中银大厦结构设计

北京中银大厦结构设计——中国建筑科学研究院建研建筑设计研究院有限公司本工程由著名建筑大师贝聿铭领衔设计美国贝氏建筑师事务所与中国建研院设计院合作设计。中方自方案调整开始，参与了初步设计、施工图以及装修设计。施工期间现场配合及竣工验收以中方为主。北京中银大厦工程简介－概况北京中银大厦工程简介－概况建筑功能：银行办公为主。1层、2层为营业大厅。3层、4层为交易大厅、网控中心、集中计算机房。5层以上为大空间办公用房。银行主管层为10、11层，在11层设有主管餐厅总建筑面积：174869平方米。地上最高15层，地下4层。建筑高度：西北57.50米，东南44.85米。建筑物外轮廓近似矩形，沿建筑规划红线布置。结构设计的创新与探索北京中银大厦结构设计设计时间：1995年～1996年主体结构封顶时间：1998年工程竣工时间：2000年执行规范：89规范北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置1、现浇钢筋混凝土板柱－剪力墙体系，局部设钢结构巨型桁架2、建筑物边长约为120×130米。整个建筑全部连成整体，未设温度缝、沉降缝、抗震缝。3、柱网:由建筑功能确定，平面柱网有两种。上部结构基本柱网6.9m×6.9m;地下室中部车库局部7.8m×7.8m。因建筑要求，局部层间进行柱网转换，个别位置柱被抽除。4、剪力墙:利用建筑楼、电梯间，井筒沿建筑布置。力求质量中心与刚度中心接近。建筑外墙开有连续窗洞，形成壁式框架。北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置5、楼盖:因建筑功能要求，结构采用全现浇无柱帽平板楼盖。板厚依不同跨距取220mm至350mm。顶层设备机房楼板设低梁，按新的设计概念计算设计。地下一层中部会议厅顶设35米跨预应力大梁。6、空间内锥型悬挑结构:空间内锥型悬挑结构位于中部大厅内侧角部。最大悬挑长度9.8米。挑出部分设计未设悬挑梁。此结构体系的最大特点在于悬挑部位仍可保证与其他部位具有相同的建筑使用空间(因未设悬挑梁，该处仍为板柱结构)。北京中银大厦结构设计一、结构体系与布置7、钢结构:本工程局部采用钢结构，包括巨型钢桁架和艺术网架。巨型钢桁架作为结构转换层构件位于东、南两侧主入口上方。最大跨度55米，高度6.9米。艺术网架位于四季大厅顶部，面积4200平方米。网架呈正锥型布置，所有节点和杆件均由钢板焊接而成。8、地基和基础：本工程为天然地基，筏板基础，地下室外墙为承重和支护合一的地下连续墙。北京中银大厦结构设计二、结构整体分析为正确反应结构的自身特性，本工程采用多个程序进行结构整体计算分析。所采用的程序有ETABS、SATWE等。1、采用弹性楼板2、取前30个振型进行振型组合本工程第一振型为复杂结构薄弱环节的振动情况，第一周期已不能被视为结构振动主振振型

北京中银大厦结构设计二、结构整体分析SATWE主要计算结果T1=1.6617T2=1.6390T3=1.1105T4=1.0949T5=0.7332T6=0.7197T7=0.7167T8=0.6820T9=0.5464T10=0.5073T11=0.4985T12=0.4930T13=0.4889T14=0.4302T15=0.3698T16=0.3329T17=0.3083T18=0.3057T19=0.2936T20=0.2928T21=0.2693T22=0.2637T23=0.2627T24=0.2544T25=0.2368T26=0.2350T27=0.2338T28=0.2295T29=0.2218T30=0.2204北京中银大厦结构设计二、结构整体分析SATWE主要计算结果地震作用下的主要计算结果方

向基底剪力(KN)Q/W顶点位移层间位移△/mm△/Hδ/mmδ/hX97148.94.6%15.111/40143.911/1034y67575.23.2%12.321/49253.271/1056

北京中银大厦结构设计结构设计难点：

1、整体筏板基础，不设缝及后浇带。2、地下连续墙（施工支护与使用合一）。3、大跨钢结构（巨型钢桁架）。

北京中银大厦结构设计结构设计难点：

4、空间内锥形悬挑结构5、无转换梁结构柱网转换6、35m跨预应力梁机械铰节点

北京中银大厦结构设计一、整体筏板基础，不设缝及后浇带北京中银大厦结构设计整体筏板基础

1、建筑场地表层2至8m为人工堆积层，以下为第四纪之粘性土、粉砂和砂卵石交互层。地下水第一层为上层滞水，深约5至6m。第二层为承压水，深20.5至22m。建筑场地为II类。2、本工程地下室共四层，全部占满规划用地。基底最大埋深约-22m，落于粉砂和卵石层上。

3、地面以上结构沿四周成口字布置，中部形成开敞空间。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

1、基础在建筑物中部与周边承受的竖向荷载差异很大

2、在高低层荷载突变处基础底板未设沉降后浇带

3、在高低层荷载突变处通常的做法是设沉降施工后浇带。其主要观点是利用后浇带将高层主体结构与低层结构在施工期间断开，利用后浇带调整高低层间的沉降差，以此减少高低层沉降差对基础底板产生的内力。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

就本工程而言，基础埋深深，底板位于承压水位标高以下。若设施工后浇带，则需长年进行降水才能保证上部结构的正常施工。本工程现场日降水量达一万立方米，这将使施工造价明显增加，同时也使施工变得复杂困难。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

进行广泛的专家论证，对于这种基础面积大，在荷载极不均匀的条件下使用天然地基的工程是否设沉降后浇带，有着不同的观点和意见。在深入分析的基础上，我们最后确定了不设沉降后浇带方案。

北京中银大厦结构设计整体筏板基础

依据：1.近年研究表明，当地质条件较好时，高低层荷载突变处其基底沉降变化不会突变，产生台阶式沉降差。而是在一定范围内较缓变化。2.本工程基坑深达20多米。挖出土的重量与建筑物重量基本相同，属补偿性基础。基底附加应力很小。

北京中局银大厦狡结构设惭计整体革筏板娱基础依据隔：3.总建筑荷物地效面以骡上呈谅口字愤型布备置，佛荷载凤分布偏周边瓣大中筐间小陡，而察地基贸回弹扬再压键缩变哭形中依间大双周边晃小，象即结累构布晌置和荷荷载抵分布座对减湾少沉朵降差罩有利季。4.对哗地基基南础进行点计算分管析，使屑基础底冒板能够滤承受上梁部结构层及地基皂变形产称生的内验力，保保证地基府及基础院底板安酒全可靠绪。北京仍中银滴大厦肚结构邻设计整体饰筏板讲基础1、采绕用天然累地基持力爸层主铃要为载细中晃砂、拴粗砂案和卵娃石层递，地盼基承竭载力竞标准烘值3柴50且KN棉/m茂2，瓜修正杜后地破基承语载力搂标准道值大骂于1舱00饮0K柔N画/m讲2；2、基赞础板厚转有三种聪：16回00m鹿m、2味000幻玉mm次、23银00m行m；3、基姨础板的己受力特臣点：足上部荷阴载极不急均匀，厉四周荷段载大，啄中间荷下载小。猪在大池钢桁架趟两端的吸支座下勒，在内倦锥的支铺撑墙下肃，荷载锐都很集竖中。周边高弄层基底捆平均压信力约5护00豆kPa享，中庭崇部分约半150蛛kP棵a建筑滴总荷坐载设尺计值哀约4吃60蔽万k防N北京连中银畜大厦衰结构蓄设计整体顿筏板但基础1．彼采用喘美国治“S河AF尽E”携软件柳，采唇用4棍节点饥的考爸虑板绢平面悟外的冈剪切朽变形衔的米制德林冤厚板苦板元西进行胃有限择元分学析计陕算；滩2笔．仔采用镜文克白尔地异基模帽型假屿设，否地基而模拟旗为弹商簧。叶叠代罪计算闹时，炊如果挖发现咱基础芒板下再有受蛮拉区应，则园去掉剥受拉您的弹远簧，粮重新近进行剂计算端；册3．凤不考肥虑上瞧部结追构的莲刚度绸；咱4．俗基础配板四识周的李地下挠室外姜墙作冬为梁昏单元旁考虑贱，大邻小为舞0.推8X蹲20戏m；弟5虑．荷徐载：侍考虑建了上秃部结锦构的层恒载恨、活惨载和改从E见TA稠BS肯计算乎得到往的地街震荷疼载。艘6激．荷浓载组湖合：轿（1慌）恒偿载与捉活载英的组泰合；波（2爆）恒省载、岗活载兰与地缓震荷汁载的周组合路。北京中清银大厦驱结构设厌计整体筏塔板基础计算结饲果表明爽：差异沉蓝降渐变盲发生，握基础最叙大沉降袄值为5鹊5mm伤，差异挎沉降倾搅斜值在相0.1蛮%左右促。基础雀观测龙表明晃：实测沉闷降值为家30～插40m牧m，苹沉降渐泼变发生蜘，计算直结果的妙规律合神理。北京中李银大厦用结构设度计整体雁筏板蓬基础虽然基凤础板上福的荷载洲很不均丸匀，根云据计算必结果，牙整体倾雷斜率能奶满足规眼范要求浅。所以耍，整个扰筏板仅扔设了伸著缩后浇湿带，北京番中银凯大厦挂结构刃设计静载伞下的咏变形北京中凭银大厦袋结构设照计活载下苗的变形北京中特银大厦脂结构设虹计静+尊活荷纪载下择X方聚向板背内弯炸矩北京中硬银大厦识结构设碌计静+杏活荷避载下黄Y方匙向板需内弯果矩北京筒中银欲大厦冠结构隆设计实测沉孔降曲线北京中沾银大厦环结构设凯计二、刑地下蓄连续钳墙北京搂中银公大厦躬结构纤设计地下连锋续墙1、最傻大限度市利用规残划用地侄，高度执受限，怒向下发罢展。2、昼地下柄四层谦，深牲22鸦m，氧建筑开外轮价廓线揭与建春筑红抽线重积合。3、开控挖方案（1担）放雾坡大味开挖站。场拳地位课于闹丙市区常，周僚边多梨为重敬要建哄筑和砖城市范主要任街道虫，放勇坡开辞挖不书可能浙。否件定。（2）谋护坡桩豪支护结棚构。优适点：经浮验成熟锄，技术并可靠，坝地下室皱施工方晕便。缺关点：需议占用红隶线外市猫政规划尘用地。曾否定。北京牺中银杯大厦锈结构驰设计地下剑连续差墙3、开场挖方案（3炕）地展下连撑续墙街。不右占用楼红线艘外用葵地，软既可请保证踏上部棋竖向哭荷载其的有狼效传正递，扯又满任足建建筑使狡用要脾求。促采用挺。北京项中银忙大厦腰结构叛设计地下破连续过墙1、特费点：不歇同阶段定，其功治能与受宵力工作练状态不胃同。2、串功能原：施京工开蛮挖阶铸段为兼施工园支护揪结构浇，用掩于挡令土、兔截水货。使聋用阶间段为泄地下侧室外睬挡土颈墙。3、穷难点蔬：对蛇于基示坑深子度二裁十几弹米，数施工中支护蠢与使渣用合师一的截地连骑墙结涉构经秘验不夺足。北京李中银誓大厦扒结构则设计地下连爷续墙需解决纷的难题挑：1、仇位移进的严帅格控垦制。2、译施工咐支护强阶段榆与使糕用阶季段要淡考虑斗内力丸重分残布的践计算泻方法闸。3、星楼板妖与地亡连墙予的可溉靠连茂接方科法。4、在锻竖向荷变载作用屡下地连屋墙沉降附（基底秘沉渣等各原因产稳生）与终基础底若板间沉汽降差控蓄制以及姨防水措言施等。北京中徒银大厦烛结构设兽计地下连丽续墙计奖算分析1、因基坑声边长很俗长，计充算按平粒面问题恒考虑。2、取单位禁长度墙晓段，用敞弹性支设点法，怪杆系有蚂限元进赠行分析然。3、把连匀续墙绣沿深巩度方设向离匪散成狼梁单互元，委锚杆析及基连坑底诱土体尝简化谢为作礼用在泻相应必结点客上的姥弹簧堵，锚痕杆弹窜簧的棚直线驱刚度返按锚镇杆张躬拉试迹验曲蹄线确企定。土体弹患簧的直殊线刚度妙用m法按不炸同土层番分层计亲算。北京侨中银现大厦破结构笨设计地下记连续金墙计锄算分忘析4、连续墙膛上的荷骂载为墙壶背侧向授土压力被、水压岗力及锚棍杆预加戒力对墙挎体的推锦力。土虹压力按堪朗肯土猴压力理典论分层虑计算。北京咐中银宇大厦抹结构呆设计地下养连续刑墙计弹算分螺析5、计算分踢析模拟善基坑分法层挖土秋及锚杆赖分层施接打、张快拉的实语际施工雪过程，乌分为若丈干个连绘续相关福的工况铸，每个姨工况的扇计算分惕析要利吴用上一晌工况的罩计算结级果。计覆算中考村虑了锚乞杆施加宿之前墙世体已产雨生了一偿定的位漠移这一谣实际情踏况，同企时也考伐虑了墙梦体在基亚坑开挖太过程中良有时会杀向基坑文外位移专的情况某，使得起计算分想析更接首近于实壮际情况岛。北京中伯银大厦状结构设器计地下满连续怒墙计晚算分扣析6、地下连厌续墙在鞠作为临具时支护握结构的蓝任务完捐成后，拥还将作等为建筑击物的永浴久结构芝继续在笼使用阶躬段发挥右作用，酒在进行用使用阶数段连续尺墙的受望力分析堪时要充喉分考虑祖其已存获在的内础力与变讽形，这绞样才能虫正确分繁析连续题墙的工孙作状态广。地下撞室各层州楼板施撇工完成呢后，随躬锚杆全蛮部拆除陆，各层诞楼板成塌为连续避墙的新柳支点，紧地连墙浙内力重役分布。北京中叹银大厦帅结构设好计锚杆羞设计1、预应荣力锚庆杆技描术是紫本基脏坑工虫程成列败的添关键胸。2、录连续怒墙上孙的绝科大部那分水约平荷暖载传林至锚改杆，驻需确柳定锚锯杆的技承载跑力和扒变形盐性能朱。3、厚锚杆欣基本继试验饿。北京中蚁银大厦艳结构设译计锚杆设标计4、锚杆水设计旨综合汇考虑脚了以猫下问跃题：(1)坡.锚杆手所在的命地层条腊件；(2)懂.力求咱使连续饰墙的弯差矩分配短合理,赢不要出石现局部循过大弯培矩；(3)喂.锚杆叠的位置殖在满足裁地下室阶施工的渐前提下质尽量接痰近地下航室楼板话，以减侮少锚杆亮拆除后月连续墙纱内力的工突变；(4板).伸为了破减小按连续体墙在墓施工讽阶段生的内怜力和滥位移器，锚轿杆在吃地下贷室施革工至销±0晌.0订0后遵拆除适。5、通葵过调整谅各设计摊参数经管过多次秤试算得播到最优商化的计舟算结果休。北京榆中银唱大厦聪结构捷设计地下连侄续墙计院算结果1、墙净段1计需算弯矩扶及位移北京中次银大厦悼结构设撤计地下羽连续任墙计雪算结祖果2、糠墙段闻2计怜算弯个矩及梁位移北京员中银研大厦婆结构游设计地下娘连续巨墙计故算结额果3、计仇算位移傻与实测时值比较北京中兆银大厦朴结构设部计配筋设糟计1、取各蚕阶段蚂内力茅包络弓值为众配筋坏计算疤依据耽。2、财C4灭0砼欺，I喇I级闲钢筋蹦。3、罩连接呜构造（1）蔑槽段间列接头采添用圆形辜接头管犯；（2）微基础底光板采用使了预埋腊钢筋接威驳器的灿连接方骗法；（3灾）地止下室割各层剑楼板幻玉及墙柏体之爪间的墓接头栏；（4）瞒地下连犹续墙与箩主体结适构梁之和间的接挖头也采谈用了预目埋钢筋雄接驳器倡的连接董方法。北京中衰银大厦拥结构设牵计配筋疼设计北京杆中银悄大厦用结构樱设计地连傲墙底育部压寺浆技鸟术的坦应用1、槽底登沉渣宽量过欧大，得会使低地连诱墙产较生附益加竖表向沉纲降嘉。2、径经现磨场测筛量槽家底虚枯土和都沉渣掉厚度置约1惭5厘讲米点。3、肚压浆鲜采用让C2洞5水描泥浆验，利落用压遗浆管喂将水饺泥浆那液压冲入槽宝底，椒在槽膛底形帐成水喂泥浆牲加固威区，图。4、经扫现场施因工后连栋续观测票，地连蛇墙沉降共量甚小恰，上部兄结构墙欲体与相行连楼板对间没有底发现不乔良变化您。北京中班银大厦朵结构设梳计地连视墙各浙阶段低监测1、对地监连墙访全过斤程进例行监派测。优监测丙内容唯包括艇地连社墙顶店部侧川向位捎移、芽地连估墙墙歉身位常移、捎墙内疑钢筋僵应力混变化匙、周喝围建蓝筑物医及周黑边地谈面沉盈降观合测。2、周鼠边环境缓：周围筛建筑物细的沉降抄仅为0剑.2m拦m，基茎坑相邻踢地面的卡沉降大耕都在1辱0mm抽左右,伤周围的超地下设膝施无一晨受到损午坏，说剑明基坑拨开挖对创周边环编境的影响响甚微凤。3、维连续讯墙位蓬移：爷除南形侧局扮部因崭特殊土情况堡提前纳拆除燃部分炎锚杆做导致安连续屑墙墙夫顶位梨移增捉加外旷，其默它部案位连声续墙象体的洲位移越均小盲于3蚕0m泪m，姥达到屠了预倍期的管目的悠，满捷足了么连续蜻墙的竹变形倦要求说。北京善中银抗大厦望结构引设计三、吹大跨摇钢结拦构（竭巨型息钢桁践架）北京飘中银咱大厦役结构粥设计东、麦南立肃面巨坡型钢秩桁架北京中旱银大厦僻结构设角计巨型触钢桁炉架1、东饥立面、婶南立面枝各有两渣榀桁架慰，外侧裳桁架跨秘度55颈.2m摆，内侧傲桁架跨沙度45迈.5m碎，桁架舟高6.掀9m，冻为标准千楼层的柱两层高龄。2、钢裳桁架上湿承托8芽层钢筋庸混凝土毁结构。势荷载巨赚大。3、本工火程施页工工永期较趴长，恒历经驴四季扁。冬呆夏季汁之间融最大领温差垄在50~仅60度之间，温灾度应苦力问名题突胃出。北京中荐银大厦办结构设泥计巨型街钢桁奸架4、结构朽设计黎分两寸阶段慢进行，施工阶角段按端伴部铰节和点考虑领。此阶辩段钢桁影架两支毛座可以部滑动，奔上部结拌构在施反工期间认支座处点局部混锐凝土暂汁不浇筑森，保证已桁架支案座水平硬方向自踪蝶由滑动乡丰和转动亦。桁架动上部混拖凝土结村构施工覆时，跨眼中部位伏预留后特浇带，幻玉去除上飞部混凝士土结构针与钢桁道架的整脱体效应技，使施晒工加载郑过程与糕计算假乏定接近滨。第二米阶段，胃待上部绢结构完方成后，位以后期塔温度变揉化产生屈的应力邻最小为湾原则，份考虑今蚁后使用险期间的路室内温甩度及北早京自然勿气温变复化(取穗接近中吧间值)嗓等影响止因素，辛确定桁鸡架端部币混凝土幅封闭时准间。北京酿中银香大厦昌结构甚设计东、兄南立寨面巨春型钢欠桁架石－－上部花预留钓施工刚后浇维带北京中相银大厦继结构设气计巨型钢用桁架钢桁欢架钢饭材型陈号A5能72，由浓国内诊生产科。桁庙架上活下弦帜杆按不箱型识设计残，腹羊杆为将焊接H型钢吊，板故材厚帖度分辜别为50m佛m、75妖mm。桁架优连接全毛部为焊程接，焊喜缝按一扔级要求要。主要挠截面炎如下艰：北京鲜中银格大厦嗽结构葬设计东、增南立陆面巨风型钢奏桁架北京案中银谊大厦驶结构腰设计东、它南立伐面巨返型钢辽桁架北京胞中银注大厦道结构林设计巨型钢嚼桁架－灯－主要午计算泽结果上弦恰杆的这最大枯轴压早力:算38养04资2组KN下弦杆见的最大龟轴拉力亿:40躲067棵KN跨中挠洞度:静喇载12廊0mm汁,活载秆20m肾m,共游140娇mm。钢桁架厚在安装锈时起拱范110甘mm。北京中德银大厦币结构设火计巨型钢壳桁架－－运输与拔吊装考虑到晕运输和嗽吊装的半可行性中，将整苍榀桁架蛾分割成风如图所风示的单动元。在梯工厂内任加工完海后，运盟至现场熔拼装。北京盘中银艺大厦犬结构别设计四、空间内喊锥型悬兼挑结构北京份中银戏大厦皱结构坡设计空间内芹锥型悬所挑结构：1、在暂中部大像厅西北违角上空蜘4至8正层由三翻个方向勿向内挑脖出9.壁8米，佩形成空益间内锥腾型悬挑扁结构。2、悬列挑部分盗上部新宇增柱网颜直接落章于挑出纷的水平碗楼板和电斜墙上趁。对于树落在铸挑出莲的楼跟板和轮斜墙锻上的蛾上部雕柱网罢，结涉构也语未设味常规摇概念疯的转倡移大旋梁。北京奔中银旦大厦便结构屑设计空间弯内锥痒型悬温挑结芦构北京中付银大厦赴结构设悦计空间内档锥型悬涌挑结构1、资该方法共使挑革出结骂构部镰分仍炭为板腊柱体撞系，常从而脸保证遇了建孝筑在半使用避上具讨有充鸡分的然灵活丽空间。2、使用弃三维额壳元至程序LAR谜SA对空的间内硬锥型暴悬挑亭结构蛾进行仔了进必一步颗详细车分析。3、计算模绿型：模型沟一：赵仅斜晶墙板党，未名考虑苗水平解楼板勺，水徐平楼练板处膝设水慈平不州动铰枕支座籍。模型驼二：收考虑气水平刮楼板单的作灿用。模型静三：三水平伴楼板妻处设扩水平拢弹簧东支座挖。4、弹届性计算恳。北京中疗银大厦毅结构设椅计空间内烈锥型悬迟挑结构1、由于假水平训楼板前在受节弯的武同时忙还承戚受拉榴力，督因此寇在配卧筋时供板上矿下皮茅均配钻置全嚼部拉厕通的党受拉挨钢筋拥。并释适当销提高鲁板的恳厚度郑，使喊其具坟有一矩定的辞刚度石保证回。2、对于茂斜墙恒板设笑计，捕由于市悬挑各斜墙摸上支破承有愧上部窄结构类柱，牌为提营高斜殊墙板祖的刚章度和勺抗弯亮、抗眯冲切蠢能力僵，设膜计中舞对承轧受上鞭部柱