酒店筒中筒超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、酒店筒中筒超限高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　1、工程概況　　蘭州國芳大酒店位于蘭州市東方紅廣場，是蘭州國際博覽中心二期工程，為一五星級酒店兼商務(wù)寫字樓及商場的大型超高層公共建筑?？偨ㄖ娣e約9萬m2，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，總高米。主樓地下三層，為車庫和六級人防兼設(shè)備用房，地面以上39層，由辦公、客房及公共用房組成，1-9層層高為米，標(biāo)準(zhǔn)層層高為米和米，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，建筑總高為米，是蘭州市中心繁華區(qū)內(nèi)最高的一座建筑。該工程抗震設(shè)防烈度為8度，屬高度超

2、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號令的要求，先后通過了全國和省超限高層建筑抗震設(shè)防審查委員會(huì)對初設(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)　　基礎(chǔ)持力層的選擇　　本場地地層結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定，建筑場地類別為Ⅱ類。各地層分布自上而下依次為:　　1、雜填土：厚度~，以粉土為主?！　?、卵石層：頂面埋深約~，厚度~?！　?、砂巖層：頂面埋深~，未穿透，表層9m左右強(qiáng)風(fēng)化，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk=500kPa，E0=45MPa，層面由西向東有一定坡度，下部為微風(fēng)化，E

3、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)問題。通過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，

4、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?！　?、由于基礎(chǔ)有較大埋深，經(jīng)過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

5、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。　　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)。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?！　』A(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。本工程通過簡化手算和專業(yè)軟件BOX的彈性

6、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?！　≈鳂呛腿狗块g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題?！　?、上部結(jié)構(gòu)　　結(jié)構(gòu)選型及布置　　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，外筒由密柱高裙梁組成。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?！　◇w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)中對各項(xiàng)參數(shù)在滿足建筑功能的前提下，

7、盡量控制在合理范圍內(nèi)。其中：結(jié)構(gòu)平面長寬比，結(jié)構(gòu)高寬比短向?yàn)?、長向?yàn)?，?nèi)筒高寬比長向?yàn)?、短向?yàn)?，?nèi)筒面積占樓層面積的16%。外筒柱距，外筒標(biāo)準(zhǔn)層立面開洞率為39%，洞口高寬比和層高與柱距之比基本接近?！　≈饕Y(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)?00mm。內(nèi)隔墻上下均300mm。為提高墻體的極限承載力和延性，對不小于400mm厚的剪力墻在每層樓面處均設(shè)置高為700mm暗梁?！　⊥饪蛲擦涸诘撞繉痈邩菍咏孛娲蠖?/p>

8、為500x1600mm,層高標(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。