某日報社“報業(yè)大廈”結構設計與

會議投稿某日報社“報業(yè)大廈”結構設計與分析工程概況本工程位于江西省某市紅谷灘新區(qū)，是由辦公主樓，商業(yè)群樓，印務中心組成的大型綜合性建筑。項目總用地面積20000㎡，總建筑面積為5萬平米，地上建筑面積4.2萬平方米，地下建筑面積8千平方米。其中辦公主樓28層（含屋面以上3層高峰論壇），建筑總高度119米；商業(yè)群樓5層；地下一層車庫；印務中心3層。高層辦公主樓與多層群樓之間設置120mm防震縫，印務中心與主群樓之間用18米跨度的雨棚相連，從而達到一個渾然一體的建筑效果。本工程最大的亮點就是弧形的立面造型，遠處看此建筑就像大海中的一艘帆船。弧形結構與透明玻璃幕墻的圍合，每層形成一個三面通透的辦公空間，實現了美觀與實用的和諧統(tǒng)一。“某報業(yè)大廈”鋼結構造型工程主要由四根立起的圓弧鋼柱組成。圓弧鋼柱平面之間由H型鋼、圓管、方管作為系桿組成一個平面整體。圓弧鋼柱與預埋件的連接是由H型鋼組成拉桿并使力系閉合（行成1個三角型）。鋼結構的圓弧造型總外弧長為141.745米。造型寬為21.4米。桁架底端支撐在（標高18.65米）混凝土的立柱外邊和混凝土大梁外邊的預埋件（承載面向外伸出0.7米）的承載面上，另一端安裝在（標高98.65米）的屋面上并從向屋面北進23.35米。鋼結構圓弧造型的外弧邊（標高65.8米）與混凝土框架結構的垂直面的距離為9.54米。圓弧鋼箱柱構件最高為點為125米。建筑效果圖、建筑立面圖見（圖1~圖2）。圖1建筑效果圖圖2建筑立面圖2.地基和基礎設計工程場地地處揚子準臺地，贛江斷裂帶，原為贛江的故河漫灘。經鉆孔揭露，該場地巖土層自上而下分別為：耕土、粉質粘土、淤泥質粘土、細砂、中砂、粗砂、礫砂、強風化泥質砂巖、中風化泥質砂巖（軟層）、中風化泥質砂巖。地下水靜止水位一般在地表下2.2~2.5米。地下水的年變化幅度約為1.0~1.8米。贛江最高水位一般出現在7~8月份，歷史最高水位為22.53米，最低水位為13.11米（黃海高程）。根據水樣水質分析試驗數據表明，該場地地下水對混凝土具弱的腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱的腐蝕性。抗震設防烈度為6度，設計基本加速度值0.05g，實際結構計算采用0.1g，第一組。地震特征周期值為0.35S，場地類別=2\*ROMANII類。本工程采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，以中風化泥質砂巖為樁端持力層。中風化泥質砂巖的飽和單軸抗壓強度標準值frc=8.27(MPa)，根據巖石堅硬程度劃分，屬于軟質巖巖，可以采用擴底技術，擴大頭直徑取為樁徑的兩倍?；A采用樁—承臺基礎，一柱一樁設計。采用的樁徑分別為?600mm、?800mm、?1000mm、?1500mm、?1700mm、?1800mm，?1900mm。樁徑?1900mm，擴大頭?3800mm，其單樁豎向承載力特征值為19450KN。核心筒下布置群樁，樁徑分別為?1500mm、?1700mm。擴底鉆孔灌注樁具有良好的經濟性，與不擴底的灌注樁相比造價降低1/3左右。3.結構設計3.1地下室設計地下室頂、底板采用混凝土梁板式結構，底板厚度350mm，400mm。由于地下室結構超長，以沉降后澆帶與伸縮后澆帶對地下室進行分割，后澆帶間距30米左右。沉降后澆帶是在主體結構封頂后才能封閉，伸縮后澆帶在60天以后方能閉合。本工程地下室的投影面積遠大于地面結構的投影面積，所以地下室要做抗浮設計。采用抗拔樁與地下室底板上覆土相結合的設計。核心筒下承臺厚度為2000mm。由于核心筒承臺上電梯基坑和集水坑較多，故采用整體下沉式做法，做到構造簡單、施工快捷。核心筒承臺剖面圖詳見（圖3）。圖3核心筒下承臺剖面3.2結構單元規(guī)則性在初步設計階段，辦公主樓與商業(yè)群樓是連為一體的，中間不設縫。經過“江西省抗震設防審查專家委員會”對初步設計的專項審查后得出結論，本工程辦公樓為超限高層。原因如下，由于高層塔樓偏置與群樓一邊，所以結構存在三項不規(guī)則：eq\o\ac(○,1)扭轉不規(guī)則，扭轉位移比大于1.2；eq\o\ac(○,2)樓板不連續(xù)，由于群樓部分樓層開大洞，所以有效寬度小于50%；eq\o\ac(○,3)尺寸突變，縮進大于25%?；谏鲜鲈?，施工圖設計階段把辦公主樓與商業(yè)群樓之間在±0.00以上完全脫開，之間設置120mm防震縫，各自形成獨立的結構單元，這樣的結構設計更加合理，明確就，而且不會是超限高層結構。3.3結構方案和選型辦公主樓采用現澆混凝土框架-核心筒結構，與弧形鋼柱相連的兩根框架柱采用局部鋼骨結構，其他框架柱以及核心筒采用現澆混凝土結構。群樓與印務中心均采用框架結構。主體結構樓蓋采用現澆混凝土梁板式體系；突出的弧形部分，樓蓋采用壓型鋼板-混凝土組合樓蓋體系。16層結構平面見（圖4）。雷圖娃4秩1呢6許層結構鳳平面圖資主樓弧太形部分杏采用鋼遺結構，跳而沒有那采用混郊凝土結填構，鋼掘結構的謠優(yōu)點是伶：eq\o\ac(○,鏈1淡)況重量輕士，可有粒效減小咸結構自弓重；eq\o\ac(○,靜2掘)痕可增加負結構延梯性，避參免增大老結構剛孟度；eq\o\ac(○,隊3盈)畏施工簡學便快捷勿，工廠疫加工好亡構件后煉，現場耽進行拼止裝與吊悼裝。謀3.4融鑄結構構卸件布置隔主樓采典用垂直市通道形更成的筒崇體構成抖相對集汽中的核恢心筒剪農力墻作陶為結構薄的主要疑抗側力壇構件，僑外框架貫由混凝芹土框架榜柱和框汁架梁構息成。兩俯個方向臉柱距均剝?yōu)榻M9漠米，核蜻心筒與狀外框架提柱間的裂中距拒為態(tài)8.石6駕米。核糧心筒的尖高寬比椅約呈為乞1聽0既，均滿梨足《高桌層建筑晚混凝土畫結構技爆術規(guī)程塊》（以備下簡稱構《高規(guī)拜》）的盒有關要夜求。核鵝心筒外立壁厚度衰，根4斗層以下胳厚度均鴨為永400炭m伶m精，矮5曠層洞~冤屋頂孫為擁300退m賴m優(yōu)，內壁射厚度均脖為約200何m形m植。電梯尾井筒隔比墻厚度億均淚為恒160瞇m陶m查。核心蛾筒與主獸要梁、航板、柱孝的混凝菜土強度烘等級見鄭（表腦2贊）棋主樓樓科板采用名混凝土組現澆板胖，厚度紙均脆為惜100彩m辯m持，五層眉和屋拐頂粱120徹m西m駁。鋼結絨構平臺聞部分樓訊板采用益壓型鋼威板豈-浴混凝土俘組合樓爪蓋體系荒，壓型滅鋼板采誠用鍍鋁膀鋅鋼樓箏承板采脾用右BD4喊0據,班板祝寬俊55陷5年，波刻高棟40m艘m裹，板油厚鍋0.9葵1m范m掙。組合仙樓板厚鏡度磨100談m耗m拉，鋼樓臨承板僅以作為模停板使用辣，可不闖做防火面層保護區(qū)，比做馳組合樓蘿板使用截經濟。丹某報業(yè)躁大廈鋼尋結構弧婚形造型勵，主受京力構件域是四根杰變截面演弧形鋼護柱組成婦。其中掠兩根弧園形鋼柱檔下端生天根在五韻層的混柱凝土邊身框柱上府，另外難兩根弧倚形鋼柱動下端生理根在五浸層的混雖凝土邊世框梁上染，五層此的混凝擠土邊框調梁上的紅截面灣為念600音X15貴00m棉m尿。四根學弧形鋼設柱的上發(fā)端支撐臟在屋頂快的混凝毯土邊框盾柱和混朝凝土邊窯框梁上努，屋頂竟的混凝罪土邊框委梁的截弱面兇700仿X10粥00m牲m首。此主賓樓險6~法9予層床、傲11~島1蒸4菊層維、菠16~乒1求9雁層帽、紗21~能2脖5襪層均在串弧形鋼凈柱與主東體結構澤之間設千置上人金的鋼平悶臺，以劈作辦公南之用建。扔1走6烤層鋼平甘臺的出掉挑跨度研最大，售達道到至1樹2必米以上豬。四根糕弧形鋼衰柱爽在言11痰9繩米的標淺高處與踢屋頂上膜的四根袋斜鋼柱霉相交，弱從而在黃屋頂形脾成一個擴閉合三刪角形。醫(yī)弧形鋼戲柱以及率水平鋼賺梁的截下面尺寸裕見（撥表威1慰）?；时砟?遞著弧形鋼扎柱、鋼倦梁截面蘆截面編樂號寒截面型券號昆材質爽扮挪備注艘GZ1標□酸616廢~13運55~疤864次x50考0x2傻0診Q23衰5B仇四根變電截面弧料形柱沸GKL接1說H55燕0x3韻00x墓12x卡25佩Q23段5B凳弧形柱蠻與主樓朋的水平偉連系梁農GKL籠2運H55銹0x3保00x溪10x林20游Q23歐5B普弧形柱偏與主樓槽的水平宅連系梁墳G泛1咽，深G2剛?2郵45x院6.5便琴?3燥51x突10為智圓援管訓狠Q23戰(zhàn)5B役四根弧菠形柱之輝間的系膝桿捷SL1慨H55跑0x2痕50x吉8x1腳2檢Q23睡5B死揚坊鋼平臺騙次梁擊SL2月H45竹0x2進50x扒8x1扭2e飛Q23透5B旬鋼平臺愈次梁絨表沃1妥狠主要混虹凝土強貫度等級沫起戲構件繞位置及慧層數跟現澆樓巴板塊組合樓勢蓋伍墻區(qū)柱未辦公主耕樓行-1~密3骨C30紗C25遮C40熄C50典4~9菊C30堤C25鑰典C疾40專C40伯10~只15暢C30榜C25依通C莊35脈C35抬1晝6姜及以上塌C30庫C25類傍C策30嚼C30矮中間兩致根弧形祖鋼柱下侄端，生晴根在五床層的混百凝土邊星框柱孟上閱,敢柱中預旺埋型鋼張埋件；喝兩側兩五根弧穗形鋼柱資下端生愛根在五私層的混怕凝土邊幕框梁上蚊?；⌒喂珍撝呐c上端支丟撐在屋衣頂的混繞凝土邊僑框柱和荒混凝土瞞邊框梁截上揮,陶節(jié)點詳歌見（施圖面5毫~趙圖品6桂）。押圖笑5停持弧形鋼混柱生根喂示摸意攔嚇姑袖許哄這拖撞迎圖汽6本累弧形鋼菠柱屋頂繁支撐示漿意間圖石7糕STA填A惕D輔三維計起算模遭型耕孤聲悠盒柿朝肢圖辛8呈籃鋼架正炸立面支坐座節(jié)點菌圖察3.5醉穗公結構計隱算及分茫析屬本工程程采用中鞠國建筑肝科學研捆究院今PKP江K做工程部忽編制的友PKP趴M駱系列軟屠件約SAT賀WE頑進行整悔體計算進，并采挑用擇RE釘I膜公司鋼插結構通筒用計算泊軟噸件槳STA碗AD/掘CHI爪N桿A辣進行鋼騎結構部偷分的補歡充計算撞。鴉STA門A俘D竭三維計袍算模型切見（納圖宣7赴），鋼士結構正冤立面支叉座節(jié)點華圖見（乓圖蜓8埋）。貿由于主橋樓與群扎樓都在煩同一個曬地下室景大底盤脖上，兩躲棟建筑嚇在地下域室以上辰是完全惱分開的漸。所以殼計算時備將上部切結構和港地下室牙作為一資個整體嫩考慮，缺采用了杠地下脂室莊+權主樓、帽地下荒室孟+文群樓兩媽種模型敞，分別初計算主程樓與群踐樓。主標樓與群慚樓之間晶的面定秧義為遮促擋面，頭以免風邁荷載計墾算偏大鞭?；靥罡酵翆Φ馗粝率业脑兗s束作央用采用暮《多層序及高層架結登構演CA夕D體軟件高緞級應用潛》中推茅薦的彈御簧剛度低法，取犯回填土濱約束相碎對剛度型比列為霜3.央0鎮(zhèn)。由于善辦公主成樓建成陵后可能逗會對外域出租，慰所以樓涉面考慮媽隔墻靈柏活布置如的荷載僵，辦公嚷區(qū)樓面狐活荷載滔取具4.0牢KN/看m杰2葡，并要徑求隔墻插材料容愛重不大殊于居10K念N/m啟3點。主要屠計算參事數見（巾表軍3谷）?？”砑?團籠按主要計丹算結果顏序號記項目伏X皇方向仇Y紐方向調備注著1兇自振周敲期（織S雖）潔T申1掩值洲2.8棟016蹄2債位移顏地震力忍層間湯△腎Uma糖x嚴2.0怒7休1.6筍6舉△鞏Uma浴x/南h搜1/1行850員1/1劇449蹈風賴荷載揪層間慶△職Uma孝x轎1.9段3尤2.0屢0劑△忘Uma倒x/他h慨1/1獸952結1/1戲335萌3奉柱剪力敢百分比霜范圍孤15%央~28恩%太20%灶~38獨%蝶4嚷本層位灰移角與類上層位棗移角隆的峽1.權3況倍及上廢三層平買均位移劇角臨的喊1.作2宵倍的比玩值的大臂者尺0.8暗8悶0.8截9杰5控第一扭傭轉周期陶與第一秒自振周掠期比申Tg/賄T1慶0.6敞14解6本偶然偏鼻心下樓峽層最大昂層間位細移與平移均層間擺位移之準比最大背值辛Rat賭io-高Dx信1.2給6北Rat薯io-籍Dy姐1.2撤2天在使辱用哄STA循AD/李CHI斃N桂A恢的計算虛中，把金SAT仇WE腦計算生哀成的的毯風荷載業(yè)工況下銳結構各休層水平喪位移值礎輸入中到燙STA色AD/嚼CHI應N芹A伶中，以碗便模擬協(xié)支座位茅移產生爛的荷載聰。最后貧計算出萬鋼架支匪座反力員，支座厚節(jié)點位嬸置見（洋圖炸8燈）。把愁此支座鍛反力按復梁、柱壘上集中悠荷載輸反入到年SAT品WE紅結構模浮型副1偽中（此計模型無出鋼結構丑部分）免，并與方SAT杏WE明結構模綢型辜2皆（此模厚型包含陽鋼結構漏部分）績的結果通進行比諒較，取快兩結果辛中較大厘值進行搖設計。殺4.走懇鋼結構它的施工看與吊裝封4.1牌腿積預埋型右鋼的施拐工賴每層鋼臥架支座美節(jié)點處美的混凝或土中均益預埋了披型鋼。館有些型持鋼的尺檔寸截面級較大，音而且還擋焊接了爪加勁肋工板。由麻于梁、肚板、柱采采用混懲凝土結恩構，導篩致其縱艦向鋼筋陣不能貫丈通節(jié)點鋼核心區(qū)糠，需要地做一些需處理貌。舟18.朱65淚0鋤標高埋河件與混不凝土梁狂、柱縱誦向鋼筋噴連接及痛開孔補匪強圖見礦（側圖烏9項）?，F肺場實拍櫻圖見（征圖字10烈~編圖谷1坦1繪）。歡圖燦9僻18.壁6岔5答標高型姜鋼與混指凝土梁婆、柱鋼蓋筋連接驕及開孔降補強時圖舍厚肥擊弱弊圖主10后先現場實狼拍柱中泥型鋼肌圖么11事臘現場實引拍梁中為型磨鋼取稅眾赤袍薯炕嬸搞雖僵圖煙12虹套陽圓弧鋼臉柱吊裝載示意圖唱4.2霸韻源鋼結構速的吊裝滅鋼結構副的圓弧悟造型總制外弧長捎為刑141渾.74遣5協(xié)米，最啦高旅點袍125傍.51奧8之米。用態(tài)鋼量題為蠟51怠0現余噸，狗其聽中失4晶根圓弧倍箱型柱籠的用鋼徐量踏為遣30棚0插余噸。僻每根的禍用鋼量恥約丈為五7笨5嚴噸。每爬根分芹為碧9下段，平慢均每段才約昆為蒼8.3甲3提噸。所乒以說，袍本工程肢的鋼結滔構吊裝俘是一個望重點，根也是一目個難點斜，施工版圖設計斃階段就橫應該考妻慮今后拼吊裝施錘工的問術題。狂吊裝方豆案尤1妖：選狹用陽1筐臺需TC7請05煩2伶塔吊，芳擺放于彎主樓鋼養(yǎng)架一側詳，專門虜用于鋼墳結構的疼吊裝。落吊裝方雁案撐2巧：選攻用韻1串臺愈W培Q沈—他—發(fā)1革0熊屋面旋役轉起重城機，拆悲卸后運央至主樓隊屋頂再榮進行組娘裝。方筒案盈1尚的總吊輝裝費用王約范2受百萬元多，但不魚會對主夾體結構告增加額早外施工須荷載；詢方露案涂2示的總吊抽裝費禾用嬸5州0夕萬元，稈但會對島主體結柄構增加談額外施殊工荷載敵。經過黃反復比慕較，采絨用吊裝鉗方販案當2婦。所以雁，結構晌設計時臣要考慮洲屋面吊壁機的荷川載。掌在主體糖工程樓礙面板上翠設置一爬個與柱卸連接的畏剛性橫朵梁（頂帶桿垂直喝）。用捷于與鋼牛柱的頂舞桿調節(jié)希距離之案用。在晚柱的二杏側各設水置一道日軟索并趨用沾2領噸手拉鑄葫蘆作型為調節(jié)而位置之燦用。圓晨弧鋼柱編吊裝示華意圖見友（訂圖趴1癢2找）嫩柱吊裝英（吊裝擊順序診為精1.2窯.3.逐4.5壘