度减低横梁的自由长度，减小横梁尺寸及提高整体稳定性 优化结果约节省用钢量 535吨，施工图优化合计节约造价约 1.5亿元。因为时间关系讲不了，如果大家有兴趣，我们再进行交流，谢谢大家。

深圳加速

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    两年多了，平安还是一个大坑，一局真能干。
要是三局，四局，二局估计已经出地面几层了。
平安项目难度有上海中心大吗？上海中心施工难度相当大。结构复杂
有广州东塔难度大吗？有117工程量大吗？

1788111

回复  1788111


    深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司:张良平总工程师

张良平：各位专家、各位 ...
冬雨 发表于 2012-6-11 23:25

之前看过这个了  还是感谢冬雨传上来

深圳加速

回复 39# 1788111


    京基这个666真能建起来？

深圳加速

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    为什平安施工这么慢呀？是不是开得工资特别少还是怎么的？
中国建筑管理人才多的的，觉得工资少，不做就是了

冬雨

之前看过这个了  还是感谢冬雨传上来
1788111 发表于 2012-6-11 23:27

   

深圳加速

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    当初一局直接总分包给三局，四局，二局就好了，现在搞得真不像样。

冬雨

回复 1# 1788111


    深圳京基金融中心地下4层，地上100层，建筑高度441.8m，总建筑面积22万m2。主体结构采用有支撑的框筒结构，核心筒为钢骨混凝土结构。该工程是一个体型独特的建筑，采用9.5：1的高宽比，为国内摩天楼之最。

创新技术——超高层钢结构施工技术

  巨型地脚螺栓的安装，钢管柱超厚板、巨型斜撑的焊接，超高层大型伸臂桁架的安装技术，大型塔吊的高空移位及拆除技术，超高空复杂钢桁架拱形结构的施工，弯扭网壳式雨篷结构倒装施工技术等超高层钢结构施工难点问题，通过技术创新得以解决，积累了相关施工经验。

深圳京基金融中心地下4层，地上100层，建筑高度441.8m，总建筑面积22万m2。主体结构为有支撑的框筒结构，核心筒为钢骨混凝土结构，外框筒由16根矩形钢管混凝土柱、5道腰桁架、3道伸臂桁架及东西立面巨型斜撑组成。本工程采用9.5：1的高宽比，为国内摩天楼之最，钢板最大厚度130mm，钢结构总重5.5万t。
巨型地脚螺栓施工技术。京基中心外框筒包括16根矩形钢管柱，通过地脚螺栓与底板连接。常规施工方法是将单根地脚螺栓吊装到位后散拼，因该工程地脚螺栓数量多、体型大，且原位散拼时场地狭小、操作不便，安装精度不易控制，所以先将单根螺栓组拼成整体，然后整组吊装就位。组拼后的单组地脚螺栓尺寸巨大（最大外形4.5m×3.3m×3.8m），重达22t，螺杆直径85mm，共计84根，导致其空间位置与底板钢筋相冲突，且底板混凝土浇筑前为下端无支承悬空结构，在施工中采用地脚螺栓定位架、下端支撑架、合理安排地脚螺栓预埋与底板钢筋绑扎的工序穿插、底板混凝土浇筑时全程跟踪监测等措施，使巨型地脚螺栓组的安装定位精度达到要求

冬雨

钢管柱超厚板焊接施工技术。受现场吊装设备起吊能力的限制，矩形钢管柱分段多，现场焊接具有超厚板（最厚130mm）、超高空（高度大于400m）、异种钢对接焊接的特点，单个对接口焊缝最长达13.2m，熔敷金属填充量超过1600kg，焊接量大。施工中采用半自动焊丝二氧化碳气体保护焊，焊前搭设防风防雨棚，焊前预热、焊中控制层间温度、焊后后热保温的工艺，防止了层状撕裂、控制焊接变形，确保了焊接质量。
钢管柱内设有横向和竖向肋板及三层钢筋笼，柱内空间有限,操作场地狭小，柱内焊接作业温度高、烟气浓，施工难度大。为此，在竖向肋板现场对接焊接时，施焊人员从柱顶进入下至两节柱对接处，横向肋板阻碍操作人员上下通行时，在其上开人孔，待竖向肋板焊接完成后，再将人孔封闭。焊接时接入照明灯，为操作人员配防护口罩，并在柱顶口采用轴流风机抽排烟气。

冬雨

巨型斜撑焊接施工技术。巨型斜撑分布在京基金融中心外框筒东西两侧矩形钢管柱之间，呈25°倾斜，最大截面尺寸1600mm×1400mm.巨型斜撑与矩形钢管柱相交的厚板贯穿柱内，单个节点重达100多t，超出现场M900D塔吊的吊重能力。考虑到矩形钢管柱截面尺寸大（3900mm×2700mm），加上巨型斜撑牛腿后构件超宽，无法运输，采取将矩形钢管柱本体横向切分，巨型斜撑牛腿沿柱身竖向切分的方式分段。

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    你们中建钢构，要实力有实力，要速度有速度。全国第一的钢结构施工企业。一局速度真垃圾
全国人民都知道，超高层施工，三局，四局，二局最厉害了。

冬雨

分段后巨型斜撑牛腿与矩形钢管柱对接口现场高空焊接的竖向焊缝最长达4.45m，焊接板厚120mm，材质为Q420GJC-Z25，对接口伸出柱外侧面只有120mm，斜撑根部存在约束应力和工厂焊接残余应力，如此复杂条件下的高强度超厚钢板现场高空焊接无先例可借鉴。
通过对焊接可能产生的横向（X向）、侧向（Y向）、纵向（Z向）变形进行分析，采取在斜撑内侧与矩形钢管柱间设置1根16a槽钢斜拉固定，在斜撑内部两侧各设置3块30mm厚三角板防变形措施。采用半自动焊丝二氧化碳气体保护焊，两条立焊缝同时对称分片施焊，自下向上采取多层多道“之”字形递升法的熔焊工艺。焊接过程中，在斜撑上端口吊线锤，以地面固定点为参照依据，实时监测变形情况，及时调整焊接顺序，以控制焊接变形。
超高层大型伸臂桁架的安装技术。京基金融中心外框筒设有3道连接内外筒的伸臂桁架，分别位于36～40层、54～58层、72～76层.伸臂桁架为横贯南北的通长结构，从核心筒中穿过的部分埋入剪力墙中，单榀伸臂桁架最重338t，钢板最厚130mm，材质为Q420GJC-Z25，节点部位含有铸钢件。为方便吊装将其分段，但构件体形仍然较大，且受顶模钢平台杆件的影响，构件从上往下垂直落放时无法直接就位，吊装难度大。采用“双机抬吊、交替更换吊点、旋转移位”技术，解决了超高层（440m以上）大型伸臂桁架柱（含铸钢件）受顶模钢平台杆件影响下的吊装问题。
另外，由于内外筒沉降压缩变形不一致，连接内外筒的伸臂桁架大斜臂吊装就位后，不能立即合龙。采取分次合龙措施，即大斜臂吊装就位后，先合龙与外筒柱连接一侧，待内外筒的沉降压缩变形差基本一致后，再合龙与核心筒连接一侧。

冬雨

大型塔吊的高空移位及拆除技术。京基金融中心主楼施工时，在核心筒内部设置2台M900D动臂式塔吊。由于主体结构在77层以上变化较大，2号塔吊赖以支撑的核心筒混凝土墙体收缩成一道单片墙，结构较为薄弱，无法承受塔吊产生的施工荷载，用1号塔吊将2号塔吊在350m的超高空从核心筒内移位到核心筒与外框筒之间，以解决塔吊的附着和爬升问题。
一般建筑物顶部为平屋面，主体结构施工完成后再进行塔吊拆除。京基金融中心顶部为拱形钢管桁架结构，塔吊自身标准节与主体结构的空间位置相冲突，且拆除高度超过440m，塔吊的拆除顺序、时间是难点。采取主体结构施工时，先预留出与塔吊位置相冲突部分的构件，待主体结构封顶后拆除塔吊，再补装剩余构件的措施，成功实现大型塔吊的高层拆除

冬雨

超高空复杂钢桁架拱形结构施工技术。京基金融中心顶部为钢管桁架拱形结构，从94层到顶层，高40m，与核心筒墙体无连接，在94层与外筒钢柱采用万向支座铰接连接.钢管桁架共6榀，由3或4根圆管（单根圆管最大截面尺寸直径600mm×30mm，材质为Q345B）及其之间的连杆组合而成，单榀桁架重225t。

冬雨

由于塔吊起重量有限，钢管桁架拱形结构必须分段分节后散件吊装到高空进行原位组拼，且钢管桁架拱形结构为超静定结构，合龙前其自身并不稳定。施工中在95层、97层设置水平支撑，98层以上设置竖向支撑，采取从中间向两边、自下而上的顺序，逐个分段分层依次安装的方法，解决了超高空（440m以上）复杂（与核心筒无连接，与外框柱铰接连接）钢管桁架拱形结构在施工过程中的稳定性问题。
钢管桁架合龙处对接口数量多达16个，且超高空（440m以上）安装合龙段构件时受风力影响较大，合龙困难。分段时将钢管桁架合龙段构件腹杆分离，减少对接口数量，待合龙段构件安装完成后再进行腹杆的补装，达到了超高空复杂钢管桁架拱形结构快速合龙的目的。
弯扭网壳式雨篷结构倒装施工技术。京基金融中心南面进出口顶部设有一网壳式雨篷，悬挂于该工程南面外框柱上，高度从1～11层，雨篷外边缘向外最大悬挑16m。雨篷结构由矩形钢管纵横交错组成网壳形状，尺寸1.8m×4.2m，矩形钢管杆件的最大截面400mm×400mm×22mm×22mm，材质为Q345B。雨篷与外框柱为铰接连接，部分铰接节点为铸钢件。保证施工过程中雨篷结构的稳定是施工难点。
雨篷网壳结构采用分段分块进行吊装，安装前先搭设临时支撑胎架，然后将安装单元块吊装到原位组拼。原位组拼的顺序采用“倒装法”，即从上往下逐步进行，充分利用雨篷本身的悬挂点作为施工过程中的受力点。整个雨篷网壳结构从上往下分3个施工段，第1施工段的安装从中间开始，向两边依次进行；第2、第3施工段安装从两边向中间合龙