陽山縣賢景灣豪庭結(jié)構(gòu)設(shè)計

潘啟堅

摘 要：本文介紹了陽山縣賢景灣豪庭的基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)選型，并根據(jù)結(jié)構(gòu)的不規(guī)則情況，采取了提高抗震能力的加強措施。

關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)；基礎(chǔ)選型；結(jié)構(gòu)選型；不規(guī)則；加強措施

1 工程概括

賢景灣豪庭位于陽山縣城南大道連江河畔，建筑座北向南，占地面積2138m2，總建筑面積38952m2，地下1層作為停車場，不考慮人防要求；地上18.5層，分為A1、A2、B1、B2四個塔樓。四個單體形狀相似，呈“T”字型布置，見下圖：

2 地基與基礎(chǔ)設(shè)計

根據(jù)《陽山縣賢景灣商住大廈巖土工程勘察報告書》，本工程地質(zhì)由淺至深的土層分別為：表層為松散雜填土；第二層為沖積粘性土層，可塑狀態(tài)，壓縮性中等；第三層為沖積粉砂、中砂、圓礫層，厚度變化大，局部存在軟塑粉質(zhì)粘土的軟弱下臥層；第四層為強風(fēng)化石灰?guī)r，局部存在溶洞；第五層為中風(fēng)化石灰?guī)r，該層承載力較高，連續(xù)性好，較為穩(wěn)定。

由于上部填土、粉土等土層承載力低，壓縮性大，不宜作為高層建筑的持力層，故排除采用淺基礎(chǔ)的可能。由于圓礫層厚度變化大，局部較薄，而且個別地段處在軟弱下臥層，不宜作為預(yù)制樁基礎(chǔ)的持力層；強風(fēng)化石灰?guī)r層由于巖面起伏坡度大，容易造成斷樁，而且樁難以穿越其上的圓礫層，亦不宜作為預(yù)制樁基礎(chǔ)的持力層。故亦不宜采用預(yù)制樁基礎(chǔ)。

本工程根據(jù)實際的地質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r，采用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑采用？準800，？準1000兩種，要求沖鉆結(jié)合，樁端持力層為中風(fēng)化石灰?guī)r層。由于場地局部存在溶洞，要求施工前對每個樁位進行超前鉆探，以準確的探明溶洞、溶隙、軟弱夾層的發(fā)育規(guī)模及位置，確保樁端以下連續(xù)完整性石灰?guī)r的厚度不少于3倍樁徑。

目前樁已經(jīng)施工完畢，并按規(guī)范要求進行了大應(yīng)變、小應(yīng)變及抽芯檢測。結(jié)果顯示，絕大多數(shù)樁為Ⅰ、Ⅱ類樁，僅個別為Ⅲ類樁（已經(jīng)對影響承載力的樁進行加固處理），樁的情況良好。

3 地下室設(shè)計

3.1 地下室結(jié)構(gòu)超長處理措施。

地下室僅為一層，建筑面積約4000m2，長度方向為122m，大大超過了規(guī)范不設(shè)伸縮縫的長度。但考慮到地下室設(shè)縫將會給防水和使用上帶來難題，故僅以后澆帶形式將地下室分為四部分。為減少溫度變化和混凝土收縮產(chǎn)生的不利影響，采取了以下措施：①地下室頂板結(jié)合其上綠化覆土設(shè)置保溫層；②頂板加強板厚，提高配筋率，雙層雙向配筋；③在混凝土中添加減少收縮的外加劑，加強混凝土的養(yǎng)護。

3.2 地下室抗浮設(shè)計

考慮到地下室水位較高，需對單層的裙樓部分進行整體抗浮驗算。經(jīng)驗算，由于地下室頂板表面覆土較厚，裙樓部分滿足整體抗浮要求。但是在施工階段中，當(dāng)頂板未施工而底板及側(cè)壁施工完畢時，則底板及側(cè)壁有可能因為水位較高而整體上浮，此時應(yīng)注意水位情況，當(dāng)有必要時進行抽水以降低地下位。對于地下室底板，按正常荷載作用及地下水反力作用分別驗算，取不利情況進行配筋。

4 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1 結(jié)構(gòu)選型

建筑功能的要求為：地下室為停車庫；首層局部商鋪、局部為住宅單元及大堂，以上為住宅單元。由于建筑定位為高檔住宅，故結(jié)構(gòu)上采用了側(cè)向剛度大、抗震性能好的剪力墻結(jié)構(gòu)，以盡量隱秘梁柱，滿足建筑美觀的要求，為住戶提供最大的室內(nèi)空間。

為滿足地下層停車庫及首層商鋪的大開間要求，結(jié)構(gòu)方案時考慮了采用較大開間的全部落地剪力墻結(jié)構(gòu)和設(shè)轉(zhuǎn)換層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)兩種方案。通過對兩種方案的對比分析發(fā)現(xiàn)，精心布置剪力墻位置的全部落地剪力墻方案與設(shè)轉(zhuǎn)換層的部分框支剪力墻方案相比，并沒有過多影響商鋪的使用，同時僅使地下室少了少量的幾個車位?？紤]到當(dāng)?shù)氐纳啼伡败囄粌r值并不是很高，不能彌補采用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)后增加的造價，故綜合考慮后決定采用抗震性能更好的全部落地剪力墻結(jié)構(gòu)。

4.2 結(jié)構(gòu)分析

四個單體塔樓呈“T”型布置，形狀基本一樣，在中部的樓、電梯間開洞處樓板被削弱嚴重，形成樓板局部不連續(xù)。建筑在角部設(shè)置了轉(zhuǎn)角窗，取消了轉(zhuǎn)角處的剪力墻，降低了整體結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。同時為使首層商鋪獲得較高的空間，商鋪部分樓板下沉，導(dǎo)致首層形成了樓板的錯層?？紤]到結(jié)構(gòu)較為不規(guī)則，采用了能夠較好計算復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)的PKPM系列的結(jié)構(gòu)計算軟件SATWE進行結(jié)構(gòu)的分析計算。

由于塔樓較多，考慮到塔樓之間相互影響，計算時以單塔樓模型計算為主，多塔樓模型計算作為復(fù)核。計算時對中部薄弱的樓板設(shè)為彈性板，首層按錯層輸入，同時將結(jié)構(gòu)的嵌固點選在底板處。

周期計算結(jié)果如下表：

由表可知，前三振型的純粹性較好，且T3/T1=1.8329/2.1277=0.86<0.9，滿足規(guī)范要求。

按樓板無限剛假定，計算結(jié)構(gòu)的層間位移及位移比，計算結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)的層間位移較少，遠遠少于規(guī)范的限值；層間的位移比一般為1.2，最大的情況發(fā)生在Y+5%偶然偏心地震力作用下的二層，最大的位移比為1.35。按廣東省實施《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)歸程》（JGJ3-2002）補充規(guī)定，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則程度為Ⅰ類。

4.3 構(gòu)造措施

根據(jù)廣東省實施《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）補充規(guī)定，本工程存在樓板局部不連續(xù)及扭轉(zhuǎn)不規(guī)則為Ⅰ類，故結(jié)構(gòu)為一般不規(guī)則結(jié)構(gòu)。針對結(jié)構(gòu)的不規(guī)則情況，采取了以下加強措施：①樓、電梯間附近的樓板加厚至130，采用雙層雙向配筋，提高配筋率。②中部凹進的地方兩側(cè)設(shè)飄板作為加強翼緣，以減少凹進的程度，加強結(jié)構(gòu)的整體性。③盡量避免樓面梁垂直支承于剪力墻上，無法避免時，在梁與剪力墻相交處設(shè)置暗柱，并按梁端鉸接復(fù)核梁的底筋。④對于建筑上開轉(zhuǎn)角窗的部位，提高兩側(cè)墻肢的抗震等級，控制其軸壓比，加強配筋；加強轉(zhuǎn)角窗上轉(zhuǎn)角梁的配筋及構(gòu)造；轉(zhuǎn)角處樓板加厚至150mm，采用雙層雙向配筋，并設(shè)置暗梁連接兩側(cè)墻體。

5 結(jié) 論

本工程根據(jù)場地的地質(zhì)情況，選用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，承載力和變形均較好的滿足規(guī)范的要求；對于上部結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性選擇合適的計算程序和構(gòu)造加強措施，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計比較好的兼顧了建筑美觀要求、經(jīng)濟效益和結(jié)構(gòu)受力三方面的要求。

參考文獻

[1]徐培福，傅學(xué)怡，王翠坤，肖從真.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計.中國建筑工業(yè)出版社.

[2]張維斌.多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計釋疑及工程實例.中國建筑工業(yè)出版社.