中国尊过关小记 

前言：中国尊是世界上8度设防区第一个超过500m的建筑物，地震力是上海中心的1.7倍，难度甚至超过了哈里发塔，其设计过程也是充满了挑战、挫折、争执、妥协、喜悦，最终取得了辉煌的业绩，在结构上获得多项世界第一和国内第一，是技术、科研、工程的集成创新成果，特写此文向团队成员至以敬意。

2013 年 12 月 5 日，在中国建筑科学研究院的建筑安全与环境国家重点实验室，中国尊的缩尺模型经受了一场大考，国内最大的三维地震振动台在下午输入了 3 向 8 度大震时程波，模拟了地震加速度400gal的振动台实验（12月6日模拟了地震加速度510gal的实验），中国尊主体结构模型在大幅摆动之后，巍然耸立在基础之上，实现了“8 度大震不倒”的预定性能目标。这是世界第一个 8 度设防区超过 500m的建筑物振动台试验，也是中国尊主体结构的一次里程碑事件，标识着中国尊主体结构顺利通过了振动台的大考。中信、奥雅纳、北京院、建研院等单位的相关人员来到了试验现场，并为试验结果的成功而庆祝。

这个成功是非常不易的，是中国尊整个结构团队经过将近 3 年的讨论、计算、绘图、论证、修改实现的。作为中国尊的结构设计总监，我既是中信的一员，也是中国尊结构设计团队的一员，由于位置比较特殊，对结构设计的情况了解较其他同志可能多些，一些朋友再三建议写些东西，与大家分享经验。回想往事感慨万千，特写本文与大家分享中国尊结构设计的过程与成果。

一、棒喝

其实中国尊的结构设计是相当不顺利的，第一次超限审查预审会就迎来了专家组的当头棒喝。至今我还记得 2011 年 8 月 18 日在中信京城大厦的超限审查会议的情景，当时在合作单位的主导之下，中国尊的结构体系为下部交叉支撑上部密柱框架的巨型组合结构，结构地震总重量接近80万吨，但是位移角不足1/500，剪重比约 1.7%，上述重要指标均不能满足国家标准。该设计受到了专家的严厉质疑，徐培福主任（超限委主任，专家组组长）、容柏生院士等先后提出了质疑和反对意见，尤其是结构体系遭到了质疑，大多数专家持否定态度，部分专家明确指出：“体系太乱了”，“这个体系我觉得明显的反应出刚度突变。……（刚度）突变，特别是高烈度区，是危害性很大的。”

中国尊结构设计遇到了严重的危机，而且是最根本的结构体系遭到质疑。

二、逆转

2011 年 10 月份，中信与合作方进行工作交接，我作为结构设计总监（前期为结构副总工）开始正式全面管控本项目的结构设计工作。当时情况极其严峻：

1. 难度大

中国尊是世界上 8 度抗震设防区第一个超过 500m 的建筑物，且从下至上是一个大-小-大的亚腰形超高层建筑物，更加加剧了抗震和抗风的技术难度，结构难度空前。同时本大楼要严格控制成本和进度，如何即实现结构安全又要经济合理是一个极大的挑战。今年（2014）我在广州与容柏生院士聊到这个项目，容总认为这个项目难度超过哈里发塔。

2. 时间短

结构设计是施工、报规等的前提条件，处于关键路径上，直接制约工程进度。经过调研，国内 500m 以上的超高层超限审查时间在方案确定之后约需要 18 个月，中国尊在 2012 年 2月份才确定了建筑初步方案（方尊、圆尊），期间方案不断调整，最终在 2013-2-7 日完成所有审批工作，远少于其他项目的时间。

3. 经验少

中国在2011年之前只有天津117、上海中心、深圳平安三栋建筑物超过500m。中国尊是世界上8度区第一个超过500m的建筑物，地震基底剪力约是上海中心的1.7倍，难度空前。

尽管中国尊结构设计团队有着arup、北京院、武汉院、华东院等国际、国内一流的队伍，然而做过500m以上结构实际设计的人员却只有刘鹏、姚攀峰等少数几人。相对住宅等普通项目而言，具备相关经验的专业人员很少。  

有将近百年开发经验的合作方已经在第一次超限预审会中铩羽而归，同样由国际一流团队设计的平安中心被迫在过程中修改了结构体系。中国尊能行吗？当时我的压力很大。

作为中国尊结构设计团队，有条件要上；没有条件，创造条件也要上。2011-10月，建筑方案是方尊还是圆尊的大方向还没有确定，结构团队已经开始了工作，对剪重比、剪力分配比、刚度、时程波、风洞试验参数等进行了一系列的研究和讨论，并同时开展了多方案的探索和桩基设计的相关工作，采取了一系列的措施，例如：降低核心筒的自重；增加斜撑从4 区到细腰处 5 区，减少刚度突变；不同结构耗能机制的分析等。

丘吉尔首相在二战期间有一段名言：“若问我们的政策是什么？我的回答是：在陆上作战，在海上作战，在空中作战……”这一段话非常合适用于中国尊结构团队。当时我们在北京作战、在上海作战、在武汉作战、在纽约作战；我们在白天作战，在晚上作战，在工作日作战、在周六周日作战。正式和非正式的研讨会举行了几十场，邮件和电话交流更是难以准确计量。

2012-4-17 日，召开了第二次超限预审会，这是一个令我印象极其深刻的日子，同一个结构体系，中国尊的结构设计得到了超限委专家的认可，实现了大逆转。

三、追击

第二次超限审查得到了专家认可之后，结构团队没有松懈，继续努力，乘胜追击。第三次超限审查期间，中信经过多方面权衡，取消了中国尊顶部的公寓和酒店，作为一个纯高端写字楼。这对结构而言是一个利好消息，结构团队当即决定，根据新的业态调整结构设计，交叉斜撑一直延伸到顶部第七区，并采用了多边多腔钢管钢筋混凝土巨柱等新技术。在短短的一个多月，完成了修改后的结构设计。本次振动台试验表明，细腰处明显较柔，顶部的斜撑有效地提高了结构的安全性，倘若仍然按照老设计，也可能存在难以预料的风险。

在 2012-8-18 日，举行了第三次超限审查预审会，多位专家非常认同修改后的结构设计，给予了高度评价，部分专家甚至认为可以直接举行正式审查。

四、三折

也许中国尊关注度太高、也许中国尊难度太大、也许前面的工作太顺利，中国尊注定要经受更加严格的考验。第四次超限审查原计划 11 月中举行，后来推迟到11 月底，再后来推迟到 12-19 日。

为了慎重起见，我们按照原定计划，把这次会议开成了预审会。预审会上一度比较紧张，部分计算数据、节点构造遭到了质疑。尽管专家认为修改补充后可举行正式超限审查会议，满足了预定目标，这次会议效果不好，也是我主管以来较为严重的一次挫折。

未完待续，参见：中国尊过关小记(2)

     参见：中国尊过关小记-后记 

中国尊简介：

是位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块的一幢超高层建筑。建成后将是北京市最高的地标建筑。该项目西侧与北京目前最高的建筑国贸三期对望，建筑总高528米，未来将被规划为中信集团总部大楼。

尊，古之礼器。意为敬奉，起时双手捧至顶，行顶天立地之势。所以设计者以“中国尊”为北京第一高度建筑的寓意：建筑高耸直入云端，表现出顶天立地之势，与“尊”的表现不谋而合。而且以尊为建筑形态，也有别于北京超高层建筑常见的直线形态，使这一建筑林立在CBD核心区的摩天楼群中也能明显体现出庄重的东方神韵。

由于时间仓促，可能存在遗漏或者错误，烦请指正，也欢迎结构设计团队成员补充更加精彩的故事。

应李治（中信总院）等人要求，未在文中列出其名字。

姚攀峰2014-10-28改