第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 北京绿地大望京超高层设计关键技术 范重，彭翼，杨开，邓仲良，胡纯炀 （中国建筑设计院有限公司，北京100044） 提要：北京绿地大望京中心超高层项目位于8度设防区，在结构设计中运用了双连梁、钢板组合剪力墙、型钢混凝 土柱构件、新型梁柱节点、伸臂布架节点以及施工模拟等关键技术，全面解决了超高层建筑在设计与施工中遇到的技术难题， 为此类超高层建筑结构设计提供参考.
关键词：超限高层，双连梁，钢板组合剪力墙，型钢混凝土柱，节点构造 1工程概况 北京绿地大望京中心位于北京大望京商务区总体规划中的627地块，由一栋超高层塔楼和一栋裙房组 成，总建筑面积约17万m.
超高层塔楼地上55层，建筑高度260m，裙房地上4层，建筑高度23.9m，地 下室均为5层.
塔楼采用框架-核心筒结构体系，核心筒采用钢板组合剪力墙/型钢混凝土剪力/钢筋混凝土 剪力墙，边框架由型钢混凝土柱和H型钢梁构成，同时利用塔楼42层与43层的设备层布置了伸臂桁架与 环桁架，用以增强塔楼侧向刚度.
楼面采用H型钢与钢筋桁架楼承板形成的组合梁，为满足悬挑楼板承担 暮墙连接件的需求，将建筑周边的楼板厚度局部加厚.
塔冠采用格构式框架体系，用以支撑幕墙与擦窗机 轨道.
北京绿地大望京中心塔楼的结构布置如图1所示.
（a）剖面图 （b）典型楼层平面 图1北京绿地大望京中心 2结构设计指标 2.1结构设计主要参数 北京绿地大望京中心塔楼结构设计所采用的主要技术参数如下所示.
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 结构设计基准期： 50年 结构耐久性设计年限： 100年 结构安全等级： 一级 塔楼重要性系数： 1. 1 地基基础设计等级： 甲级 场地土质类别： Ⅲ类 地面粗糙度类别： C类 塔楼高层建筑适用高度分类： B级高度 建筑工程抗震设防分类标准： 乙级 抗震设防烈度： 8 设计地震分组： 第一组 设计地震特征周期： 0.45秒 2.2结构关键技术指标 （1）结构动力特性 主塔楼与裙房的结构体系各自独立，塔楼结构的前3阶振型与自振周期如图2所示.
(a）T=5.7783（X向平动) （b）T=5.025（Y向平动） （c）T;=3.0477（扭转） 图2塔楼前三阶振型 （2）结构层间位移角 分别采用SATVE和ETABS软件计算得到的层间位移角如图3所示，在水平地震作用下X方向最大层间 位移角1/585，Y方向最大层间位移角1/550.
00985 9991 915 （a）X方向 （b）Y方向 图3在水平地震作用下的层间位移角
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 （3）剪重比 在塔楼首层，X方向的最小楼层剪力系数2.67%，Y方向的最小楼层剪力系数2.54%，满足《高层建筑 混凝土结构技术规程》JGJ3-2010在8度设防时基本周期大于5s的结构，结构任一楼层的水平地震用标准 值的剪力系数不应小于2.4%的要求，如图4所示.
EE-vter （a）X方向 （b）Y方向 图4多遇地震作用下结构楼层的剪重比 3基础设计 本项目地下五层，塔楼采用桩-筏基础，在无上部结构的地下室范围采用抗浮锚杆基础.
在进行基础设 计时，采用桩径为lm的后注浆钻孔灌注桩，通过对桩长进行优化，使得桩身承载力与桩承载力特征值相协 调，实现基桩利用率最大化.
通过布桩优化分析，采用变刚度调平的理念，控制核心筒与外框架的沉降差， 尽量减小筏板厚度，达到最优技术经济指标.
合理设置后浇带，避免施工期间由于混凝土温度收缩和地基 不均匀沉降对结构产生不利影响.
3.1基础沉降分析 基础设计中进行了精细的沉降分析，并利用沉降后浇带减小基础的不均匀沉降.
计算结果如表1所示.
通过设置沉降后浇带消除了塔楼绝大部分的沉降量，有效降低了基础不均匀沉降的影响，大大提高了筏板 设计的经济性.
表1基础沉降分析结果 部位 总沉降量 沉降后浇带封闭前 沉降后浇带封闭后 (mm) (mm) (mm) 主塔楼 90.57 66.8 23.49 裙房 22.61 13.67 8.34 3.2抗浮锚杆设计 由于本项目的地下水位较高，基础承受的水浮力较大，故此，无上部结构及裙房下部的地下室基础采 用抗浮锚杆抵抗水压产生的上浮力，并进行了锚杆优化设计，根据基础承担的相对水浮力的大小，采用类
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 型1（直径180mm，配筋3中25）与类型Ⅱl（直径150mm，配筋3Φ22）两种锚杆形式，区域划分如图5 所示，其中阴影区域表示塔楼，①区表示荷载很小的裙房部位，②区表示荷载较大的裙房部位.
② ① 2 ② 图5抗浮锚杆布置图 此外，做了抗浮错杆与抗拔桩经济性比较，单纯从材料成本上考虑，大概节约造价200万元左右，具 体如表2所示.
表2抗拔桩与抗浮锚杆材料用量与造价比较 项目 抗拔桩 抗浮锥杆 节约材料/造价 混凝土用量（n) 5290 4500 790 混凝土材料造价（万元） 193 166 27 钢筋用量（t） 583 376 207 钢筋材料造价（万元） 298 192 206 合计（万元） 233 4双连梁设计 4.1双连梁与深连梁的分析比较 为了协调核心筒与外框架之间侧向刚度，满足框剪分担率要求，在增加外框架抗震能力的同时，需要 通过在核心筒墙体开设结构洞口的方式，适当消弱核心筒的刚度，形成联肢墙避免长墙肢.
为了保证结构 侧向刚度，连梁截面高度较大，由于连梁高宽比很小，容易过早发生破坏.
此时，通过在结构洞口设置分 离式双连梁的方法，既能保证连梁具有足够刚度，同时连梁的跨高比有效增大，大大改善了连梁的延性， 使剪力墙受力更加均匀.
分离式双连梁沿楼层高度均匀布置，未引起施工难度增大.
在设计过程中，对双连梁模型的结构刚度进行了深入研究，计算结果如图6所示.
结果表明，双连梁 模型相对与原有单连梁模型，结构侧向刚度没有削弱，但是双连梁的耗能能力却比单连梁有较大提高，如 图7所示.
40 40 35 35 35 35 30 90 30 15 换民效 25 20 20 S 15 10 15 10 10 ot 0.15 TO500 0.15 位移（m） 0 0.002 0.004 0.002 00′0 (a)双连梁最大位移 (b）单连梁最大位移 （a)双连梁最大层间位移角 (b)单连梁最大层间位移角 图6采用双连梁与单连梁对结构侧向刚度的影响
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 （a)双连梁 (b）单连梁 图7双连梁与单连梁耗能能力的比较 4.2双连梁等效模拟分析 在结构计算时，为了提高建模效率，可以采用抗弯刚度等效的单连梁模型代替实际的多连梁模型.
对 比分析结果表明，等效单连梁模型可以准确模拟双连梁对整体结构刚度的影响，塔楼结构的自振周期比较 如表3所示，两种模型的结果基本一致.
表3等效单连梁模型与精确双连梁模型的结构自振周期（s） 模态数 双连梁计算模型 等效单连梁计算模型 误差% 1 5.44 5. 49 0.9 2 4. 95 4.94 0.2 3 3. 39 3. 43 1. 2 精确双连梁模型与等效单连梁模型的楼层剪力与弯矩如表4所示，结果也非常接近，误差不超过2%.
故此，可以认为在设计中采用等效单连梁模型模拟双连梁是可行的.
表4等效单连梁模型与精确双连梁模型的楼层剪力与弯矩 双连梁模型 等效单连梁模型 楼层序号 剪力/kN 奇矩/kNn 剪力/kx 弯矩/kNm L18 2159 1930 2131 1916 L19 2131 1904 2100 1888 L.20 2096 1872 2065 1856 1.21 2059 1839 2030 1824 5钢板组合剪力墙设计技术 本工程抗震设防烈度为8度，底部墙肢承受力较大，且在中震作用下墙肢出现拉力，根据剪力墙满足 中震抗剪弹性、抗拉压不屈服的抗震性能指标，在核心筒剪力墙设计中，在地下2层至地上5层的范围内 采用了钢板组合剪力墙，保证墙肢中震受剪弹性，提高底部墙肢抗拉性能，抵抗中震作用下的墙肢拉力.
钢板组合剪力墙的构造与截面承载力分析如图8所示.
在现场进行了钢板组合剪力墙试验，成功避免了钢板组合剪力墙容易出现墙体开裂的间题，如图9所 示.
编制了钢板组合剪力墙计算模块，弥补现有结构设计软件缺少钢板组合剪力墙设计功能的问题，提高 了设计效率.
