RBS結(jié)構(gòu)設(shè)計咨詢項目——獨角獸島園區(qū)四批次、五批次、六批次塔樓項目分別于2021年9月、2022年5月及2022年6月順利通過超限審查。

感謝本項目團隊成員：

第四批次：薛紅宇、謝聰睿、吳金華、徐麟、陳子杰、呂堅鋒、徐零 

第五批次：周定、李盛勇、徐自國、李華峰、劉小平、楊卓穎、管興坡、李杰

第六批次：李盛勇、周定、李東存、黃忠海、孫春鵬、鄭天興等同事的辛勤付出！

感謝業(yè)主成都天投鹿溪智谷園區(qū)建設(shè)有限公司與合作單位中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司的信任與支持；感謝專家提供的寶貴意見！

項目鳥瞰圖

RBS服務(wù)類別：全過程結(jié)構(gòu)設(shè)計咨詢

開發(fā)商：成都天投鹿溪智谷園區(qū)建設(shè)有限公司

建筑方案：扎哈·哈迪德建筑事務(wù)所

設(shè)計單位：中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司

獨角獸島園區(qū)項目位于四川省成都市天府新區(qū)興隆街道鹿溪智谷區(qū)域興隆湖東側(cè)，將建設(shè)成為現(xiàn)代高端產(chǎn)業(yè)聚集園區(qū)的典范和公園城市建設(shè)標(biāo)桿。

項目規(guī)劃建設(shè)凈用地303840.03平方米；建設(shè)用地之外規(guī)劃地上空間利用之用地71504.98平方米，地下空間利用之用地81473.93平方米。整島建設(shè)內(nèi)容由梓州大道和桐子路劃分為三個組團，根據(jù)開發(fā)建設(shè)時序，項目分為6個批次。

S1塔樓建筑平面呈橢圓形，地上建筑面積約11.15萬m2，地上38層，高166.800m，采用鋼筋混凝土框架—核心筒結(jié)構(gòu)。存在平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、局部穿層柱兩超限小項，B級高度一般超限高層建筑。

抗震設(shè)防類別為重點設(shè)防類（即乙類），抗震性能目標(biāo)為C級，基礎(chǔ)形式擬采用變厚度筏板基礎(chǔ)，置于中風(fēng)化泥巖1上，基礎(chǔ)開挖到基底標(biāo)高后建議采用載荷板試驗進一步確定地基承載力承載力以滿足設(shè)計要求。S2 塔樓93米高，S3 塔樓50米高，均為框架核心筒結(jié)構(gòu)。

01   S1拔除了2根內(nèi)柱，增加了凈使用面積，室內(nèi)空間更加開闊靈活。核心筒墻截面減小，結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟，釋放更多使用面積。梁截面適當(dāng)優(yōu)化，結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟。減少型鋼的用量。

02   S2優(yōu)化各拔除6根內(nèi)柱與原方案相比不會增加造價。

03   S3拔除6根內(nèi)柱，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，可實現(xiàn)節(jié)省造價。

獨角獸島園區(qū)五批次項目（圖1），由綜合樓5-1、大平臺、地下室組成。項目總平面鳥瞰圖、五批次建筑東北側(cè)鳥瞰圖如圖2所示。

圖1 五批次（綜合樓5-1）總圖平面位置示意圖

圖2  五批次(綜合樓5-1)建筑東北側(cè)鳥瞰圖

獨角獸島園區(qū)五批次總建筑面積約9.45萬㎡，其中地上建筑面積約 6.55 萬㎡，地下建筑面積約 2.90 萬㎡。一批次地下室與五批次地下室連通，地下室主要功能為車庫，設(shè)備用房，地下1層，地下一層層高 6.5m（室外），8.5m（室內(nèi)）。

5-1 號樓建筑高度 42.95m（構(gòu)架層最高點結(jié)構(gòu)標(biāo)高 42m），地上 8 層，地下 1 層，首層層 高 6.0m，二層、三層層高 4.5m，四層至八層層高為 4.2m，構(gòu)架層層高 5.8m~6.8m。5-1 號樓 由 W1、W2、W3 三個橢圓環(huán)互相連接的體量構(gòu)成，W2 與 W3 直接落地，W1 落在 W2 與 W3 之上。其中 W1 分布于六層至八層，W2分布于一層至六層，W3分布于一層至五層。W1長 軸方向約 110m，短軸方向約 60m；W2 長軸方向約 120m，短軸方向約 81m；W3 長軸方向約 99m，短軸方向約 65m。W1橢圓長軸兩端以及短軸左側(cè)懸空，懸空位置及平面尺寸詳圖3，W1大懸挑徑向剖面圖見圖4，整體建筑縱剖面圖見圖5。

圖3 六層平面示意圖

圖4 W1大懸挑徑向剖面圖

圖5建筑縱剖面圖

圖6 建筑立面效果圖

  結(jié)構(gòu)體系  

結(jié)構(gòu)體系采用由底部鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)+頂部環(huán)形懸吊鋼結(jié)構(gòu)組成的連體混合結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)由 W1、W2、W3 三個橢圓環(huán)互相連接的體量構(gòu)成，W2 與 W3 直接落地，W1 落在W2 與 W3 之上，其中 W1 分布于六層~八層和屋頂構(gòu)架層，W2 為一層~七層，W3 為一層~六層。

其中 W2 七層以下采用鋼筋混凝土-框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻伸至 8 層樓面；W3 六層以下采用鋼筋混凝土-框架剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻伸至 7 層樓面；屋頂構(gòu)架層采用完整的單層環(huán)形鋼桁架，8 層樓面~屋頂層局部采用雙層桁架和鋼框架支撐，詳見結(jié)構(gòu)各體系分解圖（圖7）。

W1 橢圓長軸兩端以及短軸左側(cè)懸空，豎向構(gòu)件不落地，W1 懸空區(qū)域樓層（6 層~8 層樓面）吊掛于頂部環(huán)形鋼桁架之上。

圖7 結(jié)構(gòu)體系分解圖

 傳力路徑 

整個結(jié)構(gòu)是由剪力墻、框架柱、樓面系統(tǒng)、以及頂部環(huán)形鋼桁架及吊掛系統(tǒng)共同組成，傳力路徑分為重力荷載傳力路徑和水平荷載傳力路徑。

W2，W3 以及 W1 非懸空區(qū)域的樓面 重力荷載通過樓板和樓面梁傳遞給剪力墻與框架柱，然后直接傳遞給基礎(chǔ)；W1 懸空區(qū)域樓 面荷載通過吊柱向上傳遞給頂部環(huán)形桁架后，再通過頂部環(huán)桁架傳遞給周邊框架柱和鋼支撐 筒，最終由剪力墻和框架柱向下傳遞給基礎(chǔ)。

 水平荷載傳遞路徑和重力荷載傳遞路徑不相同，重力荷載通過吊柱向上傳遞至屋頂，再 通過桁架分配給支承桁架的框架柱和支撐筒，水平荷載則是在每層由樓板和水平鋼支撐直接 分配給框架柱、剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件，所以水平荷載的傳遞和普通結(jié)構(gòu)基本相同。

圖8 懸掛系統(tǒng)傳力路徑

 頂部環(huán)形桁架 

環(huán)桁架主要由外環(huán)桁架、中環(huán)桁架、內(nèi)環(huán)桁架、局部徑向桁架以及相關(guān)的樓面系統(tǒng)組成（圖9）。

環(huán)形鋼桁架通過頂部、底部、中間水平鋼支撐和樓板、以及頂層徑向桁架，構(gòu)成一個剛度較大的“弧形懸挑箱體”，實現(xiàn)了懸挑剛度的同時，并有效的傳遞水平力。

圖9 頂部環(huán)形桁架體系

 吊掛樓面 

吊掛樓面體系由鋼筋桁架樓板、鋼梁、吊柱組成。吊柱與屋頂環(huán)形桁架弦桿采用剛性連接，吊掛樓層框架梁與吊柱采用剛性連接，最后再與框架柱或剪力墻鉸接，在下部樓層形成剛度稍弱的空腹桁架，以增加結(jié)構(gòu)體系的冗余度。

 鋼支撐筒 

環(huán)形鋼桁架采用鋼支撐筒或鋼框架支撐與下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相連，這樣既能保證頂部環(huán)形桁架連通成為整體直接平衡超大懸挑而產(chǎn)生的傾覆力矩，同時大大簡化了環(huán)形鋼桁架與下部結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造，特別是與剪力墻的連接構(gòu)造。

環(huán)形桁架通過四個鋼支撐筒與下部交接部位的剪力墻相連，交接部位設(shè)計型鋼暗梁和型鋼混凝土邊框柱，非懸空區(qū)域桁架直接采用鋼柱插入下部型鋼混凝土柱中，如圖10所示。

圖10 頂部環(huán)形桁架體系

圖11  整體計算模型軸測圖

獨角獸島園區(qū)項目六批次建筑位于島內(nèi)東北組團，由地上三棟高層塔樓（N1、N2、N3）、地下室車庫等部分組成。地上三個塔樓主要功能為辦公、酒店。

圖1  項目效果圖

圖2  建筑平面圖

圖3  建筑剖面圖

01  塔樓結(jié)構(gòu)高度241.35m，結(jié)構(gòu)體系采用框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)。框架部分采用鋼管混凝土柱和鋼梁，核心筒采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。塔樓結(jié)構(gòu)高層超過混合結(jié)構(gòu)高層建筑適用的最大高度190m。

02  塔樓周邊設(shè)有采光邊庭，邊庭兩層通高，沿建筑高度方向結(jié)合建筑功能零散分布。

03  結(jié)構(gòu)平面整體呈橢圓形，長軸方向尺寸為62.2m，短軸方向為44.1m。結(jié)構(gòu)平面長寬比1.41，結(jié)構(gòu)高寬比5.48。

04  二層核心筒外樓板缺失，三層核心筒外樓板局部缺失，形成兩類穿層柱。

05  為了實現(xiàn)建筑立面效果，塔樓在27層樓面至32層樓面之間共有5顆框架柱單向傾斜，斜柱角度為6.79°。

圖4  整體計算模型