大连国贸中心大厦项目历经了4次设计，3次施工，期间结构高度从340m降为260m，后又调整为433m，最终该项目结构高度确定为365.05m，地下7层，地上86层(包括6层裙房)，结构形式为带有伸臂和环带桁架及部分斜撑的巨型钢管混凝土柱、钢梁框架、钢筋混凝土核心筒混合结构，目前结构基本封顶。该项目从方案到施工图设计均由大连市建筑设计研究院有限公司完成。

1 工程概况

大连国贸中心大厦项目（图1）位于大连市中山区友好广场东北侧，第1次设计结构主体高度为340m，地上78层、地下室为5层、裙房9层，主体建筑平面为削角矩形。地下室底板施工至1.5m厚（底板设计厚度为3m，采用分层施工）时工程第一次停工。

（a）效果图

（b）施工照片

图1 大连国贸中心大厦塔楼

第2次设计将塔楼主体高度降为260m，建筑功能以公寓为主，5层裙房，地下室6层，主体塔楼平面基本形状没有太大变化，但核心筒、主体柱位均有调整，基础底板仍为3m厚，墙、柱均在1.5m厚新浇底板内生根。工程施工至地上1层处第二次停工，停工时间将近4年。

第3次设计为433m高混合结构，后因规划变动未付诸实施。第3次施工前现场状况见图2。

图2 第3次施工前现场状况

本次（第4次）设计为改建扩建，项目改扩建后建筑面积为32.12万m²，其中地上建筑面积为26.38万m²，地下建筑面积为5.74万m²。地下7层～地下2层为车库，地下1层～裙房5层为商业区， 6层局部为复式停车库；主体塔楼由下至上为高级公寓、甲级写字间、会所及设备层等，主体建筑平面仍为削角矩形。建筑总用地面积为10950m²。建筑剖面如图3所示。

图3 建筑剖面

工程紧邻大连市最繁忙路段之一中山路，已建地下室现状如图4所示，基坑支护于2003年完成，第4次设计时根据核心筒和巨柱与原有结构连接的实际需要只拆除了主体塔楼范围的原地下室结构，对塔楼区域以外裙房区域的地下室结构进行加固改造。塔楼平面形状与原结构形状保持一致，新旧建筑塔楼区域平面位置的对比如图5所示，阴影区域为原结构核心筒和巨柱。

图4 已建地下室现状图

图5 新旧建筑平面对比及新建柱编号

2 结构体系与布置

结构体系采用带有伸臂和环带桁架及部分斜撑的巨型钢管混凝土柱、钢梁框架、钢筋混凝土核心筒混合结构。

2.1 结构方案选择

结构平面布置采用如图5所示的形式。主体塔楼平面为切角矩形，长宽比为1.74，主楼外框柱自第5个设备加强层顶开始逐渐向内收进，顶部四周最大收进尺寸均为1.5m，主楼平面尺寸由69.9m×40.2m变为66.9m×37.2m。

2.2 结构体系

塔楼结构体系三维空间示意见图6。

图6 大连国贸中心大厦结构体系

核心筒为抗侧力体系的主要组成部分，其平面尺寸为44.9m×18.5m，周边墙体从底（地面）到顶由900mm变为450mm。在73层以下的核心筒墙体端部和重要连接部位设置型钢暗柱，筒体混凝土强度等级为C60。

体框架设置20根巨柱（图5）。巨柱采用连续变断面方法，减小质量的同时有效控制了承载力突变。巨柱如图7，8所示，钢管混凝土柱外壁板钢板厚度见表1，巨柱钢材牌号为Q345B，混凝土采用C60。

（a）JZ1 　　 （b）JZ2

（c）JZ3 （d）JZ4

图7 巨柱截面详图

（a）矩形和多边形巨柱

（b）巨柱纵筋植入筏板

图8 巨柱照片

位于避难层和设备层的5道伸臂和环带桁架系统，有效提高了结构侧向刚度，增加了外框架分配水平地震剪力的比例。

斜撑设置在对建筑功能影响较小的办公区域，斜撑的平面布置见图9,10，立面布置见图11。

图9 56～70层斜撑平面位置图

图10 72～86层斜撑平面位置图

图11 斜撑三维示意图

3 新建结构对原基础的利用及新旧结构连接设计

　　新建核心筒在地下7层主要剪力墙厚度为1.6m、1.8m、2.2m三种，采用利用原有墙体钢筋和植筋的两种方式与基础锚固。保留新建核心筒剪力墙区域内原塔楼核心筒剪力墙钢筋1.5m外，无原墙体钢筋部位采用新增植筋，具体新增植筋及钢筋连接见图12。

　　植筋时采用了加大植筋直径间隔植筋锚固的方法。底层植入钢筋采用较大直径（与地下6层墙体纵筋相比），将根数减少为上层的1/2，植入钢筋在地下6层板顶上与地下6层墙体纵筋连接，与地下7层钢筋未连接的地下6层墙体纵筋直接插下至基础顶，与置入钢筋保留一个层高的弥散搭接长度，将上部钢筋承受的力有效传递到地下7层的植入钢筋上。

图12核心筒钢筋与基础连接构造

主体结构的20根钢管混凝土柱在地下室范围内采用特殊的结构构造做法，通过截面形式的转换加强了柱与钢筋混凝土楼板连接，以及与筏板基础锚固连接，并满足了筏板基础抗冲切抗弯要求。

地下7层考虑到大震下的拉力作用，主楼部分的钢管混凝土柱钢管部分在地下7层过渡为分散布置的小型钢，原有柱内钢筋、型钢全部保留，形成钢骨混凝土柱，周边采用植筋方式将钢筋全部植入筏板基础内，柱外包混凝土600mm厚，具体构造见图13。钢骨混凝土柱到钢管混凝土柱的转变见图14，转换结构后的钢管见图15。

（a）矩形截面柱

（b）五边形截面柱

图13 -25.75～-23.75m标高段巨柱钢骨三维示意图

（a）矩形截面

（b）五边形截面

（c）实景照片

图14-23.75～-22.05m标高段巨柱钢骨三维示意图

（a）矩形截面柱

（b）五边形截面柱

图15-22.05m标高以上段巨柱钢骨三维示意图

　　在地下6层~地下4层柱采用钢管混凝土柱，外包250或300mm厚钢筋混凝土，地下3层~地下1层范围内钢管混凝土柱的钢筋混凝土外包层逐渐取消，至地下1层顶板下完全取消。

另附该项目施工视频：

（视频来自腾讯视频）

有关该项目结构设计的内容详见《转自：建筑结构-公众号》杂志2012年第2期文章：《大连国贸中心大厦超高层结构设计与研究》，作者：王立长,王想军,纪大海,曲鑫蕃,刘楠,左清林,李东方，温海林，关键，曹乐（大连市建筑设计研究院有限公司，大连 116021）。

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