停放在港口的宇宙飞船停放在港口的宇宙飞船香港汇丰银行大厦建筑结构选型案例分析建筑结构选型案例分析2021/7/11 目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析23总结结论总结结论4结构创新结构创新2021/7/12 建筑概况建筑概况1诺曼诺曼··福斯特建筑设计福斯特建筑设计2位于香港核心区维多利亚港位于香港核心区维多利亚港3由构思到落成需时由构思到落成需时6 6年时间，整座建筑物年时间，整座建筑物高高180m,180m,共有共有4646层楼面及层楼面及4 4层地库，使用了层地库，使用了30,00030,000公吨钢及公吨钢及4,5004,500公吨铝建成公吨铝建成奥韦奥韦··阿鲁普结构设计阿鲁普结构设计香港中国银行东南侧香港中国银行东南侧2021/7/13 2021/7/14 结构师简介结构师简介Text奥韦奥韦··阿鲁普（阿鲁普（Ove Ove Arup,1895.4.16—Arup,1895.4.16—1988.2.51988.2.5司令级不列颠帝国勋章获得者司令级不列颠帝国勋章获得者英国土木工程师协会会员英国土木工程师协会会员国际著名工程咨询公司奥雅纳的创始人国际著名工程咨询公司奥雅纳的创始人悉尼歌剧院，香港汇丰银行大厦悉尼歌剧院，香港汇丰银行大厦英国结构师协会会员英国结构师协会会员2021/7/15 目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析2结构创新结构创新3总结结论总结结论42021/7/16 设计理念设计理念1.1.在建筑上要有与在建筑上要有与众不同的独特外貌众不同的独特外貌 以新颖的结构以新颖的结构体系表现建筑体系表现建筑2.2.在使用上要有最在使用上要有最大的灵活性和可变大的灵活性和可变性性能充分适应发能充分适应发展中的银行业展中的银行业的需求的需求3.3.能充分利用占地能充分利用占地面积面积符合香港的城符合香港的城市规划市规划2021/7/17 结构体系结构体系悬挂体系分类悬臂帽顶悬臂帽顶的单筒式的单筒式拱式拱式悬臂梁悬臂梁————多筒式多筒式悬索桥式悬索桥式2021/7/18 体系特点体系特点1主构架虽然承受压主构架虽然承受压弯，但是由于截面弯，但是由于截面尺寸较大，稳定承尺寸较大，稳定承载力较高，强度能载力较高，强度能够充分发挥够充分发挥2吊杆是次构件，虽吊杆是次构件，虽然截面尺寸小，但然截面尺寸小，但是由于仅承受拉力，是由于仅承受拉力，强度也能得到充分强度也能得到充分发挥。
发挥3巨型钢结构悬挂体巨型钢结构悬挂体系能够充分利用材系能够充分利用材料强度一般采用钢结构一般采用钢结构2021/7/19 选择原因选择原因建筑规划要求大建筑规划要求大楼底层为全开敞楼底层为全开敞式大空间，与前式大空间，与前面的皇后广场自面的皇后广场自然地连成一片然地连成一片钢结构悬挂体系钢结构悬挂体系由于开场底层限由于开场底层限制了上部框架落制了上部框架落地，最后确定采地，最后确定采用钢结构悬挂体用钢结构悬挂体系2021/7/110 体系介绍体系介绍平面平面为72*55m，高，高180m，地面以上，地面以上43层，，采用巨型桁架，分采用巨型桁架，分5层悬挂挂在在8根巨型格构式柱上根巨型格构式柱上2021/7/111 体系介绍体系介绍 每根格构柱为每根格构柱为 4.8 m×5.1 m4.8 m×5.1 m，四角为四根圆形钢管，底，四角为四根圆形钢管，底层钢管为层钢管为ф1 400 mm×100 mmф1 400 mm×100 mm，向上逐渐减小，顶层钢管，向上逐渐减小，顶层钢管为为ф800 mm×40 mm2021/7/112 受力分析受力分析1框架结构中杆件以框架结构中杆件以受弯为主，截面刚受弯为主，截面刚度主要取决于截面度主要取决于截面高度，但过大的截高度，但过大的截面高度势必增加层面高度势必增加层高，或使得结构构高，或使得结构构件与建筑功能发生件与建筑功能发生矛盾。
矛盾2巨型框架的概念实巨型框架的概念实际上是把框架梁柱际上是把框架梁柱截面大幅度提高，截面大幅度提高，把每一栋高层框架把每一栋高层框架结构划分成很少几结构划分成很少几层，每层的梁柱都层，每层的梁柱都特别大2021/7/113 传力方式传力方式各楼楼面将荷载传递给各楼楼面将荷载传递给杆杆1 1，，2 2，所以受力为均布，所以受力为均布荷载2021/7/114 传力方式传力方式杆杆1 1，，2 2可视为简支梁，作用可视为简支梁，作用在在C C点的合力是竖直向下点的合力是竖直向下2021/7/115 传力方式传力方式最终可等效为一个竖向力，一个水平力和最终可等效为一个竖向力，一个水平力和力偶2021/7/116 受力分析受力分析利用合理的形体利用合理的形体竖向荷载集中在主竖向荷载集中在主要承重构建上要承重构建上设置刚性横梁设置刚性横梁（或桁架）（或桁架）提高高层结构体系整体承载力和抗侧移提高高层结构体系整体承载力和抗侧移能力的有效措施能力的有效措施2021/7/117 受力分析受力分析 当没有当没有刚性横梁性横梁时，筒体和外框架都，筒体和外框架都是独立弯曲是独立弯曲变形，形，侧移移较大；若大；若设置置顶层刚性横梁，当筒体在水平力作用性横梁，当筒体在水平力作用下下产生弯曲生弯曲变形形时，，刚性横梁的性横梁的转动会受到两会受到两侧外柱的外柱的约束，从而在外柱束，从而在外柱中中产生很大的生很大的轴力，一力，一侧受拉，一受拉，一侧受受压，形成与，形成与倾覆力矩反向的抵抗力覆力矩反向的抵抗力矩矩。
由于由于这两个两个轴力的力臂很大力的力臂很大(等于等于结构构总宽)，，这个反向力矩大大减小了个反向力矩大大减小了核心筒的弯矩和核心筒的弯矩和侧移对于以核心筒于以核心筒为主要抗主要抗侧力力结构的体系，横梁需要构的体系，横梁需要更大的更大的刚度，通常利用一至二个楼度，通常利用一至二个楼层高度作高度作为横梁横梁(或桁架或桁架)高度2021/7/118 结构与功能结构与功能电梯梯间、工作、工作间、、厕所等都布所等都布置在两排置在两排组合柱的外合柱的外侧，因此，因此中央部分在使用上有很大的灵中央部分在使用上有很大的灵活性可能活性可能采用巨型框架采用巨型框架结构，巨型横梁构，巨型横梁下的楼下的楼层，没有中，没有中间小柱，可小柱，可以布置餐以布置餐厅，会，会议厅以及游泳以及游泳池等需要大空池等需要大空间的楼的楼层2021/7/119 结构与功能结构与功能楼楼层平面中，平面中，东西两西两组组合柱由合柱由3.5m宽的通道的通道带相相联，，通道通道带上上铺设半透明半透明预制嵌板，使楼制嵌板，使楼层平面的中央部分平面的中央部分能透能透进自然光通道自然光通道带之之间的使用面的使用面积铺设11.1m长，，2.4m宽的的预制制钢楼板，每楼板，每块楼板都可拆卸移楼板都可拆卸移动，而不，而不影响整个影响整个结构，因而构，因而可可“舍弃舍弃”某些楼板，某些楼板，形成小尺度的中庭，形成小尺度的中庭，布置自布置自动扶梯解决局扶梯解决局部垂直交通。
部垂直交通2021/7/120 2021/7/121 结构与抗震结构与抗震巨型巨型悬挂体系将整个建筑挂体系将整个建筑悬挂在大型挂在大型主构架上，避免地震的直接冲主构架上，避免地震的直接冲击，从，从而可以大幅度减小建筑物所受到的地而可以大幅度减小建筑物所受到的地震作用2021/7/122 目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析2结构创新结构创新3总结结论总结结论42021/7/123 结构创新结构创新1.最新最新结构技构技术v大厦采用超高大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新建筑史上首次运用的最新结构构技技术，巨型，巨型悬挂体系，整幢大楼垂直偏差挂体系，整幢大楼垂直偏差仅2厘米，厘米，楼楼顶部的晃部的晃动连半米都不到，半米都不到，这是世界高楼中最是世界高楼中最出色的，出色的，还可以保可以保证12级大大风不倒，同不倒，同时能抗能抗7级地震2021/7/124 结构创新结构创新2.商品混凝土和散装水泥商品混凝土和散装水泥应用技用技术v该技技术应用于地下用于地下连续墙，，钻孔灌注孔灌注桩，基坑，基坑围护、支撑，主楼核心商、复合巨型柱楼板等、支撑，主楼核心商、复合巨型柱楼板等工程部位工程部位应用的用的总量达到了量达到了157000立方米。
立方米2021/7/125 结构创新结构创新3.粗直径粗直径钢筋筋连接技接技术v大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的的钢大模，所以在核心筒与楼面梁的大模，所以在核心筒与楼面梁的钢筋筋连接接处，，主楼旅主楼旅馆区区环板与核心筒板与核心筒钢筋筋连接接处，巨型柱与，巨型柱与楼面梁的楼面梁的钢筋筋连接接处，采用，采用锥螺螺纹连接的施工技接的施工技术 2021/7/126 结构创新结构创新4.新型模板与脚手架新型模板与脚手架应用技用技术v香港香港汇丰丰银行大厦的主体行大厦的主体结构构层高高变化多，化多，还存在存在墙体收分和体型体收分和体型变化v因此在主楼核心筒施工中，自行因此在主楼核心筒施工中，自行设计制造了制造了“分分体体组合自合自动调平整体提升式平整体提升式钢平台模板体系平台模板体系”2021/7/127 结构表皮结构表皮n预制铝镶板，用檩托固定，系在构架上，然后预制铝镶板，用檩托固定，系在构架上，然后在边缘密封许多大楼都用过铝覆面，不过因在边缘密封许多大楼都用过铝覆面，不过因为没有完全平坦为没有完全平坦n外墙大体上用玻璃制作，以整套垂直窗棂支外墙大体上用玻璃制作，以整套垂直窗棂支撑，藉此强化透明感。
撑，藉此强化透明感2021/7/128 结构的缺点结构的缺点1巨型悬挂体系结构巨型悬挂体系结构的设计和施工都的设计和施工都 比较复杂，一般都比较复杂，一般都是为了适应建筑规是为了适应建筑规划的要求才会采用划的要求才会采用这种结构体系这种结构体系2由于构件刚度增大，由于构件刚度增大，温度，收缩和局部温度，收缩和局部压力的影响也会加压力的影响也会加剧，节点构造上也剧，节点构造上也会出现新的问题会出现新的问题3耗钢量大，成本高耗钢量大，成本高2021/7/129 目录目录建筑介绍建筑介绍1结构分析结构分析2结构创新结构创新3总结结论总结结论42021/7/130 09建一 雷力 张思奥 周雨嫣 洪珊珊胡国峰胡国峰 刘俊刘俊 廖轩丰廖轩丰2021/7/131 结束束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！ 。