停放在港口的宇宙飞船停放在港口的宇宙飞船银行大厦建筑结构选型案例分析建筑结构选型案例分析目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析23总结结论4结构构创新新建筑概况建筑概况1诺曼曼福斯特建筑福斯特建筑设计2位于香港核心区位于香港核心区维多利多利亚港港3由构思到落成需由构思到落成需时6 6年年时间，整座建筑物，整座建筑物高高180m,180m,共有共有4646层楼面及楼面及4 4层地地库，使用了，使用了30,00030,000公吨公吨钢及及4,5004,500公吨公吨铝建成。建成。奥奥韦阿阿鲁普普结构构设计香港中国香港中国银行行东南南侧结构师简介结构师简介Text奥奥韦阿阿鲁普（普（Ove Ove Arup,1895.4.16Arup,1895.4.161988.2.51988.2.5司令司令级不列不列颠帝国帝国勋章章获得者得者英国土木工程英国土木工程师协会会会会员国国际著名工程咨著名工程咨询公司奥雅公司奥雅纳的的创始人始人悉尼歌悉尼歌剧院，香港院，香港汇丰丰银行大厦行大厦英国英国结构构师协会会会会员目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析2结构构创新新3总结结论总结结论4设计理念设计理念1.1.在建筑上要有与在建筑上要有与众不同的独特外貌众不同的独特外貌 以新以新颖的的结构构体系表体系表现建筑建筑2.2.在使用上要有最在使用上要有最大的灵活性和可大的灵活性和可变性性能充分适能充分适应发展中的展中的银行行业的需求的需求3.3.能充分利用占地能充分利用占地面面积符合香港的城符合香港的城市市规划划结构体系结构体系悬挂体系分类悬臂帽臂帽顶的的单筒式筒式拱式拱式悬臂梁臂梁多筒式多筒式悬索索桥式式体系特点体系特点1主构架主构架虽然承受然承受压弯，但是由于截面弯，但是由于截面尺寸尺寸较大，大，稳定承定承载力力较高，高，强度能度能够充分充分发挥2吊杆是次构件，吊杆是次构件，虽然截面尺寸小，但然截面尺寸小，但是由于是由于仅承受拉力，承受拉力，强度也能得到充分度也能得到充分发挥。3巨型巨型钢结构构悬挂体挂体系能系能够充分利用材充分利用材料料强度。度。一般采用一般采用钢结构构选择原因选择原因建筑建筑规划要求大划要求大楼底楼底层为全开敞全开敞式大空式大空间，与前，与前面的皇后广面的皇后广场自自然地然地连成一片。成一片。钢结构悬挂体系钢结构悬挂体系由于开由于开场底底层限限制了上部框架落制了上部框架落地，最后确定采地，最后确定采用用钢结构构悬挂体挂体系。系。体系介绍体系介绍平面平面为为72*55m，高，高180m，地面以上，地面以上43层层，采用巨型桁架，分采用巨型桁架，分5层悬层悬挂挂在在8根巨型格构式柱上。根巨型格构式柱上。体系介绍体系介绍 每根格构柱为每根格构柱为 4.8 m5.1 m4.8 m5.1 m，四角为四根圆形钢管，底，四角为四根圆形钢管，底层钢管为层钢管为1 400 mm100 mm1 400 mm100 mm，向上逐渐减小，顶层钢管，向上逐渐减小，顶层钢管为为800 mm40 mm。受力分析受力分析1框架框架结构中杆件以构中杆件以受弯受弯为主，截面主，截面刚度主要取决于截面度主要取决于截面高度，但高度，但过大的截大的截面高度面高度势必增加必增加层高，或使得高，或使得结构构构构件与建筑功能件与建筑功能发生生矛盾。矛盾。2巨型框架的概念巨型框架的概念实际上是把框架梁柱上是把框架梁柱截面大幅度提高，截面大幅度提高，把每一把每一栋高高层框架框架结构划分成很少几构划分成很少几层，每，每层的梁柱都的梁柱都特特别大。大。传力方式传力方式各楼楼面将荷各楼楼面将荷载传递给杆杆1 1，2 2，所以受力，所以受力为均布均布荷荷载。传力方式传力方式杆杆1 1，2 2可可视为简支梁，作用支梁，作用在在C C点的合力是点的合力是竖直向下。直向下。传力方式传力方式最最终可等效可等效为一个一个竖向力，一个水平力和向力，一个水平力和力偶。力偶。受力分析受力分析利用合理的形体利用合理的形体适当加适当加强结构受力最构受力最大部位大部位竖向荷载集中在主竖向荷载集中在主要承重构建上要承重构建上设置刚性横梁设置刚性横梁（或桁架）（或桁架）提高高提高高层结构体系整体承构体系整体承载力和抗力和抗侧移移能力的有效措施能力的有效措施受力分析受力分析 当没有当没有刚刚性横梁性横梁时时，筒体和外框架都，筒体和外框架都是独立弯曲是独立弯曲变变形，形，侧侧移移较较大；若大；若设设置置顶层刚顶层刚性横梁，当筒体在水平力作用性横梁，当筒体在水平力作用下下产产生弯曲生弯曲变变形形时时，刚刚性横梁的性横梁的转动转动会受到两会受到两侧侧外柱的外柱的约约束，从而在外柱束，从而在外柱中中产产生很大的生很大的轴轴力，一力，一侧侧受拉，一受拉，一侧侧受受压压，形成与，形成与倾倾覆力矩反向的抵抗力覆力矩反向的抵抗力矩矩。由于。由于这这两个两个轴轴力的力臂很大力的力臂很大(等于等于结结构构总宽总宽)，这这个反向力矩大大减小了个反向力矩大大减小了核心筒的弯矩和核心筒的弯矩和侧侧移。移。对对于以核心筒于以核心筒为为主要抗主要抗侧侧力力结结构的体系，横梁需要构的体系，横梁需要更大的更大的刚刚度，通常利用一至二个楼度，通常利用一至二个楼层层高度作高度作为为横梁横梁(或桁架或桁架)高度。高度。结构与功能结构与功能电电梯梯间间、工作、工作间间、厕厕所等都布所等都布置在两排置在两排组组合柱的外合柱的外侧侧，因此，因此中央部分在使用上有很大的灵中央部分在使用上有很大的灵活性可能。活性可能。采用巨型框架采用巨型框架结结构，巨型横梁构，巨型横梁下的楼下的楼层层，没有中，没有中间间小柱，可小柱，可以布置餐以布置餐厅厅，会，会议厅议厅以及游泳以及游泳池等需要大空池等需要大空间间的楼的楼层层。结构与功能结构与功能楼楼层层平面中，平面中，东东西两西两组组组组合柱由合柱由3.5m宽宽的通道的通道带带相相联联，通道通道带带上上铺设铺设半透明半透明预预制嵌板，使楼制嵌板，使楼层层平面的中央部分平面的中央部分能透能透进进自然光。通道自然光。通道带带之之间间的使用面的使用面积铺设积铺设11.1m长长，2.4m宽宽的的预预制制钢钢楼板，每楼板，每块块楼板都可拆卸移楼板都可拆卸移动动，而不，而不影响整个影响整个结结构，因而构，因而可可“舍弃舍弃”某些楼板，某些楼板，形成小尺度的中庭，形成小尺度的中庭，布置自布置自动动扶梯解决局扶梯解决局部垂直交通。部垂直交通。结构与抗震结构与抗震巨型巨型悬悬挂体系将整个建筑挂体系将整个建筑悬悬挂在大型挂在大型主构架上，避免地震的直接冲主构架上，避免地震的直接冲击击，从，从而可以大幅度减小建筑物所受到的地而可以大幅度减小建筑物所受到的地震作用。震作用。目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析2结构构创新新3总结结论总结结论4结构创新结构创新1.最新最新结结构技构技术术v大厦采用超高大厦采用超高层层建筑史上首次运用的最新建筑史上首次运用的最新结结构构技技术术，巨型，巨型悬悬挂体系，整幢大楼垂直偏差挂体系，整幢大楼垂直偏差仅仅2厘米，厘米，楼楼顶顶部的晃部的晃动连动连半米都不到，半米都不到，这这是世界高楼中最是世界高楼中最出色的，出色的，还还可以保可以保证证12级级大大风风不倒，同不倒，同时时能抗能抗7级级地震。地震。结构创新结构创新2.商品混凝土和散装水泥商品混凝土和散装水泥应应用技用技术术v该该技技术应术应用于地下用于地下连续墙连续墙，钻钻孔灌注孔灌注桩桩，基坑，基坑围护围护、支撑，主楼核心商、复合巨型柱。楼板等、支撑，主楼核心商、复合巨型柱。楼板等工程部位。工程部位。应应用的用的总总量达到了量达到了157000立方米。立方米。结构创新结构创新3.粗直径粗直径钢钢筋筋连连接技接技术术v大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的的钢钢大模，所以在核心筒与楼面梁的大模，所以在核心筒与楼面梁的钢钢筋筋连连接接处处，主楼旅主楼旅馆馆区区环环板与核心筒板与核心筒钢钢筋筋连连接接处处，巨型柱与，巨型柱与楼面梁的楼面梁的钢钢筋筋连连接接处处，采用，采用锥锥螺螺纹连纹连接的施工技接的施工技术术。 结构创新结构创新4.新型模板与脚手架新型模板与脚手架应应用技用技术术v香港香港汇汇丰丰银银行大厦的主体行大厦的主体结结构构层层高高变变化多，化多，还还存在存在墙墙体收分和体型体收分和体型变变化。化。v因此在主楼核心筒施工中，自行因此在主楼核心筒施工中，自行设计设计制造了制造了“分分体体组组合自合自动调动调平整体提升式平整体提升式钢钢平台模板体系平台模板体系”。结构表皮结构表皮n预制制铝镶板，用板，用檩托固定，系在构架上，然后托固定，系在构架上，然后在在边缘密封。密封。许多大楼都用多大楼都用过铝覆面，不覆面，不过因因为没有完全平坦。没有完全平坦。n外外墙大体上用玻璃制作，以整套垂直窗大体上用玻璃制作，以整套垂直窗棂支支撑，藉此撑，藉此强化透明感。化透明感。结构的缺点结构的缺点1巨型巨型悬挂体系挂体系结构构的的设计和施工都和施工都 比比较复复杂，一般都，一般都是是为了适了适应建筑建筑规划的要求才会采用划的要求才会采用这种种结构体系构体系2由于构件刚度增大，由于构件刚度增大，温度，收缩和局部温度，收缩和局部压力的影响也会加压力的影响也会加剧，节点构造上也剧，节点构造上也会出现新的问题。会出现新的问题。3耗钢量大，成本高耗钢量大，成本高目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析2结构构创新新3总结结论总结结论4总结结论总结结论传力方式合理力方式合理结构构选择富有富有逻辑细部推敲仔细细部推敲仔细地地标性建筑，造价昂性建筑，造价昂贵结构技构技术创新新结构和空构和空间，功能完美融合，功能完美融合Text09建一 雷力 张思奥 周雨嫣 洪珊珊胡国峰胡国峰 刘俊刘俊 廖廖轩丰丰