上海环球金融中心钢结构设计与施工定义.pdf

上海环球金融中心是一座位于中国上海浦东新区陆家嘴金融贸易区的超高层建筑，高度达到492米，共101层，是上海乃至世界金融中心的重要象征。该建筑在设计与施工过程中充分考虑了结构的安全性、稳定性和创新性，采用了一系列先进的钢结构技术和抗震设计。 在结构设计方面，上海环球金融中心采用了以下四个关键结构要素： 1. 巨型柱（Megacolumns）：内置钢结构的巨型RC柱，与巨型斜支撑（Megadiagonals）和带状桁架共同构成外围巨型结构，增强了建筑的横向抗力。 2. 内置钢架的钢筋混凝土设施核心：这提供了建筑物的核心稳定性，保证了整体结构的刚度。 3. 三层高钢架外伸桁架：连接核心筒墙和外围巨型柱，增加了结构的连贯性。 4. 转换桁架：每12层设置一次，将垂直荷载有效传递至巨型柱和核心筒墙，进一步提升了结构的承载能力。 为了提升建筑的居住性能，特别在第90层设置了两台150吨的主动控制阻尼器，这是主动控制多段钟摆型的高效防振设备，显著提高了建筑在风荷载和地震作用下的稳定性。 在设计过程中，风荷载和地震荷载的计算是基于上海的气候数据和蒙特卡罗模拟方法，设计风速为43.7m/s和46.3m/s（分别对应100年和200年一遇的风速），地震荷载则依据上海和中国的规范，采用反应谱应答法和时程分析法确定，考虑到不同频率的地震影响。 结构设计通过了多种分析软件（如ETABS，SATWE，SAP2000，MIDAS）的验证，并进行了1/50缩放的弹塑性振荡台振动实验和主要结合部的压力实验，以确保在风荷载和地震作用下的安全性。建筑物的固有周期分别为6.52秒（Y方向平进），6.34秒（X方向平进）和2.55秒（扭转），在各种荷载作用下的层间变形角均符合中国设计标准，不超过1/500。 总体来说，上海环球金融中心的钢结构设计与施工展现了极高的技术水平，既保证了建筑的美学要求，又确保了其在极端条件下的安全性和稳定性。通过精心的结构布局和科学的抗震设计，该建筑成为了一座安全、高效且具有标志性的现代摩天大楼。