天河CBD超高层建筑如何防台风?

广州日报 2023年09月12日 陈钧圣

   广州国际金融中心筒中筒结构体系有效抗风抗震。

  根据世界超高层建筑学会的标准规定,300米以上,才能列为超高层建筑。据统计,天河CBD高度达300米以上的商务楼宇一共有十座。近日,台风“苏拉”和“海葵”接连给广东带来风雨影响。面对台风带来的强风和降雨,超高层建筑如何抵御?

  文/广州日报全媒体记者陈钧圣 图/受访者提供

  广州国际金融中心

  创新“筒中筒”

  一般来说,在正常的风压状态下,距地面高度为10米处,如风速为5米/秒,那么在90米的高空,风速可达到15米/秒。若高达300-400米,风力将更加强大,即风速达到30米/秒以上时,摩天大楼会产生晃动。

  广州国际金融中心(简称“广州IFC”)楼高103层,总高度440.75米,并处于密集的高层建筑群中,特别是毗邻东塔的影响,使广州IFC的风反应相当复杂。台风“苏拉”和“海葵”接连来袭,广州IFC是如何做到安然无恙的?

  广州国际金融中心物管工作人员介绍,广州IFC有着科学的防风抗震结构体系。广州IFC 69层及以下结构采用巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒和钢筋混凝土内筒的筒中筒混合体系。69层以上取消了核心筒的内墙, 电梯井道移至核心筒之外,形成巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒和剪力墙结构体系。

  这种独特创新的筒中筒结构体系在世界超高层建筑中是独一无二的。整个建筑外立面精美流畅,典雅现代,极为晶莹剔透而又瑰丽多彩,全面区隔并超越过往的传统高层建筑。

  合理的体形,平面形状类似三角形,其三边向外弧形突出,三夹角为圆弧形,能明显减少风荷载,因而可以减少结构的侧移。

  大部分竖向荷载直接由主要抗弯构件承受,这使主要的抗颠覆构建受到预压而有助于提高它们抵抗由侧向荷载引起的颠覆效应,能够抵抗外剪力的体系将相对孤立的竖向结构连在一起,将大部分的重力荷载和颠覆力矩由周边组合柱来承受,起到同时抵抗弯曲、扭转、剪切和震动效应。

  广州IFC独特创新的筒中筒结构体系,具有足够的抗侧刚度和优异的防风抗震性能,即使遭遇撞击和爆炸等突发事件,只会局部破坏,不致引起连锁反应而倒塌,结构整体安全度高。

  此外,在设计中,广州IFC的最大位移(楼顶)是75厘米,但在一般情况下,即便遭遇大风天气,楼顶位移也就几厘米到10厘米,这种幅度的位移,人不会有明显的不适感。

  越秀金融大厦

  配备“健康监测”

  除了广州IFC,同样位于珠江新城的越秀金融大厦楼体高309.4米,也属于超高层建筑。越秀金融大厦物业工作人员表示,这类建筑一旦发生事故将造成非常严重的后果。因此,大厦配备了结构工程健康监测项目,主要负责在越秀金融大厦主体结构的关键位置布置各种传感器等设备,以监测施工和运营期间越秀金融大厦在环境参数(温度、湿度、降雨等)和荷载(风、地震等)作用下的结构响应和变形。

  此外,大厦在电梯机房内设置了地震监测装置,在地震或台风季节产生建筑物的摇摆和振动,摇摆超过一定范围,会影响电梯运行的安全及平稳。电梯会停止运行,以保护乘客的使用安全。

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