项目概要

    • STRUCTURAL ENGINEERING - WSP

建造地基小的高楼

伦敦 Principal Tower 多功能建筑总投资 2 亿英镑,其独特之处并不仅仅在于它的 50 层楼的高度。其不同寻常的设计由三个不同大小的体积块组成,排列成十字形,每条边均小于 25 米。Principal Tower 的紧凑设计是受限于相对较小的可用建筑空间。该建筑场地还毗邻各种建筑,包括六轨道利物浦街火车站,这是英国第三大繁忙的车站。出于这些限制因素和细节,项目业主不确定是否能够充分实现自己的愿景,并在可用的空间内和预算内建造大厦。他们委托 WSP 设计该项目,包括提供施工指导,证明在如此狭小的空间中实现业主愿景的可能性。

通过自上而下的施工方法保护旧基础设施

WSP 必须制定不仅满足空间要求、而且不会影响铁路持续运行的计划。他们的工作必须令铁路委员会相信,建筑的设计和建造不会对铁路的持续运行或维多利亚时代的衬砌隧道造成不利影响。除此之外,为了解决物流问题,项目参与方决定进行自上而下的施工,以适应场地限制。由于设计独特、邻近铁路、以及施工方法和其他的一些复杂细节,他们认识到传统的设计软件无法交付项目。

创新性分析和设计克服物流挑战

WSP 长期使用 Bentley 应用程序,它借助 PLAXIS 来分析多种潜在设计,并对挖掘、施工和施工全生命周期期间的土体位移情况进行建模。他们的分析表明,在地下施工过程中,先建造一层底板可以产生水平支撑,从而为保护砖石隧道提供横向支撑。WSP 将 RAM Concept 应用到地基和地下室设计的所有阶段中,包括早期的概念验证到最后的细节设计。该应用程序能够将支座中的弹性轴承建模为软弹簧,而非刚性弹簧,从而为地基对列车振动的行为和反应提供了更准确的模型。

满怀信心地向前推进

优化详细的设计让所有项目参与方对项目充满信心,让大厦的建造可以向前推进。PLAXIS 中对土体位移的详细分析和 RAM Concept 中对底层楼板的设计都明确地向铁路当局表明,这次开发不会对地下隧道造成任何损害。因此,铁路当局批准该项目继续进行。通过在 RAM Concept 中设计上部结构的元素,WSP 能够遵守严格的设计规范,同时减少了 60% 的加固材料的使用,相当于 17 吨加固材料。借助 RAM Concept 和 PLAXIS,他们创造了更高效的设计,降低了材料和劳动力成本。大厦现已竣工,成为伦敦天际线的一个独特部分。

项目解决方案选择:PLAXISRAM Concept

成果/现状
  • 由于可用空间很小,如果设计无法证明其可行性,这一总投资两亿英镑的项目就无法继续进行。
  • 详细的设计和分析证实,即使是在距离铁路隧道 50 毫米的地方打桩,大厦的设计也是可行的。
  • 优化的设计节约了 60% 的支撑材料,并减少了施工期间所需的临时工程量。
  • 借助 RAM Concept 和 PLAXIS,WSP 创造了更高效的设计,降低了材料和劳动力成本。
引言:
  • “工欲善其事必先利其器,工程师必须利用软件制定理想的工程解决方案。事实证明,Bentley 应用程序极具优势,可为 Principal Tower 等复杂项目提供精细的工程解决方案。”

    Nello Petriolli 副总监兼项目工程师 WSP