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奢华不凡的新加坡滨海湾金沙酒店到底是如何

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来源: 作者: 2019-06-08 02:11:29

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被誉为亚洲最宏大的市内度假村的新加坡滨海湾金沙,为游人带来集娱乐、商务、购物、展览为一体的全方位奢华体验。

这也是奥雅纳众多酒店与休闲项目中耀眼的一个。作为该项目的首席工程顾问,奥雅纳负责了其核心工程服务,建筑设计则是著名的萨夫迪设计师事务所承担。

酒店三座主塔楼如三支桨,高高托起一叶扁舟。也许你会觉得酒店三座主塔楼一模一样,然而,在实际设计与建造上,三座主塔楼却各有玄机。

独立又复杂的几何体

三座主塔楼均为55层之高,每一座都具有独特的几何设计,西侧垂直,东侧弯曲,如两张搭靠在一起的扑克牌,且每座塔楼弯曲面的设计也各不相同。

正是这样单侧立面弯曲设计给每幢楼底部留出了空间,这些连贯的空间将三座主塔楼连接在一起,形成了宽敞明亮的酒店大堂。

面对如此独特的结构,奥雅纳的工程师首先想到的就是利用建筑信息模拟(BIM)技术,通过3D模型在复杂的结构和条件中找到最佳解决方案。

载荷

与普通超高层建筑不同,酒店三座主塔楼的基础侧向稳定性依赖主塔楼1和2,且受重力影响。别出心裁的弯曲立面(东侧)设计,也给建筑的载荷带来了挑战。

由于作用在短边方向上的重力远远超过风载荷和虚拟载荷,这导致东侧曲面产生反作用力。且这个侧向载荷与通常的风载荷不同,它是永久存在的,所以在选择建材的时候就需要特别考虑此情况。

主塔楼群的侧向支撑系统由位于垂直电梯周围的混凝土核心筒与作为房间间隔的钢筋混凝土剪力墙组成。这些剪力墙与核心筒一起提供短边方向上的刚度,与此同时,核心筒和剪力墙与楼板间的协同作用提供长边方向的刚度。

主塔楼群的侧向支撑系统由位于垂直电梯周围的混凝土核心筒与作为房间间隔的钢筋混凝土剪力墙组成。这些剪力墙与核心筒一起提供短边方向上的刚度,同时,核心筒和剪力墙与楼板间的协同作用提供长边方向的刚度。

建筑自重是影响侧向结构的重要因素之一,楼层结构越轻越能够减轻建筑整体质量。滨海湾金沙的楼层结构设计采用预应力混凝土设计,最大跨度10米,据此,建筑内部可不使用柱,并使整个建筑横纵结构都达到最轻。

位移

奥雅纳工程师为实现滨海湾金沙优雅且不对称设计,除水平荷载之外,还要考虑到重力荷载带来的影响。这两个力对施工和建成后建筑的影响都非常大,项目团队着重研究了以下位移:

建筑顶部的角位移

最高海拔的挠度(侧向和纵向)

正立面和弯曲立面的不同沉降

相邻墙体的不均匀沉降

支撑天空花园的塔楼相对位移

在施工过程中用了预拱来抵消自重的短期影响。我们在设计初期就将由于建筑几何结构的复杂性、混凝土徐变和收缩、建筑将产生持续变形等多种因素纳入对建筑功能性的考量如:物业管理、垂直运输设备、围护结构以及机电设备等。

施工与建造

主塔楼1和2的倾斜设计是施工的一大挑战,唯一途径就是架设大量临时支撑。我们在初步设计阶段考虑到现有的施工方案都将不可避免地对主体结构产生内应力,所以将全部关键构件都通过计算额外的施工阶段内应力,来保证结构可靠性。随后,设计团队提供了基于性能化的设计指引方便投标单位更灵活的准备相关限制主体结构内应力的临时结构设计。

▲主塔楼1施工图

总包施工单位和相关专业顾问为主塔楼1和2设计出一种自爬式预应力钢支撑系统作为临时支撑结构,并通过安装大量脚手架来减小直升墙体和斜墙体之间的相对位移。

▲预应力拉索

此外,亦在墙体中采用预应力拉索以控制施工阶段结构的内应力。由于主塔楼3近乎规则的设计造型则不需额外提供临时支撑结构。

在不同的施工阶段,设计团队还分析估算了各种应力和位移保证了施工过程不影响初始设计假定。

施工过程中还采用实时监控系统来监测实际的应力水平和位移变化。如若监测结果与之前估算有较大出入,施工或者设计单位将进行相应的反演分析来确定应对措施。

新加坡滨海湾金沙酒店项目获得许多奖项,其中包括2010年由Bentley Systems公司颁发的Be Inspired “ 结构工程创新” 类大奖、2011年新加坡·英国结构工程师学会年度结构大奖,以及2015年度国际咨询工程师联合会(FIDIC菲迪克)颁发的最高荣誉——杰出项目奖,等。

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