精品理论电影在线_日韩视频一区二区_一本色道精品久久一区二区三区_香蕉综合视频

蘭州國(guó)芳大酒店筒中筒超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2012-07-25 共1頁(yè)

  1 工程概況蘭州國(guó)芳大酒店位于蘭州市東方紅廣場(chǎng),是蘭州國(guó)際博覽中心二期工程,為一五星級(jí)酒店兼商務(wù)寫字樓及商場(chǎng)的大型超高層公共建筑。總建筑面積約 9 萬(wàn) m 2 ,分主樓和裙樓兩部分。其中裙樓為酒店附屬用房,地下兩層,地面以上九層,總高 43.4 米。主樓地下三層,為車庫(kù)和六級(jí)人防兼設(shè)備用房,地面以上 39 層,由辦公、客房及公共用房組成, 1-9 層層高為 4.8 米,標(biāo)準(zhǔn)層層高為 3.1 米和 3.15 米, 39 層為帶夾層的旋轉(zhuǎn)餐廳,層高 10 米,建筑主體高 144 米。另出屋面設(shè)有三層塔樓,建筑總高為 161.9 米,是蘭州市中心繁華區(qū)內(nèi)最高的一座建筑(見圖 1 )。該工程抗震設(shè)防烈度為 8 度,屬高度超出現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定較多的超限高層建筑。按建設(shè)部 59 號(hào)令的要求,先后通過(guò)了全國(guó)和省超限高層建筑抗震設(shè)防審查委員會(huì)對(duì)初設(shè)和施工圖的抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。該工程主樓和裙樓間采用了抗震縫,限于篇幅,本文僅介紹主樓部份的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
  2 地基與基礎(chǔ)
  2.1 基礎(chǔ)持力層的選擇本場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。各地層分布自上而下依次為 :
  1 、雜填土:厚度 0.9~2.5m ,以粉土為主 . 2 、卵石層:頂面埋深約 0.9~2.5m ,厚度 4.7~9.7m . 3 、砂巖層:頂面埋深 7.1~12.5m ,未穿透,表層 9m 左右強(qiáng)風(fēng)化,地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 f k = 500kPa , E 0 =45MPa ,層面由西向東有一定坡度,下部為微風(fēng)化, E 0 =85Mpa .主樓地下三層,強(qiáng)分化砂巖層將成為基礎(chǔ)持力層。這類砂巖有一個(gè)很大的特點(diǎn)就是在不受擾動(dòng)的情況下有很高的承載力和變形模量,而在空氣中暴露遇水后承載力和變形模量有很大降低。蘭州地區(qū)高度在 100m 之內(nèi)的建筑以該類強(qiáng)分化砂巖層為持力層已是很普遍和成功的做法,但是作為高度 144m 、基底壓力設(shè)計(jì)值達(dá) 800kPa 的建筑物持力在天然地基上是否可行,成為地基選擇中最關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。通過(guò)以下的一些措施和分析計(jì)算,并經(jīng)多次專家論證后,認(rèn)為采用天然地基方案是可行的。
  1 、加大基礎(chǔ)埋深,將基底標(biāo)高置于 -15m 左右,一方面可提高上部超高結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力,另一方面可將強(qiáng)分化砂巖層表面 2~3m 性能最不好的風(fēng)化層剔除,且避免由于強(qiáng)分化砂巖層頂面有坡度而使主樓基底一半置于砂巖層表面,而另一半已處于砂巖層下一定深度。盡量使基礎(chǔ)坐落在均勻、性能較好的強(qiáng)分化砂巖上。
  2 、由于基礎(chǔ)有較大埋深,經(jīng)過(guò)深寬修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值能夠滿足基底壓力的要求。而對(duì)地基變形驗(yàn)算也表明,最終沉降量很小,約 55mm .另由于基底下 2m 范圍內(nèi)因砂巖風(fēng)化程度不同所引起的差異沉降更小,不存在整體傾斜問(wèn)題,故地基承載力及變形均能滿足要求。
  3 、基坑開挖后進(jìn)行的原位載荷試驗(yàn)證明設(shè)計(jì)所用地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值是可靠的。在 5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中除 2 個(gè)點(diǎn)位由于試驗(yàn)條件不好,載荷板下砂巖浸水軟化導(dǎo)致承載力極低外,其余 3 個(gè)點(diǎn)位承載力很高,加載到 1900kPa 時(shí)尚可繼續(xù)加載, p~s 曲線上未出現(xiàn)比例界限。
  2.2 基礎(chǔ)選型根據(jù)上部荷載和地下使用功能,選用剛度較大的箱形基礎(chǔ)(地下第三層)。內(nèi)外筒間在柱網(wǎng)位置處設(shè)置 800mm 厚墻體,基礎(chǔ)底板厚 1200mm .為增大基礎(chǔ)底面積,減小基底壓力,使外筒柱軸力在基底擴(kuò)散更加均勻,箱基底板和墻體在外筒柱位置向外挑出 3 米。
  基礎(chǔ)內(nèi)力分析受到地基模型、基礎(chǔ)模型、上部結(jié)構(gòu)剛度以及各種參數(shù)條件的影響,經(jīng)常使不同計(jì)算方法的結(jié)果之間有或多或少的差異。本工程通過(guò)簡(jiǎn)化手算和專業(yè)軟件 BOX 的彈性地基梁方法相互配合進(jìn)行多種模型下的基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算,綜合分析后確定設(shè)計(jì)內(nèi)力。
  主樓和裙房間在地上部分設(shè)抗震縫隔開,地下連為整體,并設(shè)后澆帶解決二者不均勻沉降問(wèn)題。
  3 上部結(jié)構(gòu)3.1 結(jié)構(gòu)選型及布置3.1.1
  結(jié)構(gòu)選型本工程主體高 144 米,平面布置規(guī)則,接近正方形,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)。內(nèi)筒為剪力墻(平面長(zhǎng)寬分別為 21m 和 12.6m ),外筒由密柱高裙梁組成(平面長(zhǎng)寬分別為 45m 和 36.6m )。另結(jié)合建筑功能在外筒體四角處布置部分剪力墻,以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗扭剛度和外筒的整體抗彎能力。標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置見圖 2 . 3.1.2 體型參數(shù)為保證本工程筒中筒結(jié)構(gòu)的空間受力性能和承載力,設(shè)計(jì)中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)在滿足建筑功能的前提下,盡量控制在合理范圍內(nèi)。其中:結(jié)構(gòu)平面長(zhǎng)寬比 1.23 ,結(jié)構(gòu)高寬比短向?yàn)?nbsp;3.9 、長(zhǎng)向?yàn)?nbsp;3.2 ,內(nèi)筒高寬比長(zhǎng)向?yàn)?nbsp;12.5 、短向?yàn)?nbsp;7.5 ,內(nèi)筒面積占樓層面積的 16% .外筒柱距 4.2m ,外筒標(biāo)準(zhǔn)層立面開洞率為 39% ,洞口高寬比 0.64 和層高與柱距之比 0.74 基本接近。
  3.1.3 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件外筒柱在底層為適應(yīng)建筑入口的要求采用 1100x1100mm 方柱,二層至頂層則由 1400x800mm 變至 1400x600 扁柱。
  內(nèi)筒外墻在底部 500mm 厚,頂部變?yōu)?nbsp;400mm .內(nèi)隔墻上下均 300mm .為提高墻體的極限承載力和延性,對(duì)不小于 400mm 厚的剪力墻在每層樓面處均設(shè)置高為 700mm 暗梁。
  外框筒梁在底部層高 4.8m 樓層截面大多為 500x1600mm , 層高 3.1m 標(biāo)準(zhǔn)層截面大多為 500x1300mm .內(nèi)筒連梁在底部截面大多為墻厚 x1600mm , 標(biāo)準(zhǔn)層截面大多為墻厚 x1000mm .在南側(cè)底層入口及地下車庫(kù)入口處都需要形成大柱距空間,因此在該部位底層抽去一根柱,在二層設(shè)置高度為一層的轉(zhuǎn)換梁。在出屋面塔樓和中部層高較大的設(shè)備層調(diào)整梁高度,以減小層剛度的突變。
  混凝土強(qiáng)度等級(jí)從底部的 C60 逐漸過(guò)度到 38 層的 C35 ,旋轉(zhuǎn)餐廳以上為 C40 . 3.2 樓蓋選型該工程內(nèi)外筒軸線跨度 12m ,樓蓋的選型對(duì)使用功能、結(jié)構(gòu)合理性、經(jīng)濟(jì)性影響較大,為此做了多種方案的比較:
  1 、內(nèi)外筒間加柱,減小樓蓋跨度,采用普通鋼筋混凝土梁板體系。該方案工藝簡(jiǎn)單,自重輕,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好,設(shè)計(jì)、施工方便,但建筑使用功能較差,目前國(guó)內(nèi)的筒中筒和框筒結(jié)構(gòu)中較少采用。
  2 、內(nèi)外筒間在柱軸線上采用間距 4.2m 的預(yù)應(yīng)力梁,梁間樓板由于跨度小,可用普通鋼筋混凝土板。該方案樓蓋自重輕,經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好,但梁高對(duì)樓層凈空有影響,要求較大層高。
  3 、內(nèi)外筒間不設(shè)梁,采用“環(huán)形”預(yù)應(yīng)力混凝土平板。該方案結(jié)構(gòu)高度最小,凈空大,在建筑總高不變的情況下,樓層數(shù)和建筑面積最多,板底平整美觀,利于管道通行,模板體系也簡(jiǎn)單,但樓蓋自重大,內(nèi)力復(fù)雜,樓蓋經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不理想。
  由于業(yè)主要求在建筑總高限定的情況下有盡可能多的層數(shù),經(jīng)過(guò)多方案比較,在 1 層、 10~39 層辦公和客房部分的樓蓋采用預(yù)應(yīng)力混凝土平板結(jié)構(gòu)(上述第三種方案),板厚 270mm ;在 2~9 層公共用房部分因?yàn)橐鸵黄诠こ踢B通,層高較大,采用預(yù)應(yīng)力梁、普通鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)(上述第二種方案),梁截面為 400x650mm . 3.3
  結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析3.3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算1 、采用 PKPM 系列軟件中的 SATWE 和 TAT 進(jìn)行了對(duì)比分析計(jì)算,由于結(jié)構(gòu)較規(guī)則,兩者的總體計(jì)算結(jié)果接近。但 SATWE 和 TAT 的剪力墻計(jì)算模型不同,墻體的局部?jī)?nèi)力和配筋有些差異,施工圖設(shè)計(jì)中,采用了更符合實(shí)際情況的 SATWE 墻元模型的計(jì)算結(jié)果。以下是考慮平扭藕連作用的主要分析結(jié)果。
  1) 空間振型的周期: T1=2.41 (Y 方向平動(dòng)系數(shù) 1.0 ) ; T2=2.10 ( X 向平動(dòng)系數(shù) 1.0 ); T3=1.04 (扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1.0 )。
  2) X 方向地震作用時(shí):最大層間位移角 1/2328 ;底層剪重比 2.85% . 3) Y 方向地震作用時(shí):最大層間位移角 1/1760 ;底層剪重比 2.74% . 4) 樓層最大層間位移與樓層平均層間位移的比值均在 1.05 之內(nèi)。
  2 、進(jìn)行了多遇地震作用下的彈性時(shí)程分析補(bǔ)充計(jì)算,選用甘肅省地震局提供的二組實(shí)測(cè)波和一組場(chǎng)地模擬波,地震加速度時(shí)程曲線的最大值為 70cm/s 2 .計(jì)算結(jié)果顯示時(shí)程分析所得的各項(xiàng)結(jié)果的平均值,均小于考慮耦連影響的 CQC 法的計(jì)算結(jié)果。來(lái)
  2 、旋轉(zhuǎn)餐廳采用懸挑式結(jié)構(gòu),樓面梁從外筒挑出長(zhǎng)度最大 8m ,跨內(nèi)又托有一圈圓柱,支撐著上部 5 層樓面,存在樓面轉(zhuǎn)換問(wèn)題,受力較大,因而設(shè)計(jì)中: 1) 在 39 層一圈圓柱底增設(shè)環(huán)梁,加強(qiáng)對(duì)各圓柱底的嵌固和整體性; 2) 樓面梁采用 650x1400mm 型鋼混凝土梁,并考慮了豎向地震作用,梁中型鋼和內(nèi)筒按鉸接處理,以便于構(gòu)造,但配置足夠數(shù)量的普通鋼筋抵抗內(nèi)筒支座處的負(fù)彎矩。 3) 樓板厚度增加為 150mm ,采取雙層雙向配筋。
  3 、旋轉(zhuǎn)餐廳屋面采用自重輕、跨距大的板式環(huán)形網(wǎng)架,內(nèi)邊支撐在圓柱牛腿上,外邊支撐在外圍 8 根型鋼混凝土柱上。由于外邊支座較少,有較大的自由邊界,使網(wǎng)架受力復(fù)雜化,在四個(gè)角區(qū)桿件內(nèi)力較大,具體設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)該部位進(jìn)行了加強(qiáng)。同時(shí)對(duì)板式環(huán)形網(wǎng)架的計(jì)算考慮了豎向地震作用的影響。
  

百分百考試網(wǎng) 考試寶典

立即免費(fèi)試用