近日,，RBS設(shè)計項目——南通金鷹世界項目通過超限審查,。

南通金鷹世界項目效果圖

項目總體布局計劃圖

南通金鷹世界項目位于江蘇省南通市，為三塔連體建筑,，主要功能為辦公,、酒店和公寓，包含3棟塔樓（T1,、T2和T3）,，在230m高度于T1和T2之間設(shè)置3層高的連橋A,，在220m高度于T2和T3之間設(shè)置3層高的連橋B，結(jié)構(gòu)總高度249m,。地上建筑面積約30萬平方米,，為重點抗震設(shè)防類，建成后將刷新城市天際線,。

項目抗震設(shè)防烈度為7度（0.1g）,，第二設(shè)計分組，Ⅲ類場地,。50年重現(xiàn)期的基本風(fēng)壓為0.45kPa,，地貌為B~C類。T1,、T2塔樓核心筒中心距為90.6m,、T2、T3塔樓核心筒中心距為為87.7m,，兩座連橋的平面夾角接近直角,，形成的三角形連線角度分別為44°、90°和46°,。連體采用RBS獨創(chuàng)的半剛性連體結(jié)構(gòu)體系,，三棟塔樓大屋面以下主要采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，連橋及以上采用鋼結(jié)構(gòu),，在連橋和塔樓之間為頸縮的鋼結(jié)構(gòu),，通過其高承載和高變形能力確保連體結(jié)構(gòu)大震安全。

本項目為高位斜交大跨連體,，且連體不閉合,、連體存在錯位，整體結(jié)構(gòu)體系較復(fù)雜,，屬高度超限,、規(guī)則性超限的高層建筑工程，抗震超限項次多,，結(jié)構(gòu)設(shè)計時采取了三保險的設(shè)計思路,，可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)在大震下的安全可靠。

(1)調(diào)整三棟塔樓的結(jié)構(gòu)布置,，使三塔結(jié)構(gòu)周期盡量接近,。三塔獨立結(jié)構(gòu)周期及振型接近的情況下，可實現(xiàn)三塔連體結(jié)構(gòu)中連體與塔樓之間的相互影響最小,，也即連體的地震內(nèi)力最小,、連體傳給塔樓的地震力最小、連體需要協(xié)調(diào)塔樓間的變形差也最小。

(2)采用半剛性連體結(jié)構(gòu)體系,，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,、延性好的優(yōu)勢，盡量減少連體部分吸收的地震力,。

(3)采用概念簡化分析,、位移差敏感性分析、以及多種抗震性能設(shè)計方法,，確保連體結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力和承載力,。

結(jié)構(gòu)整體抗震性能目標(biāo)設(shè)為C級。

結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要疑難點及措施如下,。

由于T1和T3之間沒有連體直接相連,，導(dǎo)致連體沒有閉合成一個三角形。不閉合的連體整體性較差,，相當(dāng)于形成了兩個門式鋼架,，連體連接方向與塔樓主軸方向約成45度角。這會導(dǎo)致三塔連體后結(jié)構(gòu)整體性差,，水平力傳力路徑曲折且單一,。其中T2塔樓同時與兩個連體相連，T2的運動會通過連體帶動T1和T3塔樓一起運動,，同時將斜向水平力傳至T1和T3塔樓,，也即連體對T2的約束剛度較大,，對T1,、T3相對較小。三塔不閉合,、連體對各塔約束剛度不同,，且三塔建筑體型本身又存在一定差異，會導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)振動特性非常復(fù)雜,，運動方式難以預(yù)測,，連體模型中各塔樓很容易出現(xiàn)不同步運動。

連體層數(shù)三層,，但上面兩層功能為高端公寓，建筑雖然預(yù)留了連橋底部避難/設(shè)備空間可設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換桁架,，但設(shè)備層高度僅3.3m,；而連體的跨度接近90米（到塔樓核心筒邊），桁架跨高比接近30,，難以滿足承載力要求,，需采取有效措施減小連橋跨度。

三棟塔樓在大屋面以上立面收進(jìn)后,，平面面積僅有標(biāo)準(zhǔn)層的約1/3~1/2,，核心筒也僅有約1/3可以直上。而塔樓頂部連體層由于門式剛架效應(yīng)剛度增加又會增大地震力,，這樣位于連體和塔樓大屋面之間的頸縮段樓層就成為一個非常明顯的薄弱位置,。

T3塔樓平面X,、Y兩向差異較大,，長寬比接近2，導(dǎo)致其X,、Y兩向平動周期差異較大,，X向（短向）周期明顯大于Y向，振動特性與T1,、T2塔樓有明顯差異,。

T3塔樓的平面長寬示意

三棟塔樓的平面與連體的平面呈接近45度的斜向相交狀,，塔樓施工到頸縮層后，連體鋼結(jié)構(gòu)施工難度較大：

1,、需吊裝的大跨鋼結(jié)構(gòu)位于200m的高空,；

2、連體桁架單榀重量達(dá)每延米5噸,，而常規(guī)塔吊的吊裝能力基本在12噸左右,，如果采用塔吊的方式安裝主桁架，基本需要每2米左右分段一次,，桁架分段數(shù)量多,，現(xiàn)場拼接焊接工作量巨大，采用塔吊安裝連體主桁架基本不可行,；

3,、由于塔樓和連體之間頸縮層的存在，采用整體提升的方式也有困難,。

針對不分縫條件下結(jié)構(gòu)高位斜交大跨連體,、連體不閉合、連體錯位,，整體結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜等不利點,，RBS提出了半剛性連體結(jié)構(gòu)設(shè)計概念：

1、三棟塔樓大屋面以下采用混凝土結(jié)構(gòu),，確保具有足夠的剛度和較好的經(jīng)濟(jì)性,；

2,、塔樓大屋面與連體之間的頸縮部分采用鋼結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,、延性好的優(yōu)勢,，盡量減少連體部分吸收的地震力；且頸縮部分主受力鋼構(gòu)件采用高強(qiáng)鋼,，進(jìn)一步提高強(qiáng)度,、減小構(gòu)件截面，從而減小連體部分的地震力,；

3,、采用概念分析、位移差敏感性分析,、以及多種抗震性能設(shè)計方法,，確保連體結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力和承載力，保證足夠的抗震韌性,。

增加立柱可以顯著減少連體的結(jié)構(gòu)跨度（從90m減小至45m~65m）,，彌補設(shè)備層連體桁架高度小的缺點，也為頂部鋼結(jié)構(gòu)施工提供了可行性,，同時躍層立柱基本不會增大連體的剛度和地震力,，半剛性連體結(jié)構(gòu)的概念依然成立。

T3塔樓短向的剛度明顯偏弱,，設(shè)計采用了多道腰桁架、伸臂桁架以及空腹桁架進(jìn)行加強(qiáng),，保證其短向周期與其他塔樓基本相同,。

調(diào)整后的三塔周期非常接近，地震下三塔基本保持同步運動,，連體所承受的地震力最小,。

三塔周期對比

結(jié)構(gòu)X,、Y向振型

T1T3塔樓頂部新增立柱后便可以采用階梯式多段提升施工工藝來安裝頂部鋼結(jié)構(gòu),。主體結(jié)構(gòu)施工到塔樓大屋面后，大致分三步來完成連體鋼結(jié)構(gòu)的施工：安裝鋼支撐筒和跨層立柱,、以跨層立柱為支點施工塔樓投影范圍內(nèi)的連體桁架及相應(yīng)的樓面鋼結(jié)構(gòu),、再以塔樓投影范圍的連體桁架端部為支點提升施工塔樓之間的連體桁架，從而完成連體鋼結(jié)構(gòu)的安裝,。

第一步

安裝鋼支撐筒和桁架立柱

第二步

以桁架立柱為提升點施工塔樓投影范圍內(nèi)的連體桁架及相應(yīng)的樓面鋼結(jié)構(gòu)

第三步

以塔樓投影范圍的連體桁架端部為提升點施工塔樓之間的連體桁架

2023年9月11日,，本項目超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查會在江蘇省住建召開，會議邀請了7位江蘇省超限審查專家組成的專家組進(jìn)行審查,。與會專家系統(tǒng)性的審查了材料,，聽取了建設(shè)、設(shè)計單位的匯報，經(jīng)質(zhì)詢討論后,，專家組一致認(rèn)為該工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,，結(jié)構(gòu)體系可行，針對超限采用的加強(qiáng)措施基本合理,，一致同意通過超限審查,。

超限審查匯報現(xiàn)場照片

RBS在此感謝參加本次項目設(shè)計的團(tuán)隊成員李盛勇、廖耘,、周定,、常磊、趙銳榮,、吳金妹,、李雪蕾、陳喆平,、李華榮,、張俊毫、李凡凡等同事的辛勤努力,！同時感謝業(yè)主與合作單位的信任與支持,，以及感謝專家提供的寶貴意見！