金茂大厦结构体系分析.docx

金茂大厦结构体系
分析
高层建筑（上海金茂大厦）结构体系分析
土木1301班 班玄威 U 15###
中国对高层建筑的定义：中国白 起规定超过10层的住宅建
筑和超过24米高的其它民用建筑为高层建筑。
（一） 高层建筑结构设计原则
钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配
合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、 新工艺和新材料。
高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗 风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加 强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个 结构有足够的承载力、刚度和延性。
（二） 高层建筑结构体系及适用范围
当前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系 有：框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒体结构等。
工程概况：
金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区，工程占地面积
2. 3万m2地下三层、地上八十八层，建筑面积约 29万m2,金
茂大厦建筑总高度为 420. 5m
金茂大厦是融办公、商务、宾馆等多功能为一体的智能化高
档楼宇，第3-50层为可容纳10000多人同时办公的、宽敞明亮的
无柱空间；第 51-52 层为机电设备层。 第53-87层为世界 上最高的超五星级 金茂凯悦大酒店， 其中第56层至塔顶 层的核心筒内是一 个直径27米，阳光 可透过下班折射进 来的净空高达142 米的空中中庭。环 绕中庭四周的是大 小不等，风格各异的 555间客房和各式中西餐厅等，第86层为企业家俱乐部；第 87层 为空中餐厅；距地面 341米的第88层为国内迄今最高的观光层， 可容纳1000多名游客， 45秒 将观光宾客从地下室 1层直接送达观光层，环顾四周，极目眺望， 上海新貌尽收眼底。裙楼部分有 6层，内设大小宴会厅、百货商
场和休闲娱乐等；6万m2的三层地下室内设有各类大型机电设 备、服务设备、地下停车库和食街。整幢大楼如一座综合性的小 区。其总投资约45亿人民币。
上海金茂大厦位于长江下游冲积平原处，那不是容易建造超 高层建筑的地方，该处的土质条件极差，以至于建在浅基础上的
许多建筑最大沉降可达到 254mm永久的地下水位是地面下 1m之
内。地基条件很困难--砂粘土，且100m（328英尺）以内达不到基 岩层。另外，影响结构设计之额外因素还有该地区会经常受台风 袭击和发生地震。台风季节，在建筑物的顶部平均的风速在十分 钟之内可达到 201km/h。地震时的地面加速度达到 UBC标准地区
的2A。
大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新结构技术，整幢大 楼垂直偏差仅 2厘米，楼顶部的晃动连半米都不到，这是世界高 楼中最出众的，还能够保证12级大风不倒，同时能抗 7级地震。 大厦的外墙由大块的玻璃墙组成，反射出似银非银、深浅不一、 变化无穷的色彩。该玻璃墙由美方米
500美金，玻
璃分为两层，中间有低温传导器，外面的气温不会影响到内部。
评价地震是对金茂大厦的影响。采用反映塔楼动力特征的现
场特定反应谱分析出最可能发生的 1 一遇的地震概率是 10%而
在最大风力和最大地震荷载的作用下，该建筑的桁架机器连接部 位的受力情况均在弹性范围内。
结构体系选择及特点：
结构工程师环绕中心部分设计了 一个钢筋混凝土的保护性结 构，往上则是高强度混凝土与结构钢复合结构。在大楼框架下面 有一个4m厚的钢筋混凝土筏式基础及 429根空心钢桩打入砂粘土
层65m深。虽然该处较硬的砂粘土能提供某些承载力，大厦的支 承主要依靠桩的摩阻力。地面上，钢筋混凝土内筒经过外伸桁架 与外檐处的 8根超级巨柱结合在一起，共同承担垂直与水平荷 载。
金茂大厦基坑面积近 2万平方米，基坑开挖深度约 20米，主
楼基础承台为 4米厚。13500立方米的100高标号大致积混凝 土，主楼泵造混凝土高度达到
382. 5 米，在 24— 26 层、55
57层、85〜87层有三道外伸桁
架将核心筒与八根巨型往连接成 一个整体。
工程结构设计独特，并获世界结 构工程协会颁发的国际建筑结构 设计最局奖。
金茂大厦工程采用了 C60和C50的高强度混凝土，基础底板均 采用C50混凝土。主楼核心筒从地下至 31层为C60混凝土，主楼
核心筒从32层至62层为C50混凝土。巨型柱从地下室至 31层为
C60混凝土，巨型柱从 32层至62层为C50混凝土。C60混凝土 17488立方米，C50混凝土 33708立方米。其中主楼基础承台厚度 4米，为13500立方米C50高标号混凝土，并一次性连续浇捣完 成。在如此大的高标号混凝土连续浇捣中，选择合理