本刊特邀请深圳京基金融中心A座（简称京基100）结构专业负责人、华森公司总工程师张良平对该项目结构设计与创新实践进行了介绍，以下为本刊精选出来的部分采访内容，更多内容详见2014年7月《转自：建筑结构-公众号•技术通讯》特别访谈：京基100结构设计与创新实践。

《转自：建筑结构-公众号》：请您先介绍一下本项目的基本情况和结构专业设计历程，包括各阶段设计单位、施工关键节点等。

张良平：京基金融中心地处深圳市金融文化区，总建筑面积约60.2万m2，由A、B、C、D、E五栋塔楼组成，是集甲级写字楼、超五星级豪华酒店、大型商业、高级公寓、住宅为一体的大型综合建筑群，已成为深圳市新的地标建筑（图1）。京基100地上建筑面积约23.4万m2，100层，楼高441.8m（图2，3），已成为华南第一高楼（已建成）。

图1 京基金融中心总平面

图2 京基100照片

图3 施工现场

大厦外形创意来源于喷泉和瀑布，共有4个功能分区，其中1～3层为通高大堂空间；4层设置酒店宴会厅、相关功能区和餐厅；5～74层是大厦主体，为甲级写字楼，顶部75～100层设超五星级瑞吉酒店，约有250套房间以及与酒店相关的餐厅和健身等服务用房，在大厦最顶部40m高的拱顶内设置飞艇形特色餐厅。

入口雨篷为悬挑16m，结构顶标高48m，东西跨度57m的大跨度双曲面玻璃雨篷，通过精准三维立体设计，以舒缓弧线使雨篷与大厦浑然一体，并成为大厦的标志性入口（图4）。

图4 京基金融中心入口雨篷

方案及初步设计阶段的设计单位有：泰瑞·法瑞建筑设计有限公司（建筑）、奥雅纳工程顾问有限公司（结构）、深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司、中国建筑设计研究院、广州容柏生建筑工程设计事务所（结构顾问）。建筑及工程设计（施工图设计阶段）单位有：深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司、中国建筑设计研究院、广州容柏生建筑工程设计事务所（结构顾问）。

项目于2007年4月底完成方案报建文本，2012年初京基100投入使用。整个项目从开工到投入使用大约花了四年多的时间，相比其他类似项目而言，建设周期还是比较短的。

《转自：建筑结构-公众号》：该项目为超限高层转自：建筑结构-公众号，在准备可行性论证和超限审查报告的过程中，有哪些问题是设计方和专家共同关注的，您们是如何逐项解决的？

张良平：该项目在2007年8月和11月，进行了两次超限初审，2008年1月进行正式超限审查。大家比较关注的问题是层间位移角控制标准、舒适度控制标准、加强层的设置、构件敏感性（抗侧效能）分析、施工模拟分析等。

奥雅纳在初步设计时提出该项目用有害位移角作为项目层间位移角的控制标准，得到了专家的许可；关于舒适度能否满足要求的问题，设计团队提出通过对建筑物建成后的健康监测来判断是否需要增设减振装置。华森设计公司对外框柱的结构选型和设计做了补充分析，对加强层、重要构件抗侧力敏感性进行充分论证就，并针对基础设计、外框架柱的选型、舒适度减振方案等问题又重新组织了多次国内专家论证，广泛听取专家意见。

《转自：建筑结构-公众号》：该项目遇到了很多新的技术问题，并开展了相应的专项试验和理论研究，请介绍一下这方面的工作。

张良平：主要进行了外框柱选型的研究、舒适度控制及减振控制方法的研究、桩基及底板设计与研究、超大节点的设计与研究、超厚（1900mm厚）剪力墙设计与研究。在研究基础上进行了风洞试验、振动台试验、重要节点以及矩形钢管混凝土柱构件试验（图5，6）。

图5 风洞试验

图6 振动台试验

《转自：建筑结构-公众号》：由于受到建筑物造型的要求，使得该项目的高宽比成为当时国内同类型超高层项目中最大，由此给结构设计带来哪些技术难题？

张良平：由于该项目平均高宽比达到10.27，这直接影响主体结构的经济性，并对结构抗侧力体系的有效性提出了重大挑战。10.27这个值应该是目前超过400m高房建项目中最大的高宽比，本项目又处在风荷载特别大的深圳，弹性方法计算的楼层最大层间位移与层高之比的限值1/500就很难满足，建筑物顶部的风振舒适度的计算值也刚刚能达到规范要求。设计时没有单纯追求满足限值1/500，而是对有害层间位移角进行分析并加以控制，所以在保证结构安全的前提下，我们尽量做到既经济合理、又方便施工。

《转自：建筑结构-公众号》：请简要介绍一下该项目结构体系从方案阶段一直到最终定案的演变和优化的主要过程。

张良平：方案和初步设计阶段进行了3个结构方案的比较——方案一：核心筒+周边斜支撑框架+腰桁架；方案二：核心筒+周边框架+伸臂桁架+腰桁架；方案三：核心筒+东西立面斜支撑框架+伸臂桁架+腰桁架（图7）。分别从建筑感观、施工进度与难度、构件效能、侧向及扭转刚度、用钢量和经济性等多方面进行考量，主体结构体系最终采用钢筋混凝土核心筒、巨型斜支撑框架（图8）及3道伸臂桁架（图9）、5道腰桁架组成三重抗侧力结构体系，以抵抗水平荷载。核心筒从承台面延伸至77层，该层以上取消部分核心筒墙体，仅保留左侧一片和右侧两片竖向布置的剪力墙，使得酒店区可以设有开放式通高中空中庭（77~94层），见图10。

图7 三种结构方案

图8 巨型斜撑

图9 伸臂桁架

图10 抗侧力体系

《转自：建筑结构-公众号》：超高层建筑关键构件的选型是结构设计的核心问题，本工程框架柱截面最终选择矩形钢管混凝土柱，是基于哪些方面的考虑，相比于之前的方案有何优势？

张良平：外框柱从初步设计时的型钢混凝土柱改为矩形钢管混凝土柱（图11），4个角柱最大截面为2.7m×3.9m，南北向弧面8根边柱最大截面为2.6m×3.2m，当时为国内建筑工程中最大的矩形钢管混凝土柱。通常柱截面设计可选用截面形式有型钢混凝土柱、钢管混凝土叠合柱、圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱等。设计时通过详细的分析和比较，结合外框柱的受力特点、结构防火，充分考虑施工可行性、节点处理的难易及结构经济性等要素，最终选择巨型矩形钢管混凝土柱作为实施方案，方案也得到国内高校及设计界资深专家的支持。

图11 巨型矩形钢管混凝土柱

《转自：建筑结构-公众号》：有别于普通超高层建筑，京基100在两侧端跨均布置了巨型X形斜撑，增加X形斜撑后，其结构体系的抗侧刚度提高比例大致为多少？X形斜撑与所处同一轴线位置的框架柱、框架梁空间关系在兼顾受力和施工便利性方面是如何考虑的？

张良平：前面也提到过京基100由于Y向的高宽比达到10.27，所以结构设计主要考虑如何提高Y向的抗侧刚度，单纯通过增加构件截面和加强伸臂桁架已经很难满足规范要求，增加X形斜撑（底部最大尺寸为1600×1400，钢板厚80mm）和加大角柱会有效地提高Y向抗侧刚度，其对整体结构Y向抗侧刚度贡献约占30%，施工图设计时结合外框架柱改为巨型钢管混凝土柱的机会，将X形斜撑移至柱外皮，这样建筑净使用面积约增加了300m2，同时将与X形斜撑所处同一轴线位置的框架梁在X形斜撑范围段与X形斜撑处于不同平面内（即与斜撑不相交），这样不仅大量减少节点，也保证X形斜撑受力直接，从而也方便施工（图12）。

图12巨型斜撑和框架梁的关系

《转自：建筑结构-公众号》：超高层建筑传递到基础上的力是非常巨大的，请介绍一下基础设计方面的对策。

张良平：本工程建筑物自重就达到约50万t，传到地基上的力的确非常大，不过项目所在地的工程地质情况还是不错的，基岩埋深较浅，微风化粗粒花岗岩层顶埋深30m左右，所以有条件采用人工挖孔桩，桩基平面布置图见图13。基础设计方面采取以下对策：首先人工挖孔桩的混凝土强度等级由初步设计时的C40调整为C50，可以减少混凝土和钢筋用量近17%；桩基的布置方式也充分考虑人工挖孔桩传力直接的特点，通过调整桩基直径适应上部荷载大小，该项目最大桩的直径为5.6m，也是当时深圳房建中最大的。通过布桩的调整减少基础底板的协调作用，使得底板可以设计得更经济，底板厚度从初步设计5m调整到4.5m，底板配筋量也减少了一半。

图13 桩基平面布置图

《转自：建筑结构-公众号》：目前像京基100等高度超过400m的超高层建筑，其结构体系以巨型框架-核心筒结构居多，而本项目仍采用传统的框架-筒体结构，在结构体系方面是如何考虑的？

张良平：目前高度超过400m的超高层建筑的结构体系的确以巨型框架-核心筒结构居多，如上海金茂大厦、上海中心大厦、广州东塔、深圳平安国际金融中心、天津高银117大厦等，个人觉得结构体系的选择考虑因素较多，首先要结合建筑的平面布置和立面造型，上述项目结构平面一般都是正方形的（外形不一定是方形），京基100的结构平面是鼓形的，两头小（40m）中间大(46m)，而且东西向为57m，南北竖向是中间大（38~50层约49m），对该项目来说采用巨型框架-核心筒体系是合适的。

《转自：建筑结构-公众号》：该项目在施工过程中遇到哪些关键技术问题，作为设计方是如何配合处理的？

张良平：设计过程中对一些施工问题也考虑得比较充分，譬如对于1900厚剪力墙及暗柱的配筋及钢筋绑扎，层层分解，设计时就给出施工时的钢筋绑扎顺序：先绑扎带型钢的暗柱钢筋、箍筋先封闭箍后开口箍、墙体六排钢筋由里向外绑扎、最后设置墙体的拉结筋，其过程与施工单位进行交底和讨论。钢管内混凝土每次浇筑高度，也通过计算分析，控制钢板的初始应力，在图纸上直接注明，作为施工依据。伸臂桁架的后连接时间也是和施工单位密切配合来确定。另外，核心筒型钢混凝土的施工难度大，要特别注意核心筒连梁钢筋和核心筒钢骨柱的连接，原设计时采用直径25和32的钢筋，钢筋数量较多，施工配合时更改为直径32和40的钢筋，以减少钢筋数量，方便与核心筒钢骨柱的连接。

受访嘉宾介绍：张良平，教授级高级工程师、一级注册结构工程师，现任华森公司总工程师、技术总监等职务。2000年后参与结构设计的项目就有70多项，涉及大量超高层建筑、五星级酒店、城市综合体等，特别是担任专业负责人负责441.8m高的深圳京基金融中心（京基100）、315m高的南京青奥中心项目的结构设计，获得方方面面的好评。获深圳市勘察设计行业优秀企业技术负责人称号。

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（1）2014年10月22~23日，北京：首届转自：建筑结构-公众号与岩土工程跨界技术交流会——岩土支承结构之重 暨北京市建筑设计研究院有限公司成立65周年纪念活动

（2）2014年10月24~26日，北京：品百年老店，悟发展奥秘——中小设计企业管理高级研修班

（3）2014年11月6~8日，天津：复杂高层与超高层结构设计高级研修班——天津高银117大厦

（4）2014年11月7日，北京：2014对话建筑师论坛——大型公共建筑的立面表现及遮阳一体化

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