上海云際尚浦A塔 | 突破極限,筑楊浦“智慧之眼”


?2023 Tishman Speyer

◎云際尚浦雙子塔是尚浦領(lǐng)世中最受關(guān)注的項目 ?2023 Tishman Speyer
在上海四大城市副中心之一的“江灣—五角場”,這座城市目前最大型的高端多功能綜合社區(qū)之一 ——?尚浦領(lǐng)世(The Springs),正如火如荼地建設(shè)中。尚浦領(lǐng)世坐落于新江灣城門戶位置,是融合高品質(zhì)住宅、甲級寫字樓、大型商場、五星級酒店、零售商業(yè)、文娛設(shè)施等多種業(yè)態(tài)于一體的綠色城市綜合體。
綜合體中尤為突出的超高層雙子塔項目——云際尚浦最受矚目。雙子塔之一的云際尚浦A塔,先行進入將宏圖化作現(xiàn)實的施工建設(shè)階段,已于2022年10月完成結(jié)構(gòu)封頂,并在2023年6月整體通電亮燈。AECOM為云際尚浦A塔這座高達280米、總建筑面積達13.6萬平方米的塔樓提供全過程的結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)。作為楊浦區(qū)第一高樓,云際尚浦A塔投入使用后將重新定義楊浦天際線。
01.
全方位分析
引領(lǐng)構(gòu)建偏筒超高層
由于云際尚浦A塔的落位緊鄰地鐵和隧道,為滿足地鐵結(jié)構(gòu)保護的退界要求,建筑設(shè)計巧妙地將塔樓的核心筒完全偏置于遠離地鐵的一側(cè),實現(xiàn)每個標準層具有約2,000平方米完整、寬敞的核心功能區(qū)域。從建筑設(shè)計的角度來看,設(shè)計有效地平衡了地鐵結(jié)構(gòu)保護的要求和塔樓內(nèi)部空間的優(yōu)化利用,然而,此設(shè)計決策對結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了極大的挑戰(zhàn)。


◎云際尚浦雙子塔日景和夜景效果圖(左右滑動查看更多) ?2023 Tishman Speyer
經(jīng)過多方案比選、多渠道論證、多層級校核,AECOM團隊通過全面合理、切實可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計,成功將塔樓核心筒偏置帶來的各項不利影響降至最低,使建筑結(jié)構(gòu)指標嚴格滿足規(guī)范要求,為國內(nèi)最高偏置筒體超高層之一的卓越建成保駕護航,助力構(gòu)筑一處新的城市靚麗風景。

◎建筑標準層平面圖
從結(jié)構(gòu)設(shè)計角度評估,項目團隊周全地為偏筒體系帶來的以下幾個挑戰(zhàn)給出了創(chuàng)新解決方案。首先,核心筒完全偏置于塔樓平面外側(cè)會導致結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心大幅偏離,從而引發(fā)嚴重的扭轉(zhuǎn)效應。其次,偏置且自重較小的核心筒內(nèi)設(shè)有多個電梯井道,這意味著在承受側(cè)向荷載時,核心筒外側(cè)墻體沒有足夠的壓重且將承受較大的拉力。此外,重力荷載的分布不均勻還可能導致結(jié)構(gòu)在豎向荷載下發(fā)生傾斜,產(chǎn)生較大的水平變形,加劇結(jié)構(gòu)的二階效應。
結(jié)構(gòu)設(shè)計通過采用鋼筋混凝土筒體、鋼管混凝土柱與鋼框梁組成的混合結(jié)構(gòu)框架,形成雙重抗側(cè)力體系;并在1-30層范圍南側(cè)立面設(shè)置兩跨斜撐框架,使結(jié)構(gòu)的整體剛度分布盡量均勻,平衡筒體剛度以減少扭轉(zhuǎn)效應。

◎結(jié)構(gòu)體系
同時,通過多方案比選及敏感性分析,結(jié)合避難層的位置,項目團隊設(shè)置了兩道Y向加強桁架、一道X向加強桁架,以提高整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)抗扭能力,有效控制塔樓的側(cè)向變形。
此外,為了使最北側(cè)的筒體墻肢和南側(cè)的框架有效結(jié)合、共同受力,設(shè)計在塔樓中低區(qū)的加強層以及典型層,每隔三層地設(shè)置了水平支撐,確保樓層平面內(nèi)剛度足以使水平力進行有效傳遞。

◎筒內(nèi)水平撐傳力示意圖
由于塔樓筒體偏置一側(cè),且筒體內(nèi)樓板缺失較多,為了準確分析結(jié)構(gòu)的變形響應和受力情況,項目團隊在設(shè)計過程中,在進行結(jié)構(gòu)整體指標分析時采用半剛性樓板假定(筒體外框架部分樓板為剛性隔板,筒體內(nèi)樓板采用彈性膜),在計算扭轉(zhuǎn)位移比時則采用全樓彈性膜假定與半剛性樓板假定值取包絡(luò)計算。

◎計算假定示意圖
此外,AECOM結(jié)構(gòu)設(shè)計采用施工模擬和對混凝土收縮徐變的影響分析,在施工階段通過施工措施對塔樓進行水平預起拱,同時結(jié)合先進的監(jiān)測手段,保證塔樓的精確施工,為其結(jié)構(gòu)安全和正常運營提供支持。
02.
專項鉆研
塑造空中“智慧之眼”
云際尚浦A塔建筑外觀最引人注目的部分是位于30-35層之間、寓意為“智慧之眼”的立面斜切造型空中花園。結(jié)構(gòu)設(shè)計采用局部懸挑的方式,使上部樓層相對于下方樓層向外凸出4.5米,呈現(xiàn)出最佳的建筑效果,它讓富有立面動感、斜向上朝向天空的空中花園從紙上躍進現(xiàn)實。半開放的空中花園不僅將為使用者和訪客提供獨特觀景點,它的存在也將會使整座建筑更具辨識度和標志性,令其成為城市天際線中的醒目亮點。


◎楊浦“智慧之眼”施工狀態(tài) ?2023 Tishman Speyer
空中花園樓層范圍內(nèi)部分鋼管混凝土柱是跨層且外露的,在室內(nèi)外溫差較大的使用場景下,由于建筑內(nèi)、外柱間的溫差,以及與其剛接的樓面梁,這將產(chǎn)生不容忽視的附加內(nèi)力。團隊在設(shè)計結(jié)構(gòu)時對此進行了專項分析,以確保在相關(guān)工況下結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力均滿足設(shè)計和項目安全需求。
03.
多重平衡
入云塔冠兼作觀景臺
云際尚浦A塔的塔冠高達30米。結(jié)構(gòu)設(shè)計利用開放式的觀景臺和BMU軌道,通過設(shè)置樓面水平撐,協(xié)同立面斜撐鋼框架與鋼筋混凝土筒體,共同抵抗側(cè)向荷載。塔冠鋼立柱與大屋面采用鉸接連接,既方便施工、確保結(jié)構(gòu)安全,也為公眾俯瞰城市景觀提供無與倫比的觀賞場所。

◎塔冠模型示意圖

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◎塔冠實際施工圖片 ?2023 Tishman Speyer
AECOM建筑工程結(jié)構(gòu)執(zhí)行總監(jiān)戈馬博士表示,AECOM團隊作為項目全過程的結(jié)構(gòu)設(shè)計方,從方案伊始就與建筑師和顧問方密切合作,深入研究云際尚浦A塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點和挑戰(zhàn)。我們結(jié)合本土經(jīng)驗、國際視野及最新技術(shù),基于多輪的專業(yè)技術(shù)討論,對實際工程實踐進行了細致的設(shè)計論證和風險評估,最終卓越交付了考慮全面且可行、完美呈現(xiàn)建筑形象的結(jié)構(gòu)設(shè)計解決方案。
我們將創(chuàng)新突破性設(shè)計、前沿技術(shù)和可持續(xù)發(fā)展理念,融合于這個非常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系中。其中值得一提的是,最終結(jié)構(gòu)的鋼材用量比預期減少了15%,最大限度地提高了結(jié)構(gòu)效率、控制了建設(shè)成本。

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作為尚浦領(lǐng)世這一大型城市綜合體的壓軸之作,雙子塔之一的云際尚浦A塔預計將在2024年全面投入運營。我們期待它以智慧、未來的建筑氣質(zhì),刷新城市面貌、重塑城市天際線,成為上海的全新地標,為楊浦這片正全力匯聚人才、打造智慧城市的區(qū)域注入全新動能。