如果把一座城市看作一個(gè)生命個(gè)體，那么城市中的一座座建筑則是構(gòu)成這個(gè)生命體不可缺少的肌理，在承載著城市功能和空間的同時(shí)，無時(shí)無刻不在向外傳遞著這座城市的性格和底蘊(yùn)。

西安，十三朝古都。大小雁塔、城墻、鐘樓、鼓樓等古建筑奠基了其千年的文化基調(diào)；大唐芙蓉園、華清宮、大明宮、青龍寺將歷史傳承穿越；西安人民大廈、西安人民劇院、西安鐘樓郵局等見證著這座城現(xiàn)代化的發(fā)展歷程；西安寰球貿(mào)易中心、西安綠地中心雙子塔、邁科商業(yè)中心、延長(zhǎng)石油研發(fā)中心等超高層建筑則展現(xiàn)著它當(dāng)下的繁華。

在古今建筑的交相輝映下，一座集傳統(tǒng)與現(xiàn)代的國(guó)際化大都市呈現(xiàn)在世人面前。

01   匠心  “建證”城市發(fā)展

 而在這些現(xiàn)代摩天大樓的背后，近70年風(fēng)雨兼程的中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱“中建西北院”）功不可沒。在高層和超高層建筑設(shè)計(jì)方面，一代代設(shè)計(jì)師用科研的匠心不斷探索，在不斷積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上持續(xù)創(chuàng)新，成就了眾多的地標(biāo)、文化建筑。

 ?在近日舉辦的一場(chǎng)關(guān)于“建證匠心.主題對(duì)話”活動(dòng)上，陜西省勘察設(shè)計(jì)大師、陜西省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會(huì)專家吳琨，中建西北院專業(yè)總工程師仲崇民、中建西北院副總工程師賈俊明，中建西北院結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)博士后辛力等專家，圍繞著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)工程師的技術(shù)功底及對(duì)先進(jìn)技術(shù)的不斷探索等主題，展開了關(guān)于“復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的對(duì)話。

作為千年古城，西安是全國(guó)最早實(shí)施限高的城市之一，鑒于城市發(fā)展的規(guī)劃，早期無法在當(dāng)時(shí)相對(duì)繁華的片區(qū)進(jìn)行高層建筑作業(yè)，直到上世紀(jì)90年代，在西安的南二環(huán)上才出現(xiàn)當(dāng)時(shí)西北第一超高層建筑——陜西信息大廈，這些超高層建筑落成的背后自然少不了設(shè)計(jì)師們的身影。

陜西省勘察設(shè)計(jì)大師、陜西省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會(huì)專家吳琨介紹說，中建西北院作為西部地區(qū)多棟超高層建筑的設(shè)計(jì)方，見證了西安超高層建筑發(fā)展的三個(gè)階段。

20世紀(jì)90年代初，隨著西安經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，陜西省郵政電信網(wǎng)管中心、西安國(guó)際商務(wù)中心、陜西信息大廈等一批以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主體的超高層建筑在中建西北院的設(shè)計(jì)下拔地而起。這些建筑當(dāng)時(shí)在全國(guó)范圍內(nèi)也頗具技術(shù)引領(lǐng)性，這和中建西北院深厚的技術(shù)積累密不可分。在超高層建筑中涉及到的抗震技術(shù)、黃土地基基礎(chǔ)方面，西北院均處于全國(guó)先進(jìn)地位。

90年代后期——2010年這個(gè)階段，西安超高層建筑的建設(shè)速度有所放緩，幾乎停滯；但縱觀全國(guó)，在東南沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，超高層建筑的建設(shè)快速發(fā)展，帶動(dòng)了整個(gè)行業(yè)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新材料運(yùn)用、結(jié)構(gòu)技術(shù)等方面的不斷創(chuàng)新。

2010年以后，西安超高層建筑進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，一批超高層建筑如雨后春筍般崛起，比如中建西北院設(shè)計(jì)的西安綠地中心雙子塔、西安寰球貿(mào)易中心、邁科商業(yè)中心、延長(zhǎng)石油研發(fā)中心等超高層建筑。

 這些建筑不僅打造了西安這座城市的新地標(biāo)，重構(gòu)了國(guó)家中心城市的氣度、讓這座古老的城市煥發(fā)新活力，更是帶動(dòng)了區(qū)域商務(wù)環(huán)境的跨越式發(fā)展，吸引了更多國(guó)際級(jí)企業(yè)區(qū)域總部或大型項(xiàng)目在西安落戶，為新的城市CBD建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，最終改變著人們的生活方式。

 02   傳承創(chuàng)新  樹標(biāo)超高層建筑設(shè)計(jì)

隨著建筑高度的不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度也隨之增加，加之西安地處抗震設(shè)防為8度的高烈度區(qū)和特有的黃土地基，這就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能、地基的承載能力、結(jié)構(gòu)體系的選型提出了更高的要求。那么針對(duì)黃土地基的特點(diǎn)，中建西北院在設(shè)計(jì)房屋建筑及超高層建筑的基礎(chǔ)時(shí)是如何解決的？

中建西北院專業(yè)總工程師仲崇民給出了答案。仲崇民介紹說，中建西北院針對(duì)這一地方特點(diǎn)，在和高校、行業(yè)合作的基礎(chǔ)上共同制定了地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并結(jié)合實(shí)際工程不斷推出新的地基處理技術(shù)。 

比如針對(duì)西安濕陷性黃土場(chǎng)地，采用素土擠密樁先處理黃土的濕陷后，再把素混凝土樁復(fù)合地基應(yīng)用到小高層、高層建筑。通過對(duì)高層建筑采用地基處理或采用樁基礎(chǔ)，減少高層建筑的沉降，控制高層建筑的絕對(duì)沉降量，把高層建筑、裙房和地下室連成一體，不設(shè)永久性沉降縫，很好的滿足了建筑使用要求。

 最早在西安設(shè)防裂度8度區(qū)，II、III類場(chǎng)地開展了高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝管樁的抗震性能研究，簡(jiǎn)化了計(jì)算方法，提出針對(duì)性的技術(shù)措施，并和同行一起編制了陜西地方標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)規(guī)程》，使得高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁在陜西得到了廣泛應(yīng)用，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。 ? 

?陜西黃土地基中超高層建筑的長(zhǎng)樁基礎(chǔ)的研究與應(yīng)用，始于90年代末中建西北院設(shè)計(jì)的陜西信息大廈、陜西郵政網(wǎng)管中心、西安國(guó)際商展中心三個(gè)超高層項(xiàng)目。

通過對(duì)這三個(gè)項(xiàng)目的試樁及測(cè)試成果系統(tǒng)的研究，解決了西安黃土地基的成樁工藝及配套施工方法，掌握了長(zhǎng)樁基礎(chǔ)豎向承載力在黃土地基中的傳遞分布規(guī)律，提出了西安地區(qū)長(zhǎng)樁基礎(chǔ)適宜的樁徑和長(zhǎng)度的比值等設(shè)計(jì)參數(shù)，為西安地區(qū)超長(zhǎng)樁設(shè)計(jì)、施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為后來中建西北院設(shè)計(jì)的西安綠地中心雙子塔、西安寰球貿(mào)易中心、邁科商業(yè)中心、延長(zhǎng)石油研發(fā)中心及其它的超高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)奠定了很好的基礎(chǔ)。

 高層建筑除了保證地基穩(wěn)定的同時(shí)，抗震能力是其設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，尤其對(duì)位于抗震設(shè)防為8度的高烈度區(qū)的西安，中建西北院同樣有很好的解決方案。建筑的高度決定了其建筑結(jié)構(gòu)和受力分析的復(fù)雜度，處理好外在的作用力比如風(fēng)力、地震、溫度等決定著建筑的安全性，因此做好超高層建筑的減震措施至關(guān)重要。隨著結(jié)構(gòu)體系的不斷創(chuàng)新和新型建筑材料的不斷應(yīng)用，中建西北院在新的超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也不斷傳承、創(chuàng)新。

比如西安綠地中心雙子塔，采用了鋼管混凝土+鋼鐵框架+鋼筋混凝土合金的結(jié)構(gòu)，同時(shí)在適當(dāng)部位設(shè)置BRB防屈曲支撐，很好的提高了建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，達(dá)到以柔克剛的效果。 

 中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)博士后辛力補(bǔ)充介紹說，保證建筑使用過程中的安全性是結(jié)構(gòu)工程師的使命，西安位于抗震設(shè)防高烈度區(qū)，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)必然成為重中之重。

除了“硬碰硬”的抵抗地震力外，建筑結(jié)構(gòu)以柔克剛的消能減震、隔震技術(shù)成為行業(yè)關(guān)注焦點(diǎn)，對(duì)于醫(yī)院、學(xué)校、交通樞紐等重要建筑應(yīng)保證其地震時(shí)使用功能不中斷，“復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)減震、隔震技術(shù)研究與工程應(yīng)用”也成為中建西北院的重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)方向。 

在此方面中建西北院已有諸多成功案例。比如甘肅省林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院綜合樓、平?jīng)霾┪镳^等項(xiàng)目采用了基礎(chǔ)隔震技術(shù)，綠地中心雙子塔、西北婦女兒童醫(yī)院綜合樓、渭南多功能館等項(xiàng)目采用了消能減震技術(shù)。“我們還在一些項(xiàng)目中創(chuàng)新性地采用了減、隔震復(fù)合技術(shù)，很好地提升了建筑物的抗震性能?！?nbsp;

平?jīng)霾┪镳^ 

中航·國(guó)際航空城展示中心

03   打造城市名片  拓展幸?？臻g

當(dāng)然，建筑在滿足功能性的同時(shí)，文化傳承也是另一重大考量，尤其對(duì)西安而言，很多建筑都是這座城市輝煌歷史、發(fā)展的見證，是文化傳播的瑰寶。像陜西歷史博物館、西安文博院、大唐芙蓉園、南湖、臨潼華清文化廣場(chǎng)、咸陽博物院、天人長(zhǎng)安塔、南門廣場(chǎng)改造提升工程等地標(biāo)建筑和城市名片，都是中建西北院的杰作。 

 其中，作為中國(guó)第一個(gè)全方位展示盛唐風(fēng)貌的大型皇家園林式文化主題公園——大唐芙蓉園，是中國(guó)最大的唐代風(fēng)格皇家建筑群，由中國(guó)工程院院士張錦秋擔(dān)綱總體規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)?，F(xiàn)如今，作為國(guó)家5A級(jí)景區(qū)和入圍 “神奇西北100景”榜單的大唐芙蓉園單日可承載5萬余人入園體驗(yàn)盛唐文化的大氣恢弘。中建西北院副總工程師賈俊明在論述中說：“結(jié)構(gòu)構(gòu)建建筑之美，在傳統(tǒng)風(fēng)格建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，既要滿足建筑安全、實(shí)用的功能又要體現(xiàn)出建筑之美?！?/p>

比如大唐芙蓉園的紫云樓屬于高層傳統(tǒng)風(fēng)格建筑，在結(jié)構(gòu)體系上采用了鋼筋混凝土框架-抗震墻結(jié)構(gòu)以保證其安全；在具體構(gòu)件設(shè)計(jì)方面則采用了預(yù)制椽、預(yù)制斗拱等預(yù)制構(gòu)件，斗拱錯(cuò)落有致，屋檐懸挑輕盈，展現(xiàn)出傳統(tǒng)風(fēng)格建筑之神韻。天人長(zhǎng)安塔為傳統(tǒng)與現(xiàn)代風(fēng)格相結(jié)合的高層塔式建筑，則采用鋼框架-鋼支撐結(jié)構(gòu)體系，符合綠色、環(huán)保、節(jié)能的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念。

 同時(shí)，中建西北院在傳統(tǒng)建筑現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不斷傳承、創(chuàng)新，發(fā)表了多篇專業(yè)論文及專著，并取得多項(xiàng)專利，成為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的寶貴財(cái)富。 

 近70年的發(fā)展歷程，中建西北院見證了西安這座古城的發(fā)展和變遷，一座座拔地而起的高層建筑和地標(biāo)名片更是不斷刷新著西安在世人眼中的印象，改變著這座城市中人們的生活方式……

 “持續(xù)建設(shè)一流強(qiáng)院，拓展幸?？臻g”鐫刻在大廳的標(biāo)語，也是中建西北院一直踐行的發(fā)展使命。成就建筑之美對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師而言是永恒的課題，一代代的設(shè)計(jì)師通過不斷研究新技術(shù)、探索新材料應(yīng)用，苦練內(nèi)功，在踐行“建設(shè)一流強(qiáng)院”的路上不斷前行。