深业上城经验谈：复杂商业裙楼及上盖工程设计

点击上面蓝色 “ Arup奥雅纳 ” 关注我们

今年开幕的深业上城（Shumyip Upperhills）位于深圳福田核心区，坐拥莲花山、笔架山和中心公园之间优越的地理位置，原址本是赛格日立厂房，现已发展为深圳最大的商业综合体和城市更新项目之一，总建筑面积932,708平方米。

从2011年的总体规划开始，到最终测验、调试和交付，奥雅纳机电、结构、消防、绿色建筑等专业全程参与这一项目已超过7年。其中，我们的结构工程师负责深业上城南区商场及上盖工程的结构工程方案和初步设计，为施工图设计进行结构设计审查和技术咨询。

大底盘多塔的复杂业态分布

深业上城南区由SOM/ARQ/Urbanus三家建筑设计事务所设计，建筑形式为大底盘多塔的复杂架构。其中两座标志性摩天楼，彼此呼应，相辅相成，不仅强化视觉表现力，也成就了深圳新地标的分量感。低塔280米，高塔388米，高塔的甲级办公楼高区为五星级酒店。

© Shum Yip Land Company Limited

深业上城建筑效果图

裙房则以“一座购物中心+一条街+一个镇”的构思打造，提供层次丰富的休闲体验，地上三层为购物商场，随着建筑体型向上收进变化，分散为五个大体块，其中包括中国国际消费电子展示交易中心（简称CEEC）。各体块共30多个分塔之间由空中连桥沟通为一体，商业及上盖部分的建筑面积约27万平方米。

无印良品也第一次推出零售店铺、餐厅、酒店三合一项目，其中六层高的MUJI HOTEL风格和陈设都匹配MUJI “反奢华，反简陋”主题

商业及上盖部分结构工程特点

我们为这一创新的复杂建筑形式定制结构工程设计，主要特点归结如下：

© Urbanus

五大体块示意图

1

建筑功能多样化，将商场、公寓、办公、车站、屋顶广场、文化剧场等融为一体，结构布置上包含大跨、转换、悬挑等多种形式，抗震设计的不规则情况多；

2

项目定位高端，商业业态布局复杂，同时需要实现空间使用的极大灵活性，对结构竖向和梁板构件的布置和尺寸要求高；

3

建筑地下室超过430米长，地上商业部分360米长，结构不设永久缝；

4

A、B、D区结构设计需考虑超长的整体坡屋顶结构。

上盖建成实景

综合考虑建筑与机电的设计配合、方案效果、结构安全性、以及抗震审查要求，设计团队对L3层以下裙房及上盖A、D区采用了整体刚度适中和局部加强的少墙框架体系；上盖B区、E区由于建筑高度不高，则采用框架结构；上盖C区为2至3层小建筑群落，采用剪力墙为主的结构体系。

结构设计重点及解决方案

 1. 复杂的柱网系统布置

整个大底盘多塔的业态分布，从地下室停车场、高档商场、到上盖30多个建筑区域和单体，需要系统的整合结构的柱网，从而协调不同功能区域的空间需要，并控制适度的结构成本。结构设计团队从概念方案开始，考虑业主所需，紧密配合建筑师ARQ和Urbanus，逐步推进建筑方案的落地和实施，实现合理的柱网系统设计。

设计过程草图

 2. 裙房建筑无柱空间设计

为了营造商场中庭具备充分灵活性的无柱空间和商业流线效果，我们在结构上采用包括大跨劲性梁、转换、悬挑及空腹桁架布置，结构梁最大跨度达到30.64米，中庭悬挑最大跨度约9.2米，最大跨高比约为25。

中庭范围采用大跨结构营造无柱效果

结构设计在悬挑较小区域采用单层直接悬挑结构布置，悬挑较大的区域则采用大跨主次梁体系，利用空间效应采用连层空腹悬挑的结构方案。

（左）中庭典型悬挑大跨主次梁结构布置

（右）中庭典型空腹悬挑结构布置

 3. 大跨及悬挑区域楼板舒适度设计

大跨度结构部分楼板的竖向自振周期明显长于普通结构楼板体系，并存在结构竖向自振频率靠近行人激励荷载的作用频率（1Hz-2.5Hz）的情况。从工程设计实践看，商场建筑隔墙少、开洞大、跨度大的平面布置渐渐受到市场欢迎，伴随而来的则是不少商场大跨度部位易出现楼板人行振动问题，因此楼板振动对人行舒适度的影响评估对于高品质项目非常必要。

大跨度区域的楼板振动分析

这一项目大跨及悬挑部位楼板舒适度设计除了满足国家规范之外，我们补充采用了基于奥雅纳标准的OASYS-GSA软件对楼盖进行动力特性和人行振动分析，计算出楼盖各点的振动加速度，从而对结构的舒适度性能进行评估和设计优化。

 4. 整体坡屋顶专题设计

由于项目A、B、D区的塔楼均采用整体坡屋顶的建筑方案（局部天窗或金属格栅），我们进行了整体坡屋顶结构的分析验证，并针对整体坡屋顶结构的力学特点将坡屋顶及其下一层定义为坡屋顶影响区，影响区内的梁板适当加强轴向构造配筋及设计。

另外，坡屋顶影响区内结构柱的计算长度不一，在抗震构造措施上对与坡屋顶相连的柱，按照短柱的要求进行构造设计；同时折梁、折板等应力集中处，采用结构加腋或加厚等有利于确保传力的构造设计。坡屋顶的结构分析中，由于坡屋顶的存在还需要考虑层高修正扭转位移比，以评估和设计结构真实的扭转效应。

结构设计经验谈

深业上城项目于2013年12月通过全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会的审查，并于2018年1月开业。通过工程结构设计与项目实施，我们小结了这一类复杂商业裙楼和上盖结构的部分设计经验：

1

综合的商业和上盖建筑设计，柱网的研究是确保项目落地实施和后续功能使用的关键，一般需要基于建筑主体，比如商场运营和地下车库来考虑典型柱网，再以此上下延伸和平面推敲，充分研究入口流线、转换合理性、空间效应的应用、与建筑机电的整合等具体设计问题；

2

对于复杂的超限建筑，可依据超限的情况及结构抗震设计的特点和重点，采用性能化抗震设计方法进行合理的设计；

3

对于多塔不分缝的结构，需要按多塔和单塔包络设计的方法，当上盖多个塔楼动力特性差别较大的时候，振型参与系数尽量高，以充分激励小塔楼的地震响应；

4

超长结构设计除了采用考虑混凝土收缩及预计设计温差的整体结构分析设计，还需要采用合理的构造、施工措施和施工方案，并对施工过程中的温度进行监测；

5

整体坡屋顶结构的受力较为复杂，需要采用有限元空间模型进行分析复核，以模拟实际的受力和变形状态，并采用合适的抗震措施，关注局部损伤；

6

对大跨度、大悬挑等结构布置，合理引入空间结构整体受力的机制，可以提供更好的结构解决方案，并重视施工方案和次序对结构受力状态的影响；

7

从工程设计实践看，对大跨度等竖向刚度较小的区域，合理的楼板振动设计对于确保用户的感受和体验非常重要。 

与结构工程设计相结合，奥雅纳也为项目整体提供商业、上盖和超高层塔楼的机电设备、消防、LEED^®评估与可持续发展等综合设计和咨询。我们的一体设计服务正伴随这片深圳地标持续更新中，今后也将以专文介绍机电工程为公共休闲场馆带来的更多精彩体验。

  奥雅纳深圳项目  

奥雅纳于1995年设立深圳办公室，我们的发展同时见证了深圳的成长和建设，也推动这里从“世界工厂”到“技术和服务中心”的产业升级与城市更新

Arup奥雅纳官方微信

WeChat ID: ArupinChina