马来西亚吉隆坡双塔：高层建筑概念设计

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：马来西亚没有地震，按抗风设计。副塔楼外周边有12根圆柱，圆柱直径由1.4m变化到1.2m，柱间环梁也采用变截面梁，截面宽800mm，截面高度由柱边的1150mm变化到跨中的725mm。图10-14 马来西亚石油双塔框架柱及环梁a）柱收进构造 b）环梁混凝土强度从80MPa减至40MPa。图10-16 马来西亚石油双塔伸臂a）伸臂平面位置 b）伸臂桁架4.分析吉隆坡地区的设计风速为35.1m/s。图10-17 马来西亚石油双塔天桥

1.概况

1998年建成，为多功能建筑，上部是旅馆。该建筑地下3层，地上88层（实际95层），屋顶高度379m，顶部有塔桅，总高452m，是以钢筋混凝土结构为主的混合结构。建筑平面为圆形，底部直径46.2m，在第60层、72层、82层、85层处有收进，每个圆形塔楼旁边靠着一个小圆形附属塔楼（44层，直径23m），在双塔之间有人字形天桥相连。照片见图1-4，平面布置见图10-13，总高宽比为8.64。马来西亚没有地震，按抗风设计。结构设计为索顿—托马塞蒂事务所和兰希尔—贝尔塞库图公司。

2.结构

采用钢筋混凝土框架—核心筒—伸臂结构体系，每个主体结构旁边的附属圆形框架结构与主体相连，可增大主体结构的抗侧能力。

主体塔楼外周边有16根钢筋混凝土圆柱，圆柱直径由底部的2.4m逐渐变化到顶部的1.2m。建筑平面有3次收进，84层以上由钢柱和钢环梁组成最后几层和尖顶，上面安装了塔桅。

图10-13 马来西亚石油双塔标准层平面

建筑平面的3次收进要求柱子向内移动一定位置，由57到60层、70～73层、79～82层，柱子位置的转换采用3层高的变截面柱过渡，柱子的主要受力钢筋斜向配置，符合实际的传力途径，见图10-14a，这种方式避免了设置转换梁，标准层高可保持不变。

主体塔楼外框架的环梁（框架梁）采用变截面梁，见图10-14b，梁截面宽1000mm，截面高度由柱边的1150mm变化到跨中的775mm，既可保证框架刚度，又允许管道通过而减少层高。

副塔楼外周边有12根圆柱，圆柱直径由1.4m变化到1.2m，柱间环梁也采用变截面梁，截面宽800mm，截面高度由柱边的1150mm变化到跨中的725mm。

钢筋混凝土核心筒在底部为23m见方，见图10-15，分4次缩进到顶部尺寸为18.8m×22m。筒的外壁墙厚由底部750mm减至顶部350mm，筒内部分隔墙厚度为350mm，沿全高不变。有几道内隔墙不开洞，因此核心筒的惯性矩很大，在基底处承受的倾覆力矩超过50%。

图10-14 马来西亚石油双塔框架柱及环梁

a）柱收进构造 b）环梁

混凝土强度从80MPa减至40MPa。

在内筒和大柱子之间设置了一道伸臂，位于38～40层，是两层高的混凝土空腹桁架，布置方向与附属筒方向相垂直，以增强较弱的方向的抗侧刚度，平面布置及伸臂桁架见图10-16。

楼盖梁是宽翼缘钢梁，间距3m，最大跨度为12.8m，截面高度457mm。采用组合楼板，在53mm厚的压型钢板上现浇115mm厚混凝土。设备层的楼板混凝土厚度达到200mm。

图10-15 马来西亚石油双塔核心筒

在环梁外面还布置了悬挑构件，一是方尖形的悬挑桁架，一是半圆形的悬挑梁，二者都是钢构件，间隔布置，使立面更加华丽。

两个主塔楼间由一个人字形天桥相连，天桥位于40～43层，跨度58m，有两层通道，经过比较采用了三铰拱方案，见图10-17，一个铰在天桥跨中，下面的两个铰支座在29层，三铰拱方案使天桥与主体结构连接处的受力最简单，但必须处理好构造，保证当风引起相对位移时的安全。

基础为钢管桩，直径3ft（0.91m），管壁厚7/8in（2.22cm），一般间距9ft（2.75m），打入地下近84m，承力层为密实沙土。桩顶有4m厚的钢筋混凝土承台板。地下室埋深大，地下水位高，在施工时除做了1m厚、30m高的钢筋混凝土连续护壁墙外，还做了水平面的钢筋混凝土内撑。

3.自振特性

主轴方向的自振周期为9s，扭转周期为6s。

图10-16 马来西亚石油双塔伸臂

a）伸臂平面位置 b）伸臂桁架

4.分析

吉隆坡地区的设计风速为35.1m/s。在结构设计时考虑的一个重要因素是在风作用下人的舒适感，顶部位移加速度必须小于20mm/s²，该加速度与房屋质量成正比，由于钢结构的重量轻而舒适感不能满足要求，进行了多种方案比较，最后选用了钢筋混凝土结构，以其大质量和大刚度满足了舒适度设计要求，这是该高层建筑采用钢筋混凝土结构的主要原因。

图10-17 马来西亚石油双塔天桥

马来西亚吉隆坡双塔：高层建筑概念设计

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