合肥华润中心项目位于合肥市主城区西南的政务文化新区内，东至潜山路西红线、南至习友路北红线、西至星光东路东红线、北至万佛湖路南红线；总用地面积约60419 m2，总建筑总面积约为556478.75 m2。规划用途为商办、居住。

合肥华润中心绿轴38地块项目包括了一个商业裙房、一栋东塔楼（1号楼）、一栋西塔楼（2号楼）。其中商业裙房总高36.30m，地上部分共6层；1号楼高250m，幕墙顶高283.3m，地面以上共五十五层，建筑面积约110761 m2；2号楼总高178.6m，幕墙顶高216.9m，地面以上共四十三层，建筑面积约80550 m2。扩大地下室共三层，建筑设计由美国RTKL建筑师担纲，结构设计CCDI（中建国际设计顾问有限公司）承担。建筑效果图如图1所示。

工程设计基准期为50年，结构设计使用年限为50年。抗震设防烈度7度，地震分组第一组，抗震设防类别乙类，场地类别Ⅱ类。基本风压取100年一遇为0.40kPa，地面粗糙度C类。塔楼采用桩筏基础，桩型为人工挖孔桩，持力层为中风化，裙房采用筏板+抗浮锚杆。

2.1结构布置

考虑到建筑使用要求，以及结构设计的合理性，地面以上设置一道抗震缝，分成南北两部分，北部为大底盘双塔，南部为单独裙房，如图2所示：

1)塔楼

1号楼及2号楼均采用框架-核心筒体系, 核心筒采用钢筋混凝土；其中1号楼外框架在-3~21层为型钢混凝土柱框架，截面为1500x1500mm~1400x1400mm，混凝土标号C70，含钢率约7.7%，22层以上采用钢筋混凝土柱，混凝土标号由C60变化至C40，截面由1400x1400mm变化至1000x1000mm，核心筒外墙厚度1000~400mm，内墙厚度500~350mm，混凝土标号采用C60、C50及C40；2号楼外框架在-3~8层为型钢混凝土柱框架，截面为1400x1400mm，混凝土标号C60，含钢率约6.7%，9层以上采用钢筋混凝土柱，混凝土标号由C60变化至C40,截面由1400x1400mm变化至900x900mm，核心筒外墙厚度800~400mm，内墙厚度400~250mm，混凝土标号采用C60、C50及C40。

结构标准层平面及建筑剖面如图4所示。在建筑中下部若干层采用型钢混凝土柱有利于提高外框架的承载能力和延性，其在防火、抗火和耐腐蚀方面的性能良好。作为超高层建筑底层的型钢混凝土柱，除了能有效提高外框架的延性外，还有效的减少了柱截面尺寸，充分发挥材料的性能。

2)裙房

利用电梯间及楼梯等竖向通道在裙房均匀布置剪力墙，与框架柱结合形成采有混凝土框架-剪力墙结构体系,使其具有良好的抗侧及抗扭性能。

2.2超限情况

北部大底盘双塔超限内容主要有：1)1号楼超B级高度，2号楼超A级高度；2)大底盘双塔，属于竖向尺寸突变；3)楼板不连续，1号楼2层楼板开洞率约49%，40层楼板开洞率约78%，2号楼2层楼板开洞，开洞率约45%。此外大底盘裙房超长，存在竖向构件转换、悬吊等复杂情况。

按照高规的要求，抗震设防性能目标分为A、B、C、D四个等级，抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准。对于本工程项目，1号楼结构抗震性能目标拟达C级，2号楼及裙房结构抗震性能目标拟达D级。相应的性能水准如下表所示：

4.2塔楼与裙房剪力传递

为了模清地震剪力在塔楼及裙房间传递规律，在双塔大底盘模型中，提取塔楼范围内的楼层剪力，同时和单塔模型中的楼层剪力作对比。

如图5所示双塔模型中1号楼在裙房屋面以上的楼层剪力比单塔模型有所放大，X方向增大11%~20%之间，Y向裙房的影响较小，地震剪力增大7%~18%，其中塔楼上部楼层剪力增大比例较大，但其楼层剪力的绝对值较小。

曲线的拐点出现在裙房屋面层，说明由于裙房刚度的影响，塔楼有小部分剪力传递给裙房，X方向传递15.8%的楼 层剪力，Y方向由于裙房影响较小，没有出现明显的剪力传递现象；X向裙房屋面传递的剪力仅为3881 kN，在连接区域产生的楼板应力在0.5 MPa以下。

如图6所示双塔模型中2号楼裙房屋面以上的楼层剪力比单塔模型有所放大，X方向增大6%~30%之间，Y方向地震剪力增大13%~30%，其中塔楼上部楼层剪力增大比例较大，但其楼层剪力的绝对值较小；

曲线的拐点出现在裙房屋面层，说明由于裙房刚度的影响，塔楼有小部分剪力传递给裙房，X方向传递15%的楼 层剪力，Y方向传递9%的楼 层剪力；

X向裙房屋面传递的最大剪力仅为2646 KN，在连接区域产生的楼板应力在0.5 MPa以下。

从1号楼及2号楼的楼层剪力分布可得，1)双塔大底盘由于裙房的作用，塔楼吸收的地震力相对单塔模型有所增大；2）由于裙楼刚度的存在，在裙房顶部两层出现塔楼楼层剪力向裙房传递的现象，相当于裙房是塔楼的第二嵌固端，塔楼剪力在第二嵌固端出现扩散的现象；3)剪力传递的数值不大，塔楼与裙房连接区域有足够的安全度。

4.3 1号楼跨层柱分析

1号楼跨层柱设置在结构38、39层酒店大堂，标高在184.5至198.5，此部位为结构薄弱部位，其稳定性应得到保证。取1.0恒载（含结构自重）+1.0活荷载标准值作用屈曲分析工况。

对于在中部区域的跨层柱，构造上采用内埋型钢加强，含钢率约4%。屈曲分析表明跨层柱的屈曲模态相对靠后，不仅迟于整体屈曲出现，而且迟于同层剪力墙屈曲，柱的安全性能得到保证。

4.4 1号楼塔楼墙转柱节点分析

1号楼在37层处核心筒南部500mm厚的外墙转变为四根框架柱(1300x1300mm)，如图8所示，框架柱向下延伸一层至36层墙内，同时在36层、37层加设1300x800mm的圈梁以锚固框架，采用ANSYS进行节点有限元分析。

如图9所示，墙柱相交处的柱底应力最大，墙体能够看到明显的应力扩散；各柱柱根有应力集中现象。经过组合分析可知，在1.35恒载+0.98活载组合工况下柱轴力最大。在此工况作用下，与端柱相交部位的墙体应力为11.5 MPa左右，黄色区域的应力为6~8 MPa，红色区域的应力基本小于5 MPa，而C50混凝土的强度设计值为23.1 MPa，墙体的抗压强度有很大富裕。

4.5超长结构温度效应分析

针对合肥华润北部超长混凝土结构进行了施工及施工装饰期全过程的模拟，同时考虑了混凝土结构的长期徐变收缩效应，对结构进行了深入的温差效应分析；

分析结果表明，本工程地下室楼盖后浇带设置合理，能有效的减小结构的温差收缩效应；当考虑桩的有限刚度、施工模拟、混凝土收缩徐变和后浇带等非荷载效应后，可有效地减低超长结构的温差收缩效应的影响；

地下室顶板楼板轴拉应力在0.8MPa以下，局部最大为1.5MPa。最大轴拉应力出现在地下室外墙与塔楼核心筒连接部位，以及北部靠近地下室外墙部位，对此部位针对温差收缩产生的轴拉应力附加钢筋,整体来说，温差收缩效应对地下室影响较小。

在施工过程中，地上结构楼板产生的最大轴拉力约为250KN/m，拉应力为2.0MPa，位于塔楼与裙楼的连接部位，楼板弯矩主要由重力荷载控制。因此，设计过程中，应采用两部分配筋之和，即抵抗温度收缩效应产生的轴拉力所需的抗拉钢筋与抵抗重力荷载产生的弯矩所需的抗弯钢筋之和。

在后浇带封闭之后，温度收缩荷载产生的剪力增大较多，说明后浇带的设置能有效地减少施工过程中剪力墙由温差收缩产生的剪力。

4.6塔楼动力弹塑性分析

1) 1号楼

对1号塔楼进行罕遇地震作用（7度50年超越概率为2%）下的动力弹塑性分析表明，X 方向最大层间位移角（最大值）为1/152；Y方向最大层间位移角（最大值）为1/132。满足性能水准1/100 的要求。

除核心筒底部小墙肢出现轻度的受压屈服，其余墙肢的混凝土纤维及钢筋纤维均在弹性状态；绝大部分墙肢钢筋拉应力处于弹性阶段，在中上部楼层墙转换柱位置钢筋出现受拉塑性，底部少量墙体钢筋拉应力出现屈服状态，楼层刚度变化部分（层高变化部位）墙钢筋出现受拉塑性；绝大部分剪力墙均不出现剪切损伤，只有在墙转换柱交界附近位置轻微剪切塑性状态，设计时应适当提高水平分布筋配筋率；

结构大部分连梁出现不同程度的塑性，部分跨高比较大的连梁进入弯曲屈服阶段。连梁形成了铰机制，符合屈服耗能的抗震工程学概念。

在中上部酒店大堂楼层以上两层，由于层高、柱截面以及柱内型钢取消，部分框架柱进入塑性状态，设计时应注意楼层刚度变化对框架柱受力的影响。

2) 2号楼

对1号塔楼进行罕遇地震作用（7度50年超越概率为2%）下的动力弹塑性分析表明，X 方向最大层间位移角（最大值）为1/144；Y方向最大层间位移角（最大值）为1/172。满足性能水准1/100 的要求。

混凝土压应变较小，没有出现受压屈服；绝大部分墙肢钢筋拉应力处于弹性阶段，结构上部楼层墙转换柱位置钢筋出现受拉塑性，底部少量墙体钢筋拉应力出现屈服状态；绝大部分剪力墙不出现剪切损伤，只有在墙转换柱交界位置出现剪切塑性状态，设计时应适当提高水平分布筋配筋率；

结构大部分连梁出现不同程度的塑性，连梁形成了耗能铰机制。

框架部分主要由于塔楼中高区核心筒西侧墙转换柱导致结构扭转效应的影响，相应层西侧框架出现一定的塑性，设计时应加强配筋。

合肥华润中心结构从方案到初步设计历时一年多，经过全国及合肥省超限审查委员会多次论证，在分缝问题、结构体系、温度效应和抗震性能目标等各方面不断改进与完善，最终完成，并于2012年3月通过了全国抗震设防专项审查。工程现已进入施工图设计阶段，现场基坑已开挖，设计正继续深化优化。工程设计研究主要成果如下：

（1） 结构分缝合理，北部大底盘双塔由于塔楼位于两端部形成有效的约束，使整体结构具有良好抗扭性能，同时提高了北部裙房抗侧刚度;

（2） 双塔大底盘结构中塔楼比单塔抗侧刚度要大，同时吸收的地震作用也大，设计时单塔结构中的楼层地震剪力要根据双塔分析的结果做放大调整；

（3） 合理确定跨层柱计算长度，对保证跨层柱安全性十分重要。

（4） 地震剪力主要在裙房顶层由塔楼传递至裙房，数值约占同层塔楼范围内剪力的10~25%，与裙房对塔楼的约束刚度有关，设计时要加强水平力传递区域的设计；

（5） 两座塔楼墙转柱的局部有限元分析表明，柱往下延伸一层至墙体，同时在此层上下设置水平托梁，有利于荷载的扩散和柱的锚固，保证了节点的安全性、合理性。

动力弹塑性分析表明，塔楼墙转柱的墙体水平配筋应有所增加，相应层的框架吸收的地震力也有所增大，设计要时注意加强。