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深圳大梅沙万科总部上部结构设计综述 博学情。“颖1 肖从真2 ⋯7 r 『阿2 陈贤川3 杨想』;1 唐海军。鲁忐叫 m 要Ⅳn Ⅻ- h L nJ 镕⋯『H 拇口m ,{ 个≈№l ,’筒* %№J 7 埔&托土m “q 5g 镕目,底Ⅻ* 成月地1 01 5 m ,跨度5 ‰,≈忖2 0 m 的“融q ,一u ,* m 秉ⅢT “甜十{ * J , 肼”m F 念t 刺川l ∞M 憾m “女Ⅻ自 B 自 目栏m ,R Ⅲ_ 二Ⅻj6 E } i £凝f m 2 } 】j 构,”琏1 、’ №* “* H ,l q 自外n Ⅲe 丰z m 点“ r &结构体H 进,结构№【『m 』F ,{ ●女索力H t 制水圳&“z 柑”镕X 键构 * 种镕ⅢF m [ 冲埔} n “十创0 f ∞鞋H n 0 Ⅻ* A 法n J * } 考。 * 键目%彬%n 索索J J 拄㈨№l 目g 舒适应” 1 工程概况 仃科总部”心位』椿圳巾人梅沙海滨,总川地㈨税6 17 3 0m2 ,心建筑“l 静1 13 7 1 1 6m 2 ;著名的艾 西北筑帅s t c v e nH “lA r c h l t c c t 进j r 了耗J 心创作。浚『榉的改- 理念渫浮旧地r 线 最人化景舰H 林r 的水、P m 世k 蛙筑。芒山扑1 个落地} ’筒休灶蛮J I ;{ 厚墒驶帏支乐一延j 谐U47 ~5 腻结构- 底部形成 离地【0 .15 m ,跨艘5 0 m ,邑惜2 0 m 的 _ _ 龇中州。业筑放粜H’r 而H 如Hl 所小c 订地下空地上结构- 落地幔m 构制均仲八地下窜 争革础. 侧救仃地F 空,落地。旧⋯构什下设桩罐承卉。 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 2 结构设计 2 .1 结构分缝 由于结构水平长度将近5 0 0 m ,且有高差,一侧结构下方没有地下室。地上结构分缝中部结构高 度变化处、地下室边界处设置伸缩兼抗震缝,缝宽1 0 0 m m ,地上结构A 、B 、C 三区。地下室为一个整 体,其剖面、平面如图2 所示。 A 区 伸缩兼抗震缝 ‘刘] h 一 。1 。⋯爪m 8 4 一。 慧 s £d I ,,竿、、II ,} } j ;£E 、Ij 、l ,仁雪I | e 、II ;| ,| 二仁、I 一事、f l 磐 v vL ,_ 二‘ 世陵⋯IHI K .r 图2 整体结构剖面、平面图 2 .2 主体结构 经研究确定以下四种可选择体系钢框架 巨型钢支撑结构、钢框架 拉索结构、混凝土框架 拉 索结构、混合框架 拉索结构。 对比巨型钢支撑和拉索两种体系 1 巨型钢支撑结构为被动受力,无法调节结构内力;拉索则可通过初始张拉力大小调节,主动控 制相邻柱的位移高低交错,减小柱端弯矩,改善结构受力状态。 2 钢材材料设计强度 约3 0 0 M p a 远低于索的材料设计强度 约8 0 0 M p a ,受力相同,钢支撑所需的 截面远大于拉索,对建筑使用影响大。 对比混凝土框架、钢框架、混合框架三种体系 1 混凝土框架自重较大,索的负担较大,即使采用国内现有最大直径的索,应力比仍高于0 .5 ,并 且混凝土结构裂缝控制较难; 2 钢框架自重小,索的负担小,抗变形能力强,受力合理,但成本高。 3 混合框架,底层楼盖采用钢结构,能适应张拉过程中反向变形,并且减小施工临时支撑;上层 采用混凝土宽梁扁柱结构,降低造价;二者综合,整体结构自重小于纯混凝土框架,基本满足索最大设 计应力比小于0 .5 的要求。 最终选用混合框架 拉索结构体系。重力荷载由底层钢结构及预应力拉索传递到竖向落地构 件一一筒体、墙、柱;水平荷载通过各层楼屋盖传递到落地简体和墙、柱。索与筒体、墙、柱连接处均 埋入型钢,前期承受索张拉应力,后期参与工作,加强主体结构。该结构体系如下图3 所示。 一6 1 3 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 r 混凝土宽扁粱 框架结构1 首层钢结构 型钢混凝土染段 筒体盖锕 图3 结构体系示意图 2 .3 楼屋盖结构 整体结构平面布置狭长且多支,为加强各筒体之间的协同工作能力,保证斜索拉力的有效传递,在 结构底层和顶层楼层平面内加设水平交叉斜撑,加强面内刚度和承载力,同时兼作承重梁,板厚1 5 0 I l l m 。 中间楼层楼盖采用主次梁结构,板厚1 2 0 m m ,以利于减轻结构自重,减轻索的负荷,如图4 ,5 所示。 ]11111 h - I ∞ \∥队/ I /\杪弋 I 图4 项层及底层平面布置图 ,口_ _ _ 1 2 0 图5 中同层平面布置图 2 .4 其他技术要点 2 .4 .1 成品索 考虑到索的重要性及张拉、锚固质量检测可靠性,确定采用成品索。 2 .4 .2 铸钢节点 为保证成品索与主体结构的可靠连接,保证节点破坏滞后于索破断,连接节点钢材较厚,焊接节点 焊接应力及变形较难控制,成品索张拉锚固端均采用特殊设计传力直接的铸钢节点。 2 .4 .3 钢管混凝土柱 钢梁首层支承的柱采用矩形钢管混凝土柱,以适应张拉及后期施工加载过程中结构变形和索张拉锚 固要求。 2 .4 .4 钢套管 为控制部分大跨重力荷载变形和索的应力水平,提高结构竖向刚度,1 2 0 根索中2 0 根索设外套钢管。 石1 4 _ 引引剽1卜 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 2 .4 .5 后浇带 1 首层楼盖、筒体、墙、柱边不设后浇带,拉索之间的楼板拉应力较大,该区间楼板设后浇带,如图 6 所示,主体结构完成后装修前合拢。 图6首层后浇带示意图 2 张拉、锚固节点区局部筒体墙身混凝土张拉后浇筑。 3 其余各层楼盖筒体、墙、柱边设后浇带,如图7 所示,主体结构完成后装修前合拢,以适应施工 加载过程中结构变形。 3 结构施工 图7 其余楼层后浇带示意图 结构特殊性决定了结构施工顺序。经过多方案技术经济比较,以实现最小初始张拉力 0 .0 8 .0 .1 8 f 3 ,k 同时,竖向主体结构不发生过大侧移、二层楼盖不发生过大反拱变形为第一目标,以实现一次张拉、尽 量减小对施工进度影响为第二目标,最终确定结构旌工顺序如下 l 施工简体及落地墙、柱等竖向构件; 2 施工首层钢结构梁板体系; 3 安装铸钢节点、预应力拉索及其外包钢管; 4 施工二层混凝土梁板体系及相连的钢管混凝土柱; 5 施工上部部分不落地柱及其支承的顶层局部与单片墙相连的梁板;此时,首层钢梁下方需设临时支 撑。支承已施工结构的自重和施工荷载; .6 1 5 . 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 6 顶层屋盖混凝土达到设计强度7 0 %后,按设计确定的初始预应力值,张拉与筒体、落地墙柱相连的 索,结构产生反拱,卸除首层临时支撑,中部区域未张拉索下的临时支撑仍保留。 7 逐层施工3 .顶层混凝土结构;其中3 层楼盖施工完成混凝土强度达到7 0 %后,张拉中间短索,卸除 保留的临时支撑; 8 要求连接钢套管 9 全部混凝土结构施工完成后,合拢后浇带; 1 0 填充墙、幕墙装修后续施工。 4 索力控制准则 l 初始张拉力O .1 眺左右 啦索破断强度 ; 2 最不利组合设计应力 .5 母k ; 3 以梁柱受力有利为主控 力求通过索初始张拉力 0 .0 8 .0 .1 8 匆k 的选择,控制相邻柱竖向位移高低交错,靠近筒体的边柱 高于中柱,如8 所示。此时,柱两侧梁弯曲产生的弯矩自相平衡,柱端弯矩最小,改善梁柱受力,减小 梁柱配筋。 5 荷载作用及其效应组合 弯矩图 图8 典型跨受力变形图 变形图 5 .1 重力荷载 梁、柱和剪力墙等结构构件的自重在计算中由计算程序根据构件截面和材料容重直接计算。 附加静荷载屋面5 k N /m 2 ,楼面4 l 【N /m 2 , 包括装修、隔墙、吊项 ,幕墙及遮阳1 .5 k N /m 2 。 活载住宅及办公2 .0l 【N /m 2 ,走廊2 .5 k N /m 2 ,公共区3 .5I 【N /m 2 ,屋面1 .5k N /m 2 。 5 .2 地震作用 根据结构平面布置,水平地震作用水平方向取平行 垂直 结构主要分支方向,同时考虑竖向作用 和单向偶然偏心地震作用。竖向地震影响系数最大值取水平地震影响系数的0 .6 5 。 结构位移和构件承载力计算考虑三向地震作用,三向取值为s x S y S z 1 0 .8 5 O .6 5 0 .8 5 l 0 .6 5 。结构大部分为混凝土,仅首层为钢结构,阻尼比偏安全取O .0 4 5 。 5 .3 风荷载 结构整体设计时,按下式计算风荷载 № 1 .3 8 尾q w o 式中反风振系数 q 风洞试验报告中提供的平均压力系数,其值为统计3 6 个风向后得到的建筑物各表面分区的最 - 6 1 6 . 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 大和最小 负压最大 值。其中侧压风系数0 .2 ~O .8 ,侧吸风系数一1 .5 2 .4 ;上下表面均无压风,吸 风系数一1 .5 4 .O w o 荷载规范规定的深圳地区基本风压,5 0 年一遇,l O m 高度,0 .7 5 l c N /m 2 。 1 .3 8 地面粗糙度系数海边,A 类 风荷载在主体结构各段上、下、前、后表面分别输入,按最不利情况组合为以下几个工况 工况a 结构侧面作用风荷载w 4 ,方向如图9 所示。 工况b 结构侧面作用风荷载W 3 ,方向与图9 所示相反。 工况c 结构侧面作用风荷载w 5 ,方向如图1 0 所示。 工况d 结构侧面作用风荷载w 6 ,方向与图l O 所示向反。 工况e 结构下表面吸风W 2 。 工况f 结构上表面吸风W 1 。 用于设计的风荷载工况为a e w 4 2 ,a f W 4 1 ,b e w 3 2 ,b f w 3 1 ,c e w 5 2 ,c f w 5 1 , d e w 6 2 ,d f w 6 1 ,共计8 个,基本可以涵盖所有最不利情况。 图9图l O 5 .4 温度作用 1 考虑后浇带结构生成过程的施工模拟; 2 考虑深圳地区结构施工至使用全过程最不利温差; 3 计算模型摈弃基础固定端或不动铰假定,考虑地基或桩基有限约束刚度; 4 参见欧洲规范C E B F I P 考虑混凝土徐变收缩时效特性。 5 .5 效应组合 表1 无地震作用参与的承载力极限状态荷载效应组合 组合恒载活 雪 载风温度 1 恒 活 雪 1 .2 1 .4 2恒 活 雪1 .3 5O .7 x 1 .4 3恒 风1 .21 .4 4恒 温 1 .0 1 .2 5恒 温1 .2 1 .2 6恒 活 雪 风1 .21 .40 .6 x 1 .4 7恒 风 活 雪1 .2O .7 x 1 .41 - 4 8 恒十活 雪 温 1 .21 .40 .6 x 1 .2 9 恒 温 活 雪 1 .2O .7 x 1 .41 .2 1 0 恒 风 温 1 .21 .40 .6 奉1 .2 1 1 恒 温 风 1 .20 .6 x 1 .41 .2 1 2 恒 活 雪 风 温 1 .20 .7 x 1 .41 .4O .3 x 1 .2 1 3 恒 风 活 雪 温 1 .21 .40 .6 x 1 .40 .3 x 1 .2 6 1 7 - 排一㈨ 个q * “址筑目r m ’ Ⅸ镕女2 0 0 8 ‘ 表2 有地震参与组合的承载力极限状态荷载效应组合 恤找帕F 地t%m 地风精 Ⅲ m 十地 n l m m } %自地 风∞ ,u %m 地£ R ∞i 02 。14 恒№向№{ M 赫 。m f 地。2 x 1 1 。2 x l4 恒 %H 地腱 M * 栽 m 中地02 x l4 恒 峰向地髓 风倘戟 水r 地02 x l4 6 结构整体计算分析研究 木L 书1 算分析_ 缓采崩『F J 软件s A P 2 0 0 0 整体结构 、 N s v s 节一_ 、s A 儿 J 芪板 。 A 、B 、cBL 岢{ 结构分圳计算。A 、n 区以地F 室顶板 1 转向杜J 件贺通地下事 ,c 区以基础璇啪 尢 地r 窄 作为结构嵌而端。H 算横嵊崩弹性楼盖似定,剪力墙、迕桨、楼板秉十} j 壳兀.粱、柱采用梁 译儿。考虑楼板壳兀接n ,粱进步细分.者变J B 协渊。楼而粱板均按偏』} 、或偏拉构件复桉日L 筋。 计算模掣见阿l l A 匣 和_ ~ 表3A 区模态分析主要结果 f 川e I №Ⅲc { l H v 1 l 【zs u m L l s ㈣Ys u m HK zl u m n l 2 3 第扭转周捌/第半动川期 T ,/T 06 5 /07 09 4 小震作用剪重比35 % 小震作用坡上层问位移角为1 /1 7 5 1 。 B K 表48 区模态分析主要结果 M 。d 。 } o5 2 3 6 I oo ⋯I 叫0 7 I l 0 0 Ⅲlo 。⋯lo Ⅲ1 loo m loo 蚪2 l o0 4 4 2 1 1o5 19 6 lo0 0 5 l l 。0 8 l6 lo0 6 9 2 Io0 16 5 l0 18 8 7 } 0 1 0 0 8 l 。0 3 5 9 | o0 8 0 l I 8 】o4 0 5 4 l oo 0 0 3 l 。0 0 5 5 lo0 0 4 7 lo2 6 l2 lo4 0 9 3 10 4 5 17 l 。0 0 9 4 I 5 5 8 I 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文 2 0 0 8 年 第一扭转周期/第一平动周期 T s /T - 0 .4 /0 .5 2 0 .7 7 ; 小震作用剪重比3 .9 7 %; 小震作用最大层间位移角为1 /2 7 4 2 。 C 区 表5C 区模态分析主要结果 M o d eP e r i o dU XU YU ZS u m U XS u m U YS u m U ZR ZS u m R Z 10 .4 8 6 20 .0 0 5 3 0 .0 2 4 70 .0 0 0 00 .0 0 5 30 .0 2 4 70 .0 0 0 0O .0 1 2 0O .0 1 2 0 2O .4 2 5 2O .0 0 1 1O .0 0 0 6O .2 8 3 0O .0 0 6 4O .0 2 5 30 .2 8 3 0O .O 0 0 2 0 .0 1 2 2 3O .4 1 3 00 .0 1 4 5O .2 3 9 40 .0 1 5 60 .0 2 0 8O .2 6 4 7O .2 9 8 6O .2 1 0 20 .2 2 2 5 第一扭转周期/第一平动周期 T s /T - 0 .4 I /O .4 9 0 .8 5 ; 小震作用剪重比5 .1 9 % 小震作用最大层间位移角为1 /3 9 7 0 。 7 结构专项计算分析研究 7 .1拉索 1 2 0 根索l O 根D 7 【2 6 5 ,5 8 根D 7 x 4 0 9 ,5 2 根D 7 x 5 1 1 7 .1 .1 关键点位移控制 1 拉索施加初始张拉力,保证拉索张紧同时,首层钢梁上翘变形 L /1 0 0 0 L 为钢梁跨度 ,避免钢梁产 生过大应力。随着上部混凝土楼层施工,整体结构逐渐向下弯曲变形。装修、幕墙等全部恒载施加后, 首层钢梁下挠变形 L /1 0 0 0 。 2 装修、幕墙等全部恒载施加后,简体和单片墙的顶部水平位移 5 衄,框架柱顶水平位移 1 0 衄。 3 控制相邻柱位移高低交错,减小结构整体弯曲变形产生的空腹桁架杆端弯矩效应,使上部柱主要承受 轴力,改善其受力状态。 7 .1 .2 拉索受力 1 控制索的张拉应力0 .0 8 .0 .1 8 母k 匆k 索破断强度,1 7 6 0 M p a 用于D 7 x 4 0 9 ,D 7 x 2 6 5 ,1 8 6 0 M p a 用于 D 7 “9 9 ;最不利组合下设计应力 0 .1 f 啦8 0 根, 5 0 0 t1 0 根,4 0 0 .5 0 c I t1 2 根,3 0 0 4 0 0 t3 2 根,2 0 0 .3 0 0 t5 6 根, 2 0 0 t1 0 根。 3 恒 活荷载标准值下索最大应力0 .3 4f 3 ,k ,最小0 .1f .y k 。其中索应力0 .3 - 0 .3 4f 3 ,k3 0 根,0 .2 - 0 .3 匆k6 7 根,0 .2 .O .1 母k 2 3 根。 4 最不利荷载组合1 1 。3 2 恒 l l5 4 活 0 。9 2 风 下索最大应力0 .4 4 耿,最小0 。1 2 眺。其中索应力0 .4 0 。4 4 舭2 0 根,O .3 .0 .4 眺6 1 根,O .2 .0 .3 驰3 1 根,O .2 - 0 .1 眺8 根o 5 最不利荷载组合2 1 .4 8 5 恒 1 .0 7 8 活 组合下索最大应力0 .4 6f .y k ,最小0 .1 3 匆k 。其中索应力0 .4 0 .5 岛,k 3 1 根,O .3 - o .4 f j 水5 5 根,O .2 .o .3 母k 2 8 根,0 .2 一O 。l 匆k 6 根。 7 .2 钢套管 局部索体外包钢套管的目的 l 增加大跨度结构的竖向刚度和振动频率,改善楼盖舒适度。 2 减小索的受力,控制相应国产最大直径成品索最不利组合设计应力小于0 .5 匆k 。 以A 区为例 套管p 6 0 0 x 3 0 ,Q 3 4 5 B 钢材,采用多节套管法兰螺纹连接或内衬短钢管焊接,在添加顶层剩余混凝土构 .6 1 9 - *l “4 目高“建筑 柯学术会“镕女 2 0 0 8 ‘| 二 件前。J } 作结构连接。制食载 { t H ‘灿吲l2 黑色线所小 、 ●穸, 目1 2 “ ∞”“i e H 对比钎内索受力,丧6 制套符仃效分担了隶拉山,降低r 索应力水、P 表6 套管及索受力对比 i %{i 受 T m 目毒管 k N i 受 m 椎f k N 8 5 8 08 4 6 77 4 16 5 8 37 6 T 8 5 7 09 5 8 d5 9 98 0 5 30 8 4 8 5 3 B8 0 6 26 196 5 3 42 0 8 8 5 0 88 2 ”W 6 6 4 0 05 1 8 8 6 5 31 1 4 2 7 3 0 7 T 5 0 03 1 5 8 6 5 21 2 1 7 58 3 5 T 8 6 61 ∞ 8 6 5 0 1 1 2 2 32 “e 3 T 69 0 5 8 6 1 3 4 4 61 6 6 1 0 4 0 82 口7 埘比钢套崔区畦⋯振动周圳,铡奁管加强了整体} 构愕向H 4 度,如Hl 引折小 日I3 Ⅻw “ o H * ■ M 小加锌4 尝管雌川H 期07 ls ,加铡套管一鞋川目期降低争O5 0 8 x .隧币加俐奁管竖向佶J 期06 s ,加 制套省嵯向剧期降低午04 2 9 s 73 楼板 索托力通过楼板扎址力平衡, 噬膳楼板轴/J 分抑 如罔1 1 所不。楼板按扎勺或压弯构什世汁。 按极限状忐和F 常使丌] 状忐,。 拧极5 H 状志荷投采用设汁值,钢筋秉州设L f 强度l f 常使州状忐荷 找采用札、H E 俏,挣制裂缝宽f f [ 02 口m ,控制钢筋应儿 2 1 0 、/唧2 。 H l4 k .■ m m H “m T M 十 『| 】 ”自】d 月 k 、/m 一 曳 ∞1 Ⅻ十Ⅲ岛■建筑} 】 构≠术会H 论女2 0 0 8 年 IE 口 目Io“ J J R * Ⅲ 截Ⅲ类型 a .尢翼缘- n 肢墙,按规范偏托 』i 、 构什设, 槭【可炎掣 b 仃摧缘竹胜端,按规范偏压构件殴汁 截面娄捌 c 简体,按规范偏拉构什醴。 } f 算结粜人f j 【;分端胜水甲分却筋配筋牢05 % 峰向分打筋构盐 纵筋配筋年18 %。 麟节点 眦筋牢0j %,端部内置型钢柱加强, 木I 程索节点的爪拽力t } | 』立个度决定着整个结构的乐载力和寰仝度,足祭个 1 .程的关键.分为尊索F 节点、单索J 一_ 、取索F 节点、戕采l 节点、钢拉杆 节点、钢套管连接节点等,进行r 特殊设汁。 粟川A N s Y s 有限兀程序利s 0L I D 4 5 、6 5 单兀时各娄索口点进{ _ 了实体模犁 弹性、弹塑性H 算分析。计算结果表明,竹点区受力复杂.阴角K 有明疆的应力集 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 中,连接节点钢材厚度较厚,采用铸钢节点,阴角区圆角、倒角应力集中改善,中国建筑科学研究院进 行了l /3 比例3 组9 个节点试验研究验证。同时设计采取措施加强铸钢节点与整体结构的连接,保证结 构整体性,如图1 6 所示。 畿簇舒适度 本工程跨度达5 0 m ,悬臂达2 0 m ,主体结构竖向振动频率2 2 .5 H Z 。专门进行了人跳跃、行走和相 邻路面汽车振动影响下的楼盖舒适度分析。有关楼盖振动对人们生活工作舒适度的影响,国内研究较少, 美国、日本、欧洲等一些国家对此进行过一些研究并发布过有关设计指南,本工程主要参考国外规范的 控制指标。 lD i c k m a n n 指标K ■劝方舞‘诗,公式 毒,2 强畦。暑- 2 可’; 簟曩曲喜拖哼。电5 瞻时。f - ●审; 当,∞h 时。f t l ∞o 量,‘,掩时.£- 2 ∥’ 辍舞簟磅 刍,&哼‘静掩对.‘- ●可; 壹p 柚陡时.‘t l ∞D 垃口_ | I 功蕾‘- ■,叫翻榭●脚 D i c k 姗指标K 的计算公式 工人体对掇动敏感廑区域 啦l 娩瑟到搬动豹下隈 1 .O 缝忍受任意长时匍的搬动 l 昏O 施忍受缎期振动 I O n O艘人对撅动过分疲劳鹩上限 D i c k m a I l n 指标K 的评定标准 2S p e r l i n g 指标 德国铁路车辆试验所S p e r l i n g 等人就振动对人体生理感觉的影响进行了大量试验,提出了评价车 辆机械振动对乘客影响的S p e r l i n g 舒适度指标 巩t2 1 7 广朋 式中z 暇动帽值 硼 ,喂振频率 啮 瑚搬动蔟率有关的函数.称为频率謦 正系数.表示人对不同振动菝率敏感 醒的营正 鬻番寿亮,{ ,j 计l 磬最 4 ,砖‘,斑‘挂辨,珊- I 矿 翻嘲哺 喜暑●陆吖‘葛瞳封.砌- 静蟛’ 当p 蕾撩鐾} ,武疗- I 1 5 括v 堪.4 陆野.,锄,I 蚵 蚋蚴 喜段t ,E 葛掩时.,『} 一柚妒 喜p x &辫.,I } ,I _扦避磨t A 辫鬻靖柏罄毫’ I .∞感鼋蝻掰张曲 ;∞感觉喇管撂霸 暂 鳞■艘撼髦融霸,骰 } 蓐耄苹舒适 ,,∞攮确蛾器向车埂科群眈忍受 嚣摄前蕈霄车聪秘棼觉雨甜墟 J 曲捧功锟螭 蟪辫科麟忙剜不镌骢璧 ‘∞搬麓奉静磕崩鼬唾妊觏舛 诈★甯 3 美国A T C A p p l i e dT e c h n o l o g yC o u n c i l 1 9 9 9 年发布的减小楼板振动设计指南 人对楼盖振动的感觉取决于楼盖振动的大小和持续时间,取决于人所处的环境和人所从事的活动, 取决于人的生理反应。 不同环境、不同振动频率下人们舒适度可接受的楼盖振动峰值加速度如下图1 7 所示 、\/ { ‘、’\.彳 | ‘K彤 ‘义Z { J 一 / \./ ● ● 生一天■k 青●,●厅,■厅、 拳椿杜 飞 ‘t 手求生 2●- 2矗 f 馆z 图1 7 不同环境、不同振动频率下人们舒适度可接受的楼盏振动峰值加速度 m j|珊\意螂嘣 Ⅲ懈 。t - 鼍直‰ 第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2 0 0 8 年 舒适度分析结果 人跳跃、行走舒适度分析主要针对二层钢结构跨中和悬臂端点;其他楼层人流活动较大区域业主 总部二~六层三处。三处分别施加单人跳跃、行走激励荷载。计算结果表明,最大激励效应发生在共振 区;本工程自振频率2 H z 左右,参考美国A T C l 9 9 9 年发布的减小楼板振动设计指南住宅,办公,酒 店舒适度允许的最大竖向振动加速度O .0 7 5 m /s 2 ;商业,餐饮,舞厅,走道舒适度允许的最大竖向振动 加速度0 .2 2 m /s 2 。整体结构时程分析阻尼比取0 .0 1 ,单人跳跃、行走产生的振动最大加速度远小于限 值,相应允许同时同点跳跃激励的人数达1 6 4 2 4 人,这种最不利情况几乎不可能发生,舒适度满足要 求。 交通荷载尤其是较重型的车辆荷载,对万科中心这样的大跨悬臂整体楼盖结构会产生一定的振动影 响。哈尔滨工业大学进行了地下室底板面和建筑标高O .0 0 0 平面的交通环境振动信息实测,得到了地 下室底板面振动加速度时程曲线,其中竖向加速度峰值0 .3 4 5 c m /s 2 ,水平短向加速度峰值O .1 6 6 c m /s 2 , 时长5 0 s ,时间步长0 .0 0 5 s ;得到了O .0 0 0 楼面振动加速度时程曲线,竖向加速度峰值1 .6 9 6 7 c m /s 2 , 水平短向加速度峰值2 .1 0 2 3c m /s 2 。时长2 5 s ,时间步长0 .0 0 5 s 。整体结构时程分析计算结果表明, 汽车振动引起的楼盖加速度响应峰值均小于A T c 4 0 所规定的楼盖舒适度指标,满足楼盖舒适度要求。 8 结论 1 万科中心结构采用了“斜拉桥上盖房”的理念,利用主动预应力拉索与二层钢结构楼盖承担上部5 .6 层混凝土框架结构传递至落地筒体、墙、柱,国内外首创,具有以下特点 1 结构悬挑大 2 5 m ,跨度大 5 0 m ; 2 结构自重大,索力大,索径粗,所采用的D 7 x 4 9 9 索为国内使用的最大直径的索; 3 后期施工荷载大,索力增长大。 2 实现该新颖结构体系,索受力状态的准确分析至关重要。 3 结构体系的特殊性决定了主体结构的施工顺序,选择合理的施工顺序不仅能够保证结构的安全,实 现结构设计的意图,而且能够节约造价和工期。 4 采用成品索、铸钢节点和钢套管,有效地保证了结构的安全和使用。 参考文献 [ 1 ] 中建国际设计深圳顾问有限公司,深圳万科总部工程施工图设计报告 共十三册 ,2 0 0 7 [ 2 ] 欧洲规范c E B F I P [ 3 ] 美国A T c ,减小楼板振动设计指南, 1 9 9 9 [ 4 ] 白川保友,对舒适度标准的重新评价,日本交通技术 [ 5 ] 宋志刚,金伟良,工程结构振动舒适度的抗力模型,浙江大学学报,2 0 0 4 [ 6 ] 宋志刚,金伟良,行走作用下梁板结构振动舒适度的烦恼率分析,振动工程学报学报,2 0 0 5
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