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關閉窗口 蘇州東方之門，相當于法國凱旋門的6倍，被譽為“世界第一門”，為雙塔、連體和帶加強層及轉換層的非對稱復雜高層建筑結構。近日，被調侃為“秋褲”的蘇州東方之門幕墻安裝工作基本結束，其幕墻規(guī)格近百種，共需16萬m3，平鋪占地面積約有15個標準足球場大。該工程預計于2014年底整體完工。
蘇州東方之門的設計由英國RMJM建筑設計公司、香港奧雅納工程顧問公司和華東建筑設計研究院有限公司合作完成。
“東方之門”施工現(xiàn)場
1 項目概況
“東方之門”（圖1）位于蘇州工業(yè)園區(qū)CBD軸線的東端，坐落于金雞湖西岸，集商業(yè)、公寓式酒店、智能化寫字樓和白金五星級酒店等功能于一體。其外形像一座巨大的拱門，項目總建筑面積約45萬m2，是由兩棟超高層建筑組成的雙塔連體建筑，分南、北塔樓和南、北裙房等主要結構單元。
塔樓總高度為281.1m，裙房總高度約50m，塔樓和裙房之間設防震縫。南北兩棟塔樓地上分別為66層和60層，雙塔在頂部230m高空相連，頂部高度約52m的連體部分為9層商用住宅，最頂部是層高達16.6m的總統(tǒng)套房。
圖1 蘇州“東方之門”
2 基礎及地下部分
該工程地下5層，整個基坑深度超過20m，在南北塔樓的地下室中間有地鐵車站通過，地鐵車站與本項目地下室結構分開。塔樓樁基礎采用樁底后注漿工藝的鉆孔灌注樁，基礎采用大底板+均勻布置的群樁方式，樁距約3.0m。
3 上部結構受力體系
塔樓部分采用鋼筋混凝土核心筒-組合結構柱、鋼柱和鋼梁的混合結構受力體系，結合建筑避難層，沿高度方向設置了4個結構加強層，加強層處的混凝土核心筒4個角部與外圍框架之間通過8榀伸臂桁架相連，伸臂桁架貫通核心筒墻體。加強層的帶狀桁架沿外圍框架柱設置（圖2）。
圖2 第3結構加強層平面
塔樓下部區(qū)域的外圍框架柱采用鋼骨混凝土柱和鋼管混凝土柱，第3加強層以上區(qū)域采用鋼柱。拱形內側框架柱采用了柱子多次斜向分叉的形式，斜向柱直伸到頂部連體部分的第4加強層（圖3）。
圖3結構立面示意圖
4 連接體部分的設計及分析
4.1 連接體部分設計
“東方之門”兩塔樓在約230m高度處連成一體，連體以上共有9層，總高約52m。整體計算結果表明：第1階振型以兩塔樓沿Y向同向平動振型為主；第2階振型出現(xiàn)扭轉分量，為兩塔樓的Y向反向平動；第3階振型是沿X向的平動振型（圖4）。
因此連接體的設計不僅考慮其對單棟塔樓的協(xié)調、約束作用，還要考慮連接體本身由于雙塔變形不協(xié)調而產(chǎn)生的扭轉作用。
圖4整體結構計算振型平面示意
連接體部分的結構布置采用沿第4加強層處X向設置5榀空間桁架，外圍4榀邊桁架與該層帶狀桁架相連，由于連體以上的柱網(wǎng)布置與下部柱網(wǎng)不一致，沿X向的5榀桁架同時作為轉換桁架用于承托連體以上結構重量（圖5，6中桁架1）；在Y向沿上層柱軸線位置處設置連接桁架（桁架2）。
連接體部分第4加強層以上的框架在Y向設置柱間支撐形成豎向桁架，增強連體結構中間部位的橫向剛度（圖6中桁架3）；連體結構的第4加強層及相鄰層、結構頂層樓板加厚，并在其平面內設置水平斜支撐以增強樓板水平剛度，提高連體結構抗扭能力（圖5）。
圖5第4加強層平面斜支撐
圖6連體結構剖面示意
4.2 考慮沉降對連接體的影響
工程南、北塔樓核心筒中心距約100m，兩塔樓內邊柱距離約60m，兩塔樓的沉降差對在230m高空相連的連接體桁架將產(chǎn)生較大的影響，部分構件的內力隨著沉降差的增大而增大，尤其是連體桁架的上弦桿。因此控制建筑物絕對沉降和兩棟塔樓的沉降差(包括基礎的沉降和結構豎向壓縮變形)是本工程的關鍵點，不同沉降差的桁架構件應力比柱狀圖見圖7。
圖7不同沉降差桁架構件應力比柱狀圖
設計采用樁底后注漿工藝的灌注樁，樁直徑1000mm，樁長約72m。由試樁結果可知，單樁承載力設計值可提高至12000kN。計算最大沉降值小于100mm，南、北塔樓核心筒計算沉降差小于5mm。
更多內容詳見《建筑結構》雜志2012年第5期華東建筑設計研究院有限公司專輯文章：
《蘇州東方之門剛性連體超高層結構設計》，作者：嚴敏，李立樹，芮明倬，汪大綏，黃健，洪小永；單位：華東建筑設計研究院有限公司。
“東方之門”幾項之最：
世界最大的門形建筑，門洞高246m，跨度68m，項目總高度301.8m，約為法國凱旋門的6倍；
中國單體建筑體量最大的超高層建筑，總建筑體量46.3萬m2；
中國單位用鋼量最大的建筑，每平方米用鋼量達到300kg，超過同類建筑的1.5倍；
中國最高的空中園林，高居300m的天頂中式園林；
中國最高無邊界泳池，高度達200m的空中游泳池，可俯瞰全城景觀；
中國最深的私家酒窖，在其地下5層、30多米深處，有限量儲酒位。