Arup奧雅納
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重慶來大眾是全球最大的來大眾項目,坐落于長江與嘉陵江兩大河流的交匯處,由世界知名建筑師莫西·撒夫迪 (Moshe Safdie) 設計,矚目的外形更體現(xiàn)了重慶作為航運樞紐的地位。
八座微傾的摩天塔樓猶如江面上強勁的風帆,其中兩座更高達350米。長300米的水晶廊橋在250米的高空連接起四座酒店、商場和休閑設施。只要置身這60層高的“空中花園”內,重慶的景致便可一覽無余。
然而,以這種方式連結幾座塔樓的時候,結構設計和施工都會變得復雜。一般而言,這種龐大的高空連體結構可分為兩大類:要么相連的塔樓連成一體(如北京的中央電視臺總部大樓),要么通過一系列伸縮縫使其在結構上相互獨立(如新加坡的濱海灣金沙酒店)。
比起上述例子,重慶來大眾的塔樓建得更高、更纖細,且位于寬闊開揚的河流交匯處,建筑物承受的風力情況復雜,八棟樓之間亦會互相影響,所以需要進行獨立的風洞測試來確定風載荷。此外,重慶位于地震頻繁地區(qū),使其必須采用與類似建筑截然不同的結構設計和抗震分析。為此,奧雅納在初始階段提出了5種解決方案:
經(jīng)過900次近27,000個小時的分析和LS-DYNA模型測試之后,最后確定的方案是:摩擦擺式支座(friction-pendulum bearings)+阻尼器。該連接方案可以在一般情況下(如風、溫度)將天橋和塔樓固定在一起,而在發(fā)生劇烈地震時允許一定的晃動空間,耗散地震產(chǎn)生的巨大能量。而摩擦擺式支座和阻尼器一起又可以提供自我復位的能力。
↑LS-DYNA 模型測試
↑摩擦擺式支座
另一個挑戰(zhàn)在于最高的兩棟塔樓的結構方案。這兩棟樓高350米,長細比高達9.5。我們的方案是:四個巨型柱+次框架+核心筒+加強帶 “結構保險絲” 的鋼筋混凝土和鋼構組合伸臂桁架系統(tǒng),沒有使用巨型斜撐。為此我們做了很多線性和非線性分析,包括按規(guī)范要求烈度和提高一級烈度的抗震分析,以測試方案的結構性能。
超高長細比鋼筋混凝土和鋼構組合伸臂桁架系統(tǒng)而這里用到的帶“結構保險絲”的鋼筋混凝土和鋼構組合伸臂桁架系統(tǒng),是我們最新申請的專利設計。伸臂墻從核心筒伸展出去,通過鋼構件和一種叫做結構“保險絲”的東西連接到巨型柱上。伸臂墻剛度較高,同時和傳統(tǒng)的鋼桁架懸臂支架比成本又較低?!氨kU絲”的概念利用了消能剪切變形,作為一種保護裝置,防止伸臂墻和核心筒在劇烈地震時遭到破壞。
建成后重慶來大眾廣場將成為重慶的新地標。