上海虹橋SOHO由扎哈•哈迪德建筑設計,該建筑采用了一些天空輪廓和外形的創新設計,仿若一條盤旋蛟龍,極富創新寓意和未來特征。塔樓主體采用現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系,端部自由曲面(詞條“自由曲面”由行業大百科提供)造型為曲線鋼梁和鋼桁架,建成后將成為上海的新地標。
1 工程概況
虹橋搜侯(SOHO)位于上海市長寧區臨空經濟園區,緊鄰外環路和虹橋機場。場地東西長約466m,南北長約260m,占地8.6萬m2,整個場地內均設有地下室,共有2層,主要功能為車庫、設備用房、影院和配套用房,地下2層部分設有人防區域。地上部分由4棟狹長彎曲的建筑單體穿過基地,劃分出3個庭院空間,庭院部分建筑植被覆土厚1.5m,并設有4個下沉廣場,各建筑單體均為11層,建筑總高度均為40m,主要為商業、辦公綜合性建筑。項目總建筑面積約35萬m2。建筑效果圖見圖1。
圖1 虹橋搜侯(SOHO)效果圖
由西向東將4個塔樓分別命名為1~4號樓,見圖2。1~4號樓建筑縱向長度分別為155,269,302,165m,各塔樓橫向寬度均為25m,塔樓之間通過設在3層的1~3號連廊(各為一層層高)和設在10~11層的4~6號的連廊(各為兩層層高)相互聯系起來,形成大底盤超長多塔多連體的復雜結構。各塔樓兩端部為造型統一的火車頭形曲面,從2層挑空之后向上逐層收進。
圖2 虹橋搜侯(SOHO)平面效果圖
2 結構概念設計
2.1 結構體系
本工程4個塔樓主體結構采用現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系,端部自由曲面造型為曲線鋼梁和鋼斜桿構成的鋼桁架,6個連廊采用鋼結構(詞條“鋼結構”由行業大百科提供)空腹桁架體系,鋼材(詞條“鋼材”由行業大百科提供)為Q345B。兩層地下室中地下1層為框架-剪力墻結構,地下2層為板柱-剪力墻結構。
2.2 主體結構布置
2.2.1 結構構件
4個塔樓主體平面狹長,1號樓與4號樓微彎,結構標準層平面如圖3所示。由于受到凈高要求的限制,框架梁標準截面(詞條“截面”由行業大百科提供)為600×550,為了配合設備入室管道走向,次梁沿軸線單向布置,次梁標準截面為300×500。建筑軸網標準間距為8400mm,柱沿軸網布置,主要截面為800×800,支承連廊支座的柱截面為Ф1200,利用建筑豎向交通井的墻體作為抗側筒體,剪力墻厚度為200~400mm。
圖3 標準層平面布置示意圖及單塔(2號樓)立面圖
2.2.2 立面開洞處理
在部分樓層,塔樓中部區域的樓板不連續,僅在3層、4層和10層、11層樓板及屋面板是連續的樓層,形成高低區兩個通廊,建筑立面上表現為斜向的洞口,洞口寬度約為18m,見圖3。
結構上沿四道縱向軸線,在洞口兩側各布置4根勁性混凝土斜柱(800×1200),支承兩側主梁及通廊的弦桿,通廊采用鋼結構空腹桁架結構,見圖4,低區的通廊為單層結構,層高3.6m,高區的通廊為雙層結構,總高為7.0m?崭硅旒芟覘U主要為的箱形截面(口800×600×20×30),腹桿則為鋼管截面(Φ500~700)。
通廊采用與混凝土塔樓結構剛性(詞條“剛性”由行業大百科提供)連接的形式,通廊弦桿與斜柱勁芯剛接,并在弦桿對應的混凝土框架梁中增設工字形勁芯(工300×300×20×20)予以加強,通廊壓型鋼板組合混凝土樓板及塔樓樓板整體澆筑,通廊區域及相鄰跨混凝土樓板厚度增至160mm,板筋雙層雙向拉通布置,適當增加配筋率。
圖4 立面開洞處結構布置圖
2.2.3 端部自由曲面造型結構布置
各塔樓的兩端為造型一致的火車頭形曲面,造成各層結構在端部均為懸挑,3層懸挑最大,結構挑空11m,為了更好地實現建筑在端部的自由曲面創意,此區域局部采用了造型靈活、自重輕盈的鋼梁和鋼斜桿作為結構構件,見圖5。
圖5 端部結構布置圖
3 主體結構分析設計
3.1 嵌固端選擇
本工程嵌固層選在地下室頂板層,整個場地中部有3個下沉式廣場,廣場區域的地下室頂板局部不連續,但3個下沉式廣場離塔樓較遠,面積不大,影響范圍有限,設計時在頂板開洞區域周邊布置剛度較好的框架梁,以保證整個頂板的整體性。由于室內外頂板面存在1.40m左右的高差,在該處布置混凝土斜板對頂板加腋,見圖6。
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