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2024亚洲金属建筑设计与产业博览会

暨上海国际钢木结构与围护系统展览会

2024年8月2-4日 上海新国际博览中心(SNIEC)

推荐展会:

揭秘西北钢铁"哥斯拉",全钢结构打造的擎天巨兽!


揭秘西北钢铁"哥斯拉",全钢结构打造的擎天巨兽!(图1)

西安:简称“镐”,古称长安、镐京,是陕西省省会。历史上先后有十多个王朝在此建都,是世界四大古都之一,是中国历史上建都朝代最多、时间最长、影响力最大的都城之一 。

每座城市都有一座属于自己的独特地标,上海有东方明珠,北京有中心大厦——中国尊。很久以来,西安的地标一般都会被定位在钟楼,大雁塔等古建筑,毕竟这些几百年上千年历史的古建筑是十三朝古都的都有名片,但是随着西安的发展,西安也逐渐需要一些现代化的地标,今天我们要说的就是绿地集团打造的未来西北第一高楼,498米高的中国国际丝路中心大厦它的背后到底隐藏了多少建造亮点?

项目概况

揭秘西北钢铁"哥斯拉",全钢结构打造的擎天巨兽!(图2)

中国国际丝路中心项目位于陕西西安沣东新城,建筑高度498m,结构高度479.7m,地下4层,地上101层,标准层层高为4.2m,沿竖向分为6个办公区和1个酒店区,塔楼地上建筑面积约27.5万平方米。

结构采用组合框架-钢筋混凝土核心筒-伸臂桁架-空腹桁架结构体系。看似普通的结构体系,其实暗藏玄机!


#1


全球采用黏滞阻尼器的最高建筑


该体系一般适用于高度不超过350m的超高层建筑。本项目结构高度达到479.7m,且位于高烈度设防地区,框架-核心筒体系会出现侧向刚度不足,层间位移角过大的问题。


鉴于此,考虑引入黏滞阻尼减震技术,降低结构的地震响应,使结构设计满足规范要求。


黏滞阻尼伸臂由竖向放置的黏滞阻尼器和伸臂桁架组成。


黏滞阻尼器伸臂的耗能机理如下:a.黏滞阻尼器耗能,提供附加阻尼比,地震作用降低;b. 超高层结构采用黏滞阻尼伸臂后,相比刚性伸臂,结构静刚度降低,周期增大,地震作用进一步降低。


为此项目的技术团队还专门做了振动台模型试验,以确保地震下的结构安全。


试验在中国建筑科学研究院振动台实验室进行,实验室拥有美国MTS生产的大型三向六自由度模拟地震振动台试验系统,是目前国内尺度最大(6m×6m)、承载能力最强(标准负荷60t)、技术最先进的三向六自由度大型模拟地震振动台之一,其技术指标及控制精度在国际上均居于领先地位。

#2


造型复杂的异形幕墙


从材料上,本项目主要采用玻璃与铝板等轻质幕墙材质,结构上可减轻建筑的自重,在视觉上玻璃和金属相互映衬。


498米的主塔高度、超高层摩天建筑集群构、复杂折线造型的塔冠施工、稳固的结构体系……实施如此高难度、高标准的项目,其实挑战很大的。


首先,在大厦玻璃幕墙方面,为了呈现如骊山阶梯般层层向上的效果,内凹墙横向排布的标准层玻璃幕墙区域,采用了带大装饰条全明框的单元式幕墙,使建筑外立面的线条感明快、层次分明。

其次,在大厦斜墙位标准层区域,主要采用带三角形铝板线条的大板块单元式幕墙,以及开放式铝板幕墙,从“秦俑铠甲”里获取灵感,为了更接近“铠甲”的效果,在面窗洞口处的铝板采用圆角造型,简约灵动,浑然一体,淋漓尽致地体现了建筑师对细节的把控。


同时,大厦在37F、60F、80F、99F分别设立空中大堂/设备层,主要采用全明大跨度玻璃幕墙的形式,跨度达7800mm;转角面(外凸面)幕墙室外部分为框架式铝板包柱系统,室内为跨层6854mm高的玻璃单元板块,来化解过渡单调无物的缺点,跟建筑设计完美结合,形成造型优美的结构体系。


超高层安装施工难度大,而塔冠部位的施工便是该工程中难度最大的地方。建筑形体向上逐渐收缩,直到在498m处形成别致的塔冠。塔冠为四个对称的复杂折线造型,同时此处幕墙形式为单元体幕墙,塔楼屋顶受风荷载影响较大,垂直运输困难,此处的施工组织、材料运输、安装顺序等步骤都是重点控制方向。

本项目还采用先进的3D扫描仪器进行测量放线,在施工上采用BIM技术建立Rhino模型,进行形体校核及板块分析,实施精细化施工。


#3


新一代“空中造楼机”


中国国际丝路中心大厦使用的“空中造楼机”,又名智能顶升平台系统,是400米+超高层建设的必备法宝,集建筑智能化、附着新型化、平台装配化于一体,像一个“移动造楼工厂"。能让建设者在几百米的高空如履平地,高效进行钢结构安装、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等施工作业。

 亮点1

建筑智能化

“空中造楼机”研发采用了智能监测系统、成型钢筋骨架、智能养护系统、焊接机器人、测量机器人等技术。智能监测系统作为“空中造楼机”的“专属医生”,可以实时监测造楼机的“健康状况”;成型钢筋骨架实现预制化、工厂化加工,大大提高施工效率;智能养护系统可以实时监测混凝土表面养护情况,有效提高混凝土养护质量;焊接机器人可以完成高空和狭窄区域内的焊接作业,焊缝更加饱满,焊接质量更加可靠;测量机器人使测量更加精准,克服了高空测量放线的作业难度,对于工程施工质量的控制具有重要作用。

亮点2 

附着新型化

自主研发的顶升系统采用新型附着技术,融合仿生学、机械工程学、结构工程学及智能化控制技术,改变了传统平台顶升常采用的“蛙跳式”爬升和“升板法”提升,适应性强、承载力高、对墙体承载力影响小。

亮点3

平台装配化


是针对传统平台无法周转的一次革新,装配式作业平台秉承“易装配、便周转”的设计理念,在造楼机作业平台系统设计上属于首创。



图片


#4

可持续设计


建筑结合多种绿建技术,包括太阳能板及太阳能热水,可用于塔楼的商业、办公、酒店等功能。塔楼设计采用收分造型,通过优化结构增加工程效率,并为建筑提供开阔的城市景观。高性能建筑围护即使在极端气候季节也能为建筑提供良好的保温,最小化热传导并保持恒温舒适度。暴露于太阳及风力的立面区域采用凹入设计及遮阳,同时又将日光引入塔楼内部。

在建筑与结构的密切配合下还带来自遮阳的效果,优化了建筑的热工性能,有效提高舒适度并减少能耗;同时提高室内的自然采光,并减少了眩光的发生几率,使本项目成为可持续发展的典范。

本文素材来源:中建八局、绿地幕墙,预制建筑网编辑如有侵权,请联系删除。

参考资料:中国国际丝路中心超高层结构设计与关键技术

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