来源：CCDI高成结构（id：CCDI_GCJG） 作者：吴国勤 傅学怡 华润深圳湾总部大楼结构设计 华润深圳湾总部大楼采用密柱外框筒+劲性钢筋混凝土核心筒结构体系，有效满足了该超高层结构的设计 要求。 通过斜交网格在高区和低区加强形成密柱外筒，形成可靠的二道防线；提出了新型外框偏心节点，摸清 了偏心节点受力性能和对整体结构的影响，实现了建筑的无柱空间要求；高区核心筒采用新颖的斜墙收进方案， 即满足了建筑的使用功能，也保证了结构传力的安全有效性，避免了刚度的突变。
来源：CCDI高成结构（id：CCDI_GCJG）
作者：吴国勤 傅学怡
华润深圳湾总部大楼结构设计
华润深圳湾总部大楼采用密柱外框筒+劲性钢筋混凝土核心筒结构体系，有效满足了该超高层结构的设计 要求。
通过斜交网格在高区和低区加强形成密柱外筒，形成可靠的二道防线；提出了新型外框偏心节点，摸清 了偏心节点受力性能和对整体结构的影响，实现了建筑的无柱空间要求；高区核心筒采用新颖的斜墙收进方案， 即满足了建筑的使用功能，也保证了结构传力的安全有效性，避免了刚度的突变。
比较分析了伸臂阻尼器数量 对舒适度的影响，确定了经济有效的一道伸臂阻尼器形式。此外进行了其它深入细致的计算分析，有力地保证 了工程的安全性、合理性。
01
前言
华润深圳湾综合发展项目位于深圳南山区的后海，坐落于深圳湾的西面与深圳湾体育中心的南面。项 目占地约 38,000m 2，总建筑面积约为 465,000m 2。其中华润总部大楼高度为 393m，建成后将成为整个项目 发展区内最高的建筑。
建筑设计由美国 KPF 建筑师担纲，结构设计由 ARUP 与 CCDI（悉地国际设计顾问有 限公司）联合承担。建筑效果图如图 1 所示，整体结构三维模型如图 2 所示。
图 1 建筑效果
图 2 整体结构三维模型
02
基础设计
总部大楼采用采用混凝土强度等级为 C40 的人工挖孔桩及筏板作为基础，以中风化花岗岩为持力层。
对于 28 根外围柱，采用单柱单桩的形式，每个柱下采用桩身直径 2.3m，扩底 3.6m，单桩承载力特征值 R=50000kN；核心筒下均匀布置 16 根大直径人工挖孔桩，桩长约 15～40m，其中在筒体四个角部处布置桩 身直径 4.5m，扩底直径 7.4m 的桩，单桩竖向承载力特征值 Ra=194000kN，共计 4 根，其余在墙下均匀布 桩，桩身直径 4.1m，扩底 6.8m，单桩竖向承载力特征值 Ra=150000kN，共计 12 根。筏板承台厚 3.5m。塔 楼桩基平面示意如图 3 所示。
图 3 塔楼桩基平面示意图
03
塔楼结构构成
整体结构采用密柱外框筒+劲性钢筋混凝土核心筒体系 [1]，如图 4 所示，标准层结构平面如图 5 所示。
图 4 整体结构构成示意
图 5 标准层平面图
3.1 内筒
内筒为型钢-钢筋混凝土筒体，墙体洞边及角部埋设型钢柱[2]。核心筒外墙由地下层 4 到顶层厚度为 1500~400mm。内墙墙厚 400～300mm。连梁高 800mm，宽同墙厚，局部楼层受力较大连梁内设窄翼型钢梁。
墙体混凝土强度等级为 C60，型钢强度等级 Q345B。内筒典型布置如图 6~图 11 所示。
图 6 地下室及 L1 层内筒平面布置图
图 7 L2~L3 层内筒平面布置图
图 8 L4~L48 层内筒典型平面布置图
图 9 L2-L5 层核心筒局部 3D 图
L2 及 L3 层的核心筒角部局部加厚两个楼层以搭接上部的切角墙，如图 9 所示，在传力和构造上较好 实现核心筒的转换过度，避免核心筒变换产生水平分力影响筒外楼板。
图 10 L51 层以上内筒典型平面布置图
图 11 L48-L51 层核心筒局部 3D 图
L48 到 L51 层的核心筒由于尺寸缩小较多，外墙采用双层斜墙收进的方式实现，如图 11 所示。
3.2 密柱外框结构
密柱外框架的立面和构件尺寸如图 12 所示。
图 12 密柱外框立面示意
图 13 典型外框柱示意
密柱的外框架从地下室往上，分别由地下室的 28 根大尺 寸型钢混凝土柱过渡到地上低区的斜交网格结构，再往上为办公区主体的密柱框架，从 56 层开始，密柱 开始再次转变为高区的斜交网格，外框柱的尺寸较小，在高低区两端采用斜交网格加强，使外框具有很好 的整体性和抗侧刚度。
外框柱由地 下室的 1400x1400mm 的型钢 混凝土柱 ，转变为 梯形钢管 柱， 截面尺寸 由低区 750~830x755x60mm 逐渐减小至 300~400x480x35mm，材料采用高建钢 Q345GJ 及 Q390GJ。
特别需要说明的是，由于业主以及建筑师对室内使用空间的要求，要求室内做到无柱的效果，结构的外环梁与外框柱节点采用全偏心的节点连接形式，即：外环梁与外框钢柱连接时，外环梁位于钢柱的内侧， 其三维模型示意及现场实景如图 14~15 所示：
图 14 典型偏心梁柱节点三维示意
图 15 外框偏心梁柱现场图
3.3 楼盖
采用钢筋桁架楼板组合楼盖体系，由型钢梁、混凝土楼板构成，型钢梁以核心筒为中心，呈放射状布 置，两端铰接，梁顶面设有剪力键，如图 16~17 所示。标准层楼板厚 120mm，设备层楼板厚 150mm。
图 16 低区楼面梁布置
图 17 中高区楼面梁布置
3.4 塔冠
塔冠坐落于主结构 115 层，从 331.5m 开始至 393m，高度达 61.5m，塔冠结构由下至上分为三个部分， 基座结构采用双层网格网结构，外层为斜交钢网格，内层为施加预应力的拉杆，并沿竖向高度方向均匀设 置内环桁架以增加结构的整体面外稳定性能；在 378.8m 以上中部擦窗机平台空间结构，由于空间较小， 采用单层网格结构，后续与幕墙结构相结合设计；顶底锥帽采用单层网格结构，塔冠立面图如图 18 所示：
图 18 塔冠结构立面图
04
荷载作用
4.1 重力荷载
结构自重包括楼板、梁、柱、墙重量，按各自容重由程序计算。办公区考虑吊顶、架空地板、管线等 做法恒荷载取 1.5kN/m2，活荷载考虑隔墙及高端办公需要取 4.0kN/m2，外墙考虑幕墙，附加恒载取 1.5 kN/m2。 其他部分根据建筑做法和使用功能取相应荷载。
4.2 风荷载
由于各风洞实验室使用不同的试验仪器及分析方法，为确保总部塔楼结构设计安全可靠、经济合理、 及保证风洞试验结果的合理性及安全性，对华润总部，采用两个不同的风洞试验室进行一次对比试验，确 保风洞试验能真实反映实际情况。
在加拿大 RWDI 风洞试验室进行了测压、测力风洞试验研究，华南理工 大学作为第三方的独立风洞试验单位。结果表明，两家独立风洞试验单位的分析结果较为吻合，风洞试验 成果可靠。设计采用 RWDI 风洞试验结果,如表 1 所示：
表 1 RWDI 风洞试验室风洞结果(3%阻尼比）
RWDI 风洞试验结果表明在 10 年重现期 1.5%阻尼比情况下的建筑顶部风振加速度为 24milli-g（考虑 台风）和 9.1milli-g（不考虑台风）；华南理工大学的风洞试验表明顶部最大风振加速度为 19 milli-g， 两者均可以满足规范的风振舒适度要求。业主考虑进一下提高大楼的舒适度，设计拟加阻尼器来控制和减 小塔楼的风振加速度。
4.3 地震作用
本工程所处地区场地类别Ⅲ类，设计地震分组第一组，小震、中震和大震采用规范的设计参数进行设计。多遇地震水平峰值加速度为 35gal，罕遇地震水平峰值加速度为 220gal。X，Y，Z 三向地震作用效应 组合系数为 1:0.85:0.65。
反应谱参数如表 2 所示，其中各地震作用水准下考虑了填充墙刚度影响周期折 减。
表 2 反应谱参数
4.4 荷载效应组合
考虑恒荷载、活荷载、风荷载（包括横风向风振）、地震作用（包括三向地震及单向偶然偏心）等各 种效应组合，共计 129 种。
其中：
1）小震反应谱抗震组合时考虑承载力抗震调整系数γRE；
2）核心筒底 部加强区内力调整；
3）承载力计算中考虑外框架小震作用效应放大系数；
4）横风向风振采用三向同时输 入，均方根法效应组合；
5）中震弹性：考虑荷载分项系数，材料取设计强度，考虑承载力抗震调整系数γRE；
6）中震不屈服：荷载分项系数为 1，材料取标准强度，承载力抗震调整系数为γRE = 1。
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