全球首创45°双旋转超高层：前海世茂大厦

前海世茂大厦

广东，深圳

前海世茂大厦位于深圳市前海深港合作区十九单元03街坊，其整体建筑由一栋300米高超甲A级写字楼和六栋独立商业裙楼组合而成，集「金融、企业展示、商贸」于一体，融合多种个性化设计需求，致力于打造成一张具有国际湾区标杆的企业名片。

前海世茂大厦塔楼形态由自然衍生，两个体量拔地而起，高耸入云，形成既完美统一又各自独立且紧密交织的关系。以全球首创的45°双旋转艺术建筑，完美呈现「God Curve」的建筑美学与视觉效果相互融合以达到极致美观与艺术化，一座象征着两岸永恒联系与和谐统一的崭新地标就此诞生。

塔楼采用的是非常规的斜柱框架-核心筒结构体系，外框为钢管混凝土斜柱与钢梁结构，核心筒则是钢筋混凝土结构。塔楼建筑方案的平面近似方形，且底部楼板面积较大，并随着高度增加而逐渐缩小，以缩进的方式产生稳定的结构感。

通过风洞试验研究可知，当塔楼旋转至45°时，风致荷载减小约10%。同时，结构初步分析结果表明，当楼层剪力分布接近的情况下，塔楼分别在不旋转、旋转30°、旋转45°、旋转60°的状态下，产生除竖向荷载作用下的外框架转角会有所不同外，结构周期、位移角、内外筒剪力、弯矩分配比例相差均较小。综合建筑造型及结构荷载以及受力特点，实施方案最终采用建筑旋转45°的方案。

在水平荷载的作用下与常规框架-核心筒的受力、变形特征接近，但在竖向荷载作用下则存在较大的不同。竖向荷载传递路径研究表明：每一层的竖向荷载按常规方式分别传递至外框柱与核心筒后，核心筒部分的荷载则继续向下传递，倾斜的外框柱将一部分荷载转化为沿柱轴向的斜向轴力，另一部分则转化为水平力，并于外框架处形成水平力环流，以此对核心筒产生扭矩。

核心筒扭矩以核心筒剪力墙中的剪力环流形式存在，楼层竖向荷载传力过程中形成的水平力特征为每层外框架处对核心筒的扭矩大小仅与本层竖向荷载有关但不逐层累积，而每层核心筒的扭矩则是逐层累积。

不同于常规框架-核心筒结构，在重力荷载的作用下，楼板传递至核心筒的扭矩转化为核心筒剪力墙的剪力，使墙上产生斜方向的主拉力。楼板与梁柱及核心筒的连接至关重要，其性能对结构的安全起着决定性作用。

楼板除了起到联系外框架与核心筒并传递水平荷载之外，还要传递竖向荷载产生的水平力。柱、梁与板的连接构造则是从柱边向外一倍的柱直径范围内，设置环向钢筋以加强柱与板的连接。同时，梁上设栓钉于外框架梁宽范围的板带内提高钢筋配筋率。板与核心筒的连接则是楼板传递的剪力不超过抗剪截面限值，楼板与核心筒之间的分布钢筋按抗剪切滑移校核。

塔楼立面形态以「和谐」作为表现理念——相互铰接的相同体量间构成着微妙视觉平衡。圆弧与45°直边倒角跟随整体体量均匀旋转，在立面上形成两条隽秀的立体控制线，以此强化项目的形态特性。在幕墙设计上，以「层」为板块单元，跟随塔楼平面的收缩，使每层的幕墙板块尺寸也不断收分，由底层1560mm收至顶部1250mm；拔地而起又逐层收缩的竖向杆件在人视角度有效地放大了高耸入云的感观效果。