像極了玉米棒！中原第一高樓鄭州會展賓館結構設計

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1 工程概況

鄭州會展賓館位于鄭州市鄭東新區(qū)CBD中心，是集辦公、酒店、商業(yè)、餐飲一體的綜合性超高層建筑，建筑高度255.3m，塔尖高度280m，地上60層、地下4層，總建筑面積約24萬m²，為目前鄭州市乃至中原地區(qū)第一高樓，成為鄭州市標志性建筑。建筑效果圖及廣場俯瞰圖見圖1，2。

圖1 建筑效果圖

圖2 廣場俯瞰圖

塔樓創(chuàng)意源自于中國古代寶塔嵩岳寺塔，建筑體型呈“紡錘”形。酒店區(qū)核心筒內(nèi)樓板開洞，形成一個約88m深的共享天井，天井頂端天窗上矗立一高約30m的陽光反射器，陽光通過反射器的反射照入天井內(nèi)，使得天井可以自然采光。

塔樓采用混合結構，即鋼筋混凝土核心筒-型鋼混凝土柱鋼梁結構，核心筒采用鋼筋混凝土結構，外框架由型鋼混凝土柱和鋼梁組成；裙房地上4層，屋面高度約為20.5m，塔樓和裙房在3層通過一座鋼結構人行天橋相連通。

2 抗側力體系

本超高層抗側力體系采用雙重體系——鋼框架-混凝土核心筒混合結構體系。核心筒采用鋼筋混凝土，呈正八邊形，高寬比約為8.8，作為結構抗震的第一道防線；框架柱采用型鋼混凝土組合柱，作為結構抗震的第二道防線；框架梁采用寬翼緣鋼梁。

環(huán)向鋼梁與型鋼混凝土組合柱剛接，徑向八根與核心筒角部對應的鋼梁兩端與墻及框架柱均剛接，其余鋼梁與框架梁、柱、核心筒均鉸接。核心筒周邊剪力墻墻厚為900～400mm；型鋼混凝土外框架柱截面為從下往上φ1200mm～φ850mm，混凝土強度等級為C60～C40。結構用鋼量（鋼材）指標約103kg/m²。圖3，4為典型辦公層及酒店層結構平面布置示意圖。

圖3 辦公層結構平面布置

圖4 酒店層結構平面布置

3 樓蓋體系

核心筒外樓板采用組合鋼梁及開口型壓型鋼板組合樓板。壓型鋼板上覆80~150mm鋼筋混凝土。重力荷載由組合鋼梁及壓型鋼板組合樓板共同承擔。位于核心筒及外框架柱之間的組合鋼梁截面高度相對較小，設備管道可從梁下通過，無需從梁中穿洞。

塔樓核心筒內(nèi)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。樓面鋼梁與鋼筋混凝土筒體平面交接處設置預埋件，鋼梁與核心筒采用鉸接連接；核心筒八角部位徑向內(nèi)外采用剛接，故在核心筒八個角部位設置型鋼。

4 結構設計特點及難點

4.1 超限情況

本主要超限情況如下表所示。結構在核心筒內(nèi)38層以上設置約88.2m深的空中共享天井，見圖4。針對本工程的超限情況，采取了相應的抗震加強措施。

4.2 剪力墻轉(zhuǎn)換搭接塊設計

本項目低區(qū)為辦公，高區(qū)為酒店，酒店大堂位于38層，建筑功能上需要大空間，故結構核心筒剪力墻在156.6~164.6m處進行錯位轉(zhuǎn)換，圖5為核心筒局部墻體錯位情況。設計時采用搭接塊來進行墻體錯位轉(zhuǎn)換，搭接采用逐層過渡設置，一部分墻肢在156.6~161.6m轉(zhuǎn)換，另一部分墻肢在161.6~164.6m轉(zhuǎn)換。核心筒內(nèi)搭接塊上下樓層相接樓板板厚加強為500mm，并通過應力分析加強配筋。

圖5 核心筒局部墻體錯位平剖面圖

4.3 斜柱設計

本建筑外框柱均為斜柱。外框柱從地上2層開始逐漸向外傾斜，在35層處平面直徑達到最大，然后轉(zhuǎn)折逐漸向內(nèi)傾斜，一直延伸到屋面。柱在鉛垂平面呈二維多段折線，折線斜柱完美地勾勒出塔樓外形。同時辦公層內(nèi)沒有柱子影響，大大提高了建筑空間的使用品質(zhì)。

4.4塔尖反光器設計

塔尖反光器采用“弓箭式”結構。反光器猶如一朵盛開喇叭花，由四個葉片組成，葉片采用空間桁架結構均與中心處花蕊桁架相連，花蕊猶如一支弓箭的“箭”；在核心筒頂端設置“弓弦”支承上面的花蕊及花瓣，弓箭的弓采用圓鋼管，弓弦由8組每組兩根高強度拉索組成，采用直徑50mm的高釩索拉結于核心筒八角。四個花瓣上分布有不同角度的漫反射板，將太陽光反射至酒店天井中不同深度，可謂巧奪天工，其效果圖及結構概念設計如圖6所示。