中央电视台_CCTV_新主楼的结构设计及关键技术|中央电视台主楼

第37卷第5期建　筑　结　构2007年5月

　　[编者按]华东建筑设计研究院有限公司由华东建筑设计研究院改制而来, 并秉承了其悠久的历史、雄厚的技术和良好的社会声誉, 是中国成立最早的大型综合性设计院之一。自1952年5月成立以来, 华东建筑设计研究院有限公司在建筑设计及科研领域取得了突出的成绩。从1977年至2006年, 荣获了包括“詹天佑大奖”在内的600余项国家、部(省) 、市级优秀设计奖、优秀工程奖和科技进步奖, 并参加了多项国家规范及地方标准的编制、修订工作。2003年公司被评为上海市质量金奖企业, 成为唯一获此奖项的设计企业。近年来, 随着国家经济的高速发展, 华东建筑设计研究院在全国参加了许多重大复杂项目的设计研究工作, 近期完成了以中央电视台新台址工程、上海环球金融中心、上海铁路南站、东方艺术中心等为代表的一大批具有重大影响的工程项目。在华东院55研究院有限公司的鼎力支持下编辑出版了这本专辑, 的丰硕成果。敢为人先的职业素养, 科研和教学的同行交流借鉴, ) 　姜文伟　包联进　王　建　刘志斌　童　骏　黄永强　孙战金

(华东建筑设计研究院有限公司　上海200002)

[提要]　中央电视台新台址CCT V 主楼为位于高地震区的复杂超限超高层连体建筑, 主楼最高点为234m , 塔楼

双向6°倾斜, 且在高位作L 型连体结构连接, 采用较强抗侧刚度的钢支撑筒体结构体系。针对该重要、复杂、特殊的结构体系, 按设计使用年限100年进行结构设计, 进行了基于性能的抗震设计、模拟结构刚度形成的施工过程计算、罕遇地震下的弹塑性时程分析、悬臂部分的振动与舒适度研究以及整体结构防连续倒塌分析。对复杂的超厚基础筏板、SRC 柱构件以及巨型蝶型节点采用了有限元分析。基于大量理论分析与试验研究相结合的研究成果, 结构设计采用了变刚度桩基设计超厚基础筏板、高含钢率SRC 柱、高强钢材、巨型蝶形节点、高强锚栓柱脚以及钢板加强楼面设计等新技术。

[关键词]　倾斜塔楼　抗震性能化分析　高含钢率　SRC 柱　施工顺序　防连续倒塌　楼面舒适度

K ey T echniques for Structural Design of the N ew CCTV Tow er of China Central T elevision ΠW ang Dasui ,Jiang W enwei ,Bao Lianjin ,W ang Jian ,Liu Zhibin , T ong Jun , Huang Y ongqiang ,Sun Zhanjin (East China Architectural Design &Research Institute , Shanghai 200002,China )

Abstract :Thenew China Central T elevision headquarters building is 234m at its highest point. It consists of tw o leaning towers (6degree lean in each direction ) , which are linked together at the top via a 142storey cantilever link element. The overall building stability is provided by a triangulated external tube surface on all four sides of the towers , overhang and podium. It posed many technical challenges to the design team , due to its unique architectural form and com plicated structural system. They were success fully overcome by ad opting a lot of key techniques , such as performance 2based seismic design , detailed construction sequence analysis , n on 2linear seismic response analysis , butterfly connections , high steel ratio SRC column and s o on. A series of tests were taken to verify the feasibility of these new techniques.

K eyw ords :leaningtower ; performance 2based seismic design ; high steel ratio ; SRC column ; construction sequence

1　工程概况

中央电视台新台址工程地处北京市朝阳区东三环

中路东, 在北京市中央商务区(C BD ) 规划范围内。用地面积19万m 2, 总建筑面积约60万m 2, 包括未来新的CCT V 主楼、电视文化中心以及服务楼三个单体建筑。

CCT V 主楼由塔1和塔2两座塔楼、裙房及基座组

成, 地下3层, 地上总建筑面积40万m 2。塔楼1,2均

呈双向6°倾斜, 分别为51层和44层, 在层37(塔楼2为层30) 以上部分用14层高的L 形悬臂结构连为一体。结构屋面高度234m , 最大悬挑长度75m 。裙房为9层, 与塔楼连为一体(见图1) 。

结构设计使用年限为100年, 结构安全等级为一级, 抗震设防烈度为8度, 抗震设防类别为乙类。

1

图1　新CCT V 主楼结构分区示意图

图2　塔楼1典型结构平面图

2　结构体系

CCT V 主楼采用钢支撑筒体结构体系。带斜撑的

钢结构外筒体提供结构的整体刚度, 部分钢结构外筒体表面延续至筒体内部, 以加强塔楼角部及保持钢结构外筒体作用的连续性。外筒体由水平边梁、外柱及斜撑组成, 筒体在两个平面都倾斜6°。外筒柱采用钢柱、型钢混凝土柱。斜支撑截面尺寸及分布根据受力需要而变化。外筒体由两层高的三角形模块构成, 即每隔两层柱、边梁和支撑交于一点, 因而楼面结构分为

(见图2) 。外筒结构大量采用“刚性层”和“非刚性层”

也设有转换桁架, 悬臂部分的柱荷载通过这些桁架传

递至周边筒体。在裙楼处, 为了形成演播厅和中央控制区的开敞空间, 也设有转换桁架用以支承上部楼面的内柱。

3　结构抗震设计原则

考虑到结构体系特殊、体型复杂、严重超限以及工程的重要性, 采用了性能抗震设计, 在施工图设计阶段确定地震参数如下:地震加速度峰值参照安全评估报

s 2) , 中震告, 即小震95cm Πs 2(一般8度区70cm Π265cm Πs 2, 大震400cm Πs 2, 其它参数参照现行抗震规范。

了高强度钢, 如牌号Q390,Q420以及Q460, 构件最大钢板厚100mm 。外筒典型结构如图3所示。

所有核芯筒及塔楼内柱都是竖直的, 与外筒柱一起作用, 为“刚性层”之间的楼板提供稳定约束。塔楼核芯筒为钢框架结构体系, 核芯筒体横向布置一定数量的柱间支撑, 而纵向主要依靠抗弯框架的作用。核芯筒内两个楼层

在振动台试验的基础上, 经与抗震专家组多次研讨与论证, 最终确定了如下抗震设防目标:1) 在多遇地震作用下按反应谱设计, 外筒结构处于弹性状态, 在主楼与裙房交界处、层30附近的外筒柱及支撑按弹性时程分析, 使其处于弹性状态;2) 在中震作用下外筒柱、悬臂与塔楼连接附近的支撑、柱脚以及悬臂端区域内外筒支撑不屈服(荷载作用以及材料强度均取标准值) ;3) 在罕遇地震作用下, 按动力弹塑性时程分析验算结构的层间位移和构件极限变形, 结构重点部位如转换桁架、柱脚等不屈服。

4　结构计算分析411整体结构分析

图3　外筒典型结构单元

平面之间的侧向约束可以保证两“刚性层”楼板之间楼层的侧向稳定, 并传递层间水平荷载。

塔楼内设置了一系列的转换桁架以支承由于垂直内筒与倾斜外柱之间的跨距加大而增加的内柱。这些

转换桁架通常布置于机电层, 将内柱的荷载传递到核心筒和外部筒体上。两塔楼之间悬臂部分的底下两层2

计算分析采用了多种软件及自行开发程序, 整体线性计算以S AP2000为主,ANSY S 为辅进行, 用于结构恒载施工模拟分析, 活载、风荷载等其它静力分析, 反应谱分析和弹性时程分析。采用ABAQUS 进行弹塑性时程分析, 用以验证结构在中震及大震下的性能。分析

模型以杆单元为主, 楼板按弹性楼板参与计算。结构风荷载采用了规范风荷载与风洞试验风荷载的包络结果, 并用于构件承载力设计。风洞试验共14×2组荷载, 每组包括两个正交方向的水平分量、竖向分量及扭转分量。竖向地震采用了反应谱和时程分析结果。结构振型及周期见图4及表1, 主要荷载信息见表2

。

构件设计, 施工过程中的变形等因素也应根据施工模拟的结果加以考虑。

运用S AP2000软件和ANSY S 软件分别进行了施工的过程模拟。施工模拟的计算原理是对结构的中间过程分别计算(变刚度分析、内力锁定、叠加) , 各个施工阶段的结构形式分别承担一定水平的荷载, 过程中的不可恢复内力在施工过程中锁定, 并反映在施工完成后的结构模型中, 比较真实的3(见图5) 。

1) 阶段1:塔楼施工至悬臂段连接前。此时, 塔楼与裙楼分开施工, 塔楼与裙楼之间设置施工缝。塔楼施工进度变化引起的结构荷载变化通过荷载的上、下限来反映。上限情况模拟施工进度最快的情况, 下限反之。施工进度的快慢主要影响塔楼竖向构件和悬臂段的水平内力:施工进度快时, 塔楼独立成为结构时承担荷载较大, 塔楼竖向构件承担的内力较大; 施工进度慢时, 更多的荷载作用在塔楼连接之后的结构上, 悬臂段的水平内力较大。综合考虑上限、下限施工阶段上

图4　结构主要振型

结构主要周期

T 1振型号

周期(s ) 3187振型说明水平,135°方向

T 2

T 3

T 8

表1

2161

1122

3110

水平,45°方向扭转竖向

　　主楼悬臂部分的竖向振动放大效应在设计中得到了充分重视。在地震作用下结构悬臂部分有较大程度的竖向振动放大, 振动台试验和时程分析结果均表明, 悬臂部分竖向加速度相对地面输入最大放大为818倍, 这是地面输入水平分量和竖向分量共同作用结果。

结构主要荷载信息(kN )

荷载工况

x 向y 向z 向

表2

恒载

--

活载

--

风荷载

[**************]

水平地震竖向地震(小震) (小震)

[1**********]9---365526

[1**********]296

412施工模拟分析

CCT V 主楼兼具倾斜与连体结构的特点, 施工过程

中的结构形式与完成后的最终结构体系具有较大差

别。施工过程中逐步形成的结构构件内力(即恒载作用下的结构内力) 与一次性加载条件下的结构构件内力具有很大的差异, 必须通过准确的施工模拟才能得出准确的恒载内力, 以便与其它工况的内力组合进行

图5　不同施工阶段结构示意图

3

述因素, 实际施工阶段可能在上述上限、下限之间, 当采用其它施工方案时, 要求结构构件内力应在上述上限、下限包络内力之间。

(2) 阶段2:悬臂段开始连接、塔楼与裙楼施工缝连

其它方面的计算分析。

11施工过程安全性评价

考虑到施工过程中的结构形式与最终结构形式有所不同, 对施工过程中最不利情况, 即塔楼独立时(与裙楼脱开) 进行了单独设计, 保证结构强度(考虑恒载、施工活载、地震作用、温度作用的不利影响) 、刚度和稳定性安全。

21整体结构防连续倒塌分析

接完毕, 悬臂段连接完毕后开始悬臂段上部结构安装, 此时尚有少数延迟安装杆件未安装。结构竖向荷载大部分已施加完成。

(3) 阶段3:延迟安装构件完成安装, 恒载施加完

毕, 施工活荷载撤出, 大楼内楼面使用活荷载开始作用。施工模拟过程中考虑了结构几何非线性和该过程中构件承载力的校核。

主要表现在:1) , 3载中心的变化响。, 通过这一措施改变恒载在施工阶段传力路径、改善结构受力。延迟构件在施工阶段3中安装, 主要分布在塔楼与悬臂段、塔楼与裙楼连接处。

413弹塑性时程分析

, 进行重力荷载作用下的结, 用材料强度标准值来得到能力Π要求比。分析表明, 结构显示出很高的冗余度, 在拟定的结构局部破坏发生时, 都能很好地将内力重新分布, 从而保证结构的安全。

31悬臂部分的振动与舒适度研究

考虑在层37悬臂最外端角部50人同时同一节奏跳跃, 而此节奏与主楼的某一自振频率一致, 考察此时结构的动力反应。分析表明, 人运动导致悬臂段竖向加速度值很小, 远远低于舒适度所要求限值; 水平加速度值约为上述竖向加速度的60%, 也在限值以内。通过频率分析表明, 人流运动导致的悬臂段最大竖向加速度为515gal , 最大水平加速度为414gal , 均在可接受范围之内。

5　基础设计

在施工图设计阶段采用ABAQUS 软件对CCT V 主楼进行了弹塑性时程分析以考察结构在罕遇地震下的性能。ABAQUS 弹塑性模型采用对构件全长细分的纤维塑性区模型, 钢材采用考虑Bauschinger 效应的随动强化模型, 混凝土材料采用弹塑性损伤模型, 在材料层面上模拟结构弹塑性行为, 较之一般的塑性铰模型具有更好的精度。地震输入考虑了3组天然波(加州San

Fernando 波3组) 和1组人工波, 采用不同于常规隐式

主楼基础采用桩筏基础, 桩型为钻孔灌注桩, 桩端持力层为层⑨细中砂, 筏板厚度为3～7m 。

511桩端持力层选择

算法的显示算法, 可以有效克服收敛问题并获得精度较好的结果。同线性分析类似, 在经历了施工模拟后的结构上施加地震加速度。主要分析结果如下。

(1) 最大层间位移角(层29) 为1Π58, 满足规范不大

塔楼桩基础采用钻孔灌注桩, 桩径

砂和层ωλ 卵石圆砾两个可能的持力层作了方案比较。ω根据桩身范围内土层分布, 当以层⑨和层λ 作为桩端持力层时, 单桩承载力特征值分别为6900～7000kN 和

10100～10300kN 。为提高单桩承载力, 采用了桩端及

于1Π50的要求。

(2) 构件变形限值:钢柱最大塑性应变-010042,

钢斜撑最大塑性应变-010215。SRC 柱塑性损伤很小, 混凝土部分的最大抗压弹性模量退化11%, 参照

FE M A356[4], 满足要求。

(3) 基底剪力时程:最大的基底剪力出现在前10s ,

桩侧(层⑤卵砾层及层⑦卵砾层以上115m 处作2道) 后注浆工艺。根据以上两种方案, 在施工前进行了单桩承载力测试, 以取得施工图设计的依据。两种方案试桩极限荷载均可达33000kN , 注浆效果非常明显。从荷载2桩顶位移曲线可以看出, 两种方案的桩顶位移基本相等, 但是从桩身周边力的分布可以看出, 以层⑨土作为桩端持力层时更能发挥桩侧阻力, 桩身强度利用率更高。另外根据试桩现场试成孔的实际情况, 在层⑨和层ωλ 土之间的粘质粉土由于吸水崩解出现严重的塌孔, 形成厚2m 左右的沉渣, 经反复清孔效果仍不

即构件尚未进入塑性时。10s 以后, 由于部分构件进入塑性, 使得结构的刚度下降, 地震反应也随之减弱, 基底剪力随之下降, 这一现象在y 向基底剪力时程中尤为明显。

414其它计算分析

考虑到结构的重要性, 主楼设计过程中还进行了4

理想。因附近工程桩基施工也出现过类似情况, 所以

ω若以层λ 为桩端持力层, 势必由于过厚的沉渣乃至断桩而给工程埋下严重隐患。综合以上各种情况, 最终桩端持力层定为层⑨细中砂。

512布桩形式

塔楼上部在2个方向各倾斜6°, 倾斜内侧(角) 的柱底荷载远大于外侧柱底荷载, 即荷载中心与结构几何中心存在很大偏心。为使桩中心与上部荷载中心一致, 在塔楼倾斜内侧桩间距较密, 且该侧大量的桩布置在塔楼范围之外, 在塔楼倾斜外侧桩间距较疏。最终布桩使得桩中心与上部荷载中心的偏心率小于115%。

513桩、筏板计算

图6　水平施工缝构造

7　柱脚受力分布

根据在静+, 按照变厚度原则进行布置, 剪(冲切) 1南侧柱) , 筏板最大厚度分别达到7m (塔楼1) 6m (塔楼2) 。考虑到工程的重要性, 在柱脚荷载最大的地方设了抗剪钢筋(沿筏板厚度方向布置) 。为最大限度地减少主楼与裙房之间的变形差异, 在主楼与裙房筏板之间设置了铰接连接构造。

塔楼筏板在各种工况下的内力、变形及桩顶沉降采用高层建筑底板沉降、内力计算高精度有限元分析程序PW MI 进行计算。内力和变形最大处发生在东南角(柱底荷载最大处) , 该位置的桩顶沉降达到了

64mm 。根据计算得到的弯矩分布和实际板厚, 对筏板

50, 底部分区域进行抗弯承载力验算。筏板纵筋采用○

。

CCT V , 柱脚部位需承受, 而相应柱端部弯矩较小。中震作用下外筒柱脚最大水平力可达48000kN 。612柱脚节点构造

1. 对于承受较大拉力的柱脚采用了埋入式拉压

双底板柱脚(见图8(a ) ) 。在CCT V 主楼中共有13根柱的柱脚采用了此种方式。当柱脚受拉时, 拉力通过柱脚埋入段传递至柱脚下底板, 并满足下底板与筏板之间的抗冲切要求。当柱脚受压时, 压力通过柱脚上底板传至筏板面, 依靠筏板顶面的局部承压扩散至整个筏板,

并满足筏板的抗冲切要求。

弯矩最大处纵筋共14皮(双向) 。

塔楼筏板在最厚处达7m 和6m , 且因电梯基坑降低等原因, 局部最大厚度达12m 。如此厚度给实际施工时混凝土浇注的一次性完成带来了困难, 根据施工方的建议, 筏板分2次浇注, 设水平施工缝。在第一次浇注的混凝土界面上设置间距118m 的1800×1800×

400的齿坑(见图6) , 在齿坑间设置300×300(配筋8图8　柱脚构造

20) 的抗剪插筋, 很好地解决了分层浇注面上混凝土的2. 对于承受拉力较小的柱脚采用了外包式柱脚

粘结问题。

6　外筒柱脚设计611外筒柱脚受力特点

11柱脚在各工况下可能出现较大拉力和压力的

作用。在恒载作用下塔楼1西北角以及塔楼2东南角的几根柱的柱脚会产生较大的拉力。在小震以及中震作用下, 受拉柱脚的范围进一步扩大(见图7) , 在罕遇地震作用下几乎所有的外筒柱脚均会产生拉力。由于地震作用的多向性, 一些外筒柱柱脚在不同荷载组合下分别承受较大拉力或较大的压力, 如塔楼1西北角的角柱中震下柱脚最大拉力可达84000kN ,

最大压力

附加高强预应力锚栓的形式(见图8(b ) ) , 高强预应力

锚栓的直径为75mm 。高强预应力锚栓的极限应力为1030N Πmm 2,9919%的保证应力为835N Πmm 2。高强锚栓埋入至筏板底纵筋上表面处。在中震作用下高强锚栓抗拉就能满足柱脚中震不屈服的要求。在大震作用下需靠高强锚栓以及柱脚外包混凝土钢筋抗拉才能满足大震不破坏的要求。

3. 针对柱脚水平反力较大的特点采用了柱底抗剪件辅以柱脚剪力墙的形式, 在柱脚底板下沿外筒平面内设置抗剪件, 抗剪件上布置了栓钉以加强抗剪件与筏板混凝土之间的相互作用, 并在柱脚平面以上设备

5

层内设置约高2m , 宽115m 的剪力墙参与抵抗水平力。7　高含钢率SRC 柱设计

新台址CCT V 主楼工程结构外筒柱采用了SRC 柱, 部分SRC 柱构件的有效截面含钢率达到2816%(见图9) , 远大于《型钢混凝土组合结构技术规程》

(J G J138—2001) 中的相关规定。高含钢率SRC 柱的承

试验, 根据试验结果得到了下述试验结论。

(1) 按照上述数值方法求得的大含钢率SRC 柱的N 2M 承载力曲线与试验结果的比较表明, 实测的截面极限轴力N p , 截面极限弯矩M p , 不同轴压比时的最大弯矩点均位于理论N 2M 曲线之外, 且高于理论值20%以上(见图11) 。因而可采用数值方法求得的承载力曲。

(2) SRC 载力与延性指标的判断成为设计中的难点。711高含钢率SRC 柱承载力计算

现行规程中给出的计算SRC 柱承载力的计算方法有简单叠加法和改进的简单叠加法两种, 两者都属于强度叠加类型, 但是计算过于简化, 法计算型钢SRC 柱承载力图9　典型SRC 柱截面述原因, 设计时基于截

面纤维模型的积分算法及平截面假定, 按照有限元原理, 利用EXCE L 强大的数据处理能力和VBA 程序方便的编程能力编制了计算SRC 柱承载力的通用程序, 将截面离散成小的单元, 在每个单元上根据材料本构关系由应变计算出应力, 通过对每个单元应力的积分得出截面承载力参数及N 2M 承载力相关曲线。

利用上述程序计算出的典型SRC 柱承载力相关曲线见图10。在此曲线基础上, 设计时按照N 2M 承载力相关曲线进行了构件承载力的校核。

712高含钢率SRC 柱的延性

2位移() 12) 表明, 整个, 构件刚度, 图中017, 纵坐标为试件跨中横向力P , 横Δ。根据此滞回曲线的骨架曲线, 按照上述计算延性比的几种方法, 可得到SRC 柱的延性比μΔ>3, 满足设计要求。

8　外框蝶形节点设计

CCT V 主楼外框筒节点数量巨大, 它们大部分是由

框架柱、框架梁以及斜撑组成的刚接蝶形节点。为了能满足抗震规范“强节点弱杆件”的节点设计原则, 同时也为了解决此类节点中明显存在的应力集中的问题, 在外框筒节点设计过程中进行了大量的有限元分析, 内容包括:1) 观察在最不利支撑荷载工况下弹塑性分析节点板的v on M ises 应力分布;2) 在“强节点弱杆件”原则下评估节点板的安全性;3) 节点板应力集中因素的评价及减小应力集中的措施;4) 柱轴力对节点板应力分布的影响;5) 节点板形状以及支撑杆件与节点板连接原则等节点设计原则的确定。

811节点安全性评价

延性通常是用延性系数(或延性比) 来表达。延性系数μΔ的大小决定了构件延性的好坏, 根据抗震超限审查专家的意见及多数文献中的观点, 取μ3时, Δ≥构件在地震作用下的延性能满足抗震要求。

713高含钢率SRC 柱试验

根据我国的钢结构设计规范以及抗震规范, 节点

应该比杆件具有更高的设计承载力。建筑抗震设计规范(G B50011—2001) 的81218条规定, 支撑与框架的连接极限承载力应不小于112倍的支撑屈服承载力。在节点有限元计算中, 当支撑杆件施加的荷载达到其屈服强度, 而节点区还没有出现屈服区, 或是屈服区还比较小时, 可以认为节点还没有达到极限状态, 节点是安全的, 如图13(a ) ; 当节点区出现的屈服区已经贯通了整个节点区, 认为节点已经到达极限, 如图13(b ) 。

为验证上述数值分析方法计算承载力的可靠性, 考察高含钢率SRC 柱构件在高轴压比下的延性, 把握其破坏的机理, 业主与设计方委托清华大学与同济大学进行了相关的试验。试验包括了轴压、纯弯和压弯

图10　典型SRC 柱截面N 2M 相关曲线图11　试验与理论、设计N 2M 曲线的比较图12　SRC 柱试件滞回曲线

6

图13　节点v on M ises 应力分布(MPa )

812节点构造措施

为了达到上面所述的节点设计原则, 计安全, 采用了以下几种构造措施。

(1) , 分布。不影响SRC 柱纵筋布置, 伸入的长度会影响支撑杆内力在节点中的传递, 也影响节点板最终的形状。

(2) 加强蝶形节点板的板厚和钢材等级。当节点板尺寸扩大后, 节点承载力还得不到保证时, 提高节点板的板厚或钢材强度等级也是对节点加强的有效措施。工程的外框蝶形节点的节点板最大板厚达到100mm , 最高的钢材等级达到Q460。

通过这两个措施, 工程的蝶形节点设计可以满足规范要求。

813节点板应力集中

几种类型节点的分析表明, 在节点区域的支撑杆与节点板连接处, 以及SRC 柱钢骨与节点板连接处等截面变化的地方总存在着应力集中的现象。在几种类型的节点中, 最大应力与平均应力之比的应力集中系数都小于2, 在工程中常见应力集中系数2～3的范围之内。因此节点设计的应力集中问题不是很明显, 而且应力集中也往往集中分布在支撑与节点板的连接部位, 再者节点板的受力以平面受力为主, 应力超过屈服应力后, 即形成钝化区域, 较小的钝化区不影响节点的功能。

由于应力集中大多发生在支撑与节点板连接等截面变化的部位, 根据工程经验, 在节点设计中, 在转折处采用圆弧的截面过渡可以明显改善应力集中现象。9　复杂应力状态楼板设计911楼板受力特点

由于塔楼6°倾斜且高位连体, 造成水平楼盖内产生水平力, 对梁和楼板产生较大影响。分析表明, 楼面内水平力较为复杂, 多数情况下表现为拉力, 在设计过程中根据水平力的分布采取加强楼面配筋的措施以保

证混凝土不致受过大的拉力。912层37,39钢板加强楼面设计

悬臂段下部(刚性层37,39) 既是悬臂段的连接, 承担两倾斜塔楼之间的挤压力, 又作为悬臂下弦, 因而承担较大的面内压力, 其受力特点如下。

(1) 楼板面内力较大:层37和39楼板作为主要外筒结构构件的一部分, 不仅承担来自本层的竖向荷载, 。

(2) :°高位连体, 层3737和39的不同部位, 根, 。层37钢板按位置不同, 厚度分别取16,18,20mm 三种; 层39钢板厚度分别取6,8,10,12mm 四种。钢板承担平面内力, 按v on M ises 内力组合值综合考虑各种荷载组合以确定板厚, 钢板作为混凝土底模, 在施工中也可以发挥作用。10　结论

CCT V 新主楼在单体建筑规模以及结构复杂性方面均引起了结构设计同行的极大关注。针对特殊新颖的结构体系, 采取超越现行规范要求的设计方法及创新技术是必要的。大量的理论分析、试验研究对比以及现场施工配合表明, 所采取的设计方法和新技术是合理可行的。

致谢:CCTV 主楼扩初抗震超限审查专家以及中国建筑科学研究院施工图设计审查专家为项目提出了许多宝贵意见, 参加CCT V 主楼设计的还有傅晋申、孙玉颐、徐小华、李青、翁其平等同志, 在此表示衷心感谢!

参

考

文

献

[1]中国中央电视台新台址CCT V 主楼建筑结构超限设计可行性报

告[R].ARUP ,2003.

[2]中国中央电视台新台址SRC 组合柱试验报告[R].上海:同济大

学,2005.

[3]中国中央电视台新台址钢结构连接节点试验研究报告[R ].北

京:清华大学,2005.

[4]Pre 2standard and C ommentary for the Seism ic Rehabilitation of

Buildings. FE M A 356,2000,11.

北大国政楼、北京乐喜金星大厦获全国绿色建筑创新奖为贯彻落实科学发展观, 促进建设事业资源节约和环境保护工作, 推动我国绿色建筑的健康发展, 第二届全国绿色建筑创新奖颁奖大会于2007年3月26日上午在北京国际会议中心召开, 北京市建筑设计研究院有二项工程获得三等奖:1) 北京大学国政楼(北京大学国际关系学院) , 主要完成人有:褚平, 查世旭, 金平, 徐宏庆, 胡又新, 张永利;2) 北京乐喜金星大厦(北京LG 大厦) (甲方申报) , 主要完成人有:谢中吾, 陈彬磊, 郑小梅, 段钧。

7