广州小蛮腰建筑结构分析

广州小蛮腰建筑结构分析第一页，共17页。走近小蛮腰1.建筑大师2.风水宝地2.建筑理念3.建筑风格4.建筑特点5.建筑内容第二页，共17页。建筑大师姓名：马克•海默尔职业：荷兰一所建筑事务所的董事和总建筑师其他塔的钢管是直的，这个塔外围的钢管是斜着的，这可以不遮住游客的视线，确保他们看到下面的风景。---马克第三页，共17页。风水宝地广州塔位于广州市中心，城市新中轴线与珠江景观轴交汇处，与海心沙岛和广州市21世纪CBD区珠江新城隔江相望。广州塔的构成：上下粗细不变的混凝土核心筒加上钢结构的外围筒，后者由24根扭转的柱、46个倾斜环梁和起支撑作用的斜撑组成。第四页，共17页。塔高450米，天线桅杆160米，以“广州新气象”为主题设计灵感——创意来源人体髋关节广州塔塔身设计的最终方案为椭圆形的渐变网格结构，其造型、空间和结构由两个向上旋转的椭圆形钢外壳变化生成，一个在基础平面，一个在假想的450米高的平面上，两个椭圆彼此扭转135度，两个椭圆扭转在腰部收缩变细。格子式结构底部比较疏松，向上到腰部则比较密集，腰部收紧固定了，像编织的绳索，呈现“纤纤细腰”，再向上格子式结构放开，由逐渐变细的管状结构柱支撑。建筑理念第五页，共17页。高：塔楼高454m，天线桅杆顶高600m，超高度带来施工高风险。扭：钢外筒自下而上扭转45度，使结构呈三维倾斜，万余构件无一相同。施工变形控制难度大。偏：钢结构底座与核心筒偏心9.3m，而顶部钢结构又与底座偏位9m，使结构在自重作用下发生侧移。柔：结构细长，内外框筒连接较弱，核心筒截面只有14×17m，高度却达250余米。外：外框筒位于功能层外侧，因此施工时不能依靠楼层作操作面，大大增加了施工难度。建筑特点第六页，共17页。东京"天空树"干掉广州"小蛮腰"“天空树”、广州塔、CN电视塔、奥斯坦金诺电视塔、东方明珠塔、米拉德电视塔、吉隆坡电视塔德黑兰多伦多莫斯科第七页，共17页。外筒节点外筒节点斜柱和斜撑相交，环杆通过与斜柱相贯的Φ1000×40牛腿连接，形成封闭倾斜椭圆环未交在斜柱形心，存在偏心距和对牛腿的面外剪力。由于夹角的变化,节点区高度在3～7.9m，与楼面梁不连接的为典型节点，与楼面梁连接的为非典均为刚性节点。建筑特点第八页，共17页。它从一个圆柱体通过拉伸，变成一个椭圆柱，椭圆柱体通过上下变化，下面变大，上面变小，再通过一个点，上下扭转45度。但这时候，连接上下两个椭圆的线是垂直地面的。再把上面椭圆的中心和下面椭圆的中心偏离了10米，不对称的扭腰形状终于成型。然后，46道的椭圆环梁被安放在柱子编织的网格里，随着网格直径的扩大而扩大，环与环之间的距离也逐渐扩大，形成了疏密变化，从8米到10米间距不等，最后，环所在的平面又倾斜，与地面形成了15度的夹角。这是塔的外轮廓。而中间的椭圆柱体核心筒则是上下粗细不变的。建筑特点--细腰第九页，共17页。椭圆旋转体外筒由24根钢管混凝土斜柱+46道圆环+46圈斜撑组成。外筒柱形成的平面呈椭圆形,由-10m处的椭圆和450m处的椭圆旋转45°围合自然生成。建筑特点--椭圆旋转体第十页，共17页。建筑特点--核心筒第十一页，共17页。建筑特点--天线zhou'li'c天线桅杆与主塔连接方式天线桅杆由454-550m的格构段和550-610m的实腹段组成。天线桅杆与住她的链接比较了承接式和转换式两套方案。转换时通过四句10.4m高的绗架把天线桅杆与外筒钢管混凝土连接起来，天线桅杆与核心筒脱开。承接式方案节省了用钢材，同时使得顶层能够满足建筑及阻尼装置设置的要求。为减少天线桅杆的倾覆力矩对混凝土核心筒的不利影响，在设置了两层钢板剪力墙，以平衡相邻钢柱的轴力差别。第十二页，共17页。

作为地标建筑，广州塔还进行了小规模的再生能源示范。越高的地方风速越强，400米左右比地面风速高一倍，用来风力发电，则产出电力是地面的8倍。在广州塔的高区空腔中，装设了若干组风力发电设施，而功能区的南侧面幕墙，则装了太阳能板。这些用电并不能解决高塔本身的主要用电，但仍然能够用来作为景观照明和绿化浇灌用电，也能解决一些楼层的热水。“小蛮腰”利用塔身灯光变幻效果，发布了台风蓝色预警信号。这是广州市气象局首次利用广州塔试播台风蓝色预警信号，而广州塔也成为了全世界最高的气象预警塔。黄志宏表示，这些装置更多是作为一种公众教育，让观光者知道，“可再生能源并非遥不可及。”建筑特点第十三页，共17页。建筑内容-结构组成

钢结构外筒

立柱钢环杆斜撑混凝土核心筒第十四页，共17页。建筑内容-风、地震、温度风荷载：广州电视塔体型腰部细小，两头大，属于对风荷载敏感的结构。无论是基本风压、高度系数、体系系数还是风振系数，荷载规范的应用有一定的局限性。地震荷载：本工程为甲类工程，其设防烈度和是疾风之加速度的概率水准取100年期限内超越概率5%，在基本设防烈度瞎抗震设计控制目标为主要受力构件处于弹性状态，。由于广州夏季台风频繁，电视塔纤细高耸，很容易受到台风影响。新电视塔采用特一级的抗震设计，全部采用高强钢，即使遇到百年一遇的大风和8级地震，也可保高塔安然无恙。温度：由于内外同材料的线膨胀系数不一样且外框筒裸露，温度的升降、尤其是不均匀日照作用比较显著，施工过程获得的监测数据也表明了不均匀日照对搭的整体变形影响较大，不采用普通的压型钢板作为模板而采用了自承式钢筋绗架楼承板，该形式的楼承板可以保证在所有截面上混凝土板的厚度是一致的。第十五页，共17页。建筑内容最高的横向摩天轮：在450米露天观景平台外围，增设一个横向的摩天