谈珠海长隆横琴湾酒店工程中的抗震结构设计

朱杰安

摘要：珠海长隆横琴湾酒店位于珠海市横琴新区富祥湾，是长隆集团横琴开发项目的重要组成部分。在此，仅对珠海长隆横琴湾酒店的结构设计做以介绍并分析了设计中所出现的问题进行分析探讨，供同行借鉴！

关键词：基础设计节点设计反应谱曲线 弹塑性推覆

Abstract: zhuhai hengqin bay hotel is located in zhuhai long lung cheung bay rich hengqin new district, is long lung group hengqin development project is an important part of. In this, only for the zhuhai long lung hengqin bay hotel structure design, to introduce the design and analyzes the problems occurred in the analysis and exploration for academic reference!

Key words: the foundation design node design response spectrum curve elastic-plastic pushover

中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A文章编号：

1 工程概况

1.1本工程主体部分概况

总建筑面积约25.7万平米，主要由7座相连的酒店塔楼单体、一座地下车库及会议中心单体构成，各个建筑单体间设置有防震缝。1B栋酒店主楼单体属于超限高层建筑。1B塔楼最高19层，标准层高3.5m，建筑图中将底部两层（地下一层、地下一层夹层，绝对标高6.00m~13.00m）称作地下室，实际上周边无覆土，在结构设计中按一般楼层进行设计。由地面起算的主要屋顶标高为65.000m，局部72.000m，并有局部装饰小塔，属于A级高度的高层建筑。

1.2工程地质和水文地质概况

地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，地下水氯离子含量较高，钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，须采取相应的防腐措施。场地属地质构造基本稳定区，场地所处区域近年属弱震区，发生强震的可能性小，地基稳定性较好。场地主要不良地质现象是普遍存在淤泥质土软土层，工程性质差，具高压缩性和触变性，场地砾砂层7度地震时局部会发生轻微砂土液化现象。

2 基础设计

本项目采用高强预应力混凝土管桩（PHC桩）基础，桩端持力层为强风化花岗岩。管桩外径500mm，壁厚125mm，AB型，桩长35~45m。

结合试桩及单桩承载力特征值2400kN，实际设计时考虑负摩阻的影响。

本场地地下水的氯离子含量高，对钢结构具有强腐蚀性，管桩接头采用机械啮合接头或根据业主委托的专业咨询机构进行防腐设计要求，对管桩接头采取加厚焊缝，预留腐蚀余量的措施，同时要求桩身应具有良好的抗氯离子腐蚀的耐久性

3结构体系概述

本结构采用框架-剪力墙结构体系，框架和剪力墙共同承受竖向荷载和水平作用。水平承重构件采用梁板结构。上部酒店客房采用矩形柱网，而下部大堂圆形柱网，且大堂部位需要营造高大的空间，柱距较大。为满足建筑要求，本项目部分柱不能贯通落地，需要在六层及七层进行托柱转换，其中大堂穹顶上标准层柱在七层转换，其余柱在六层进行转换。转换体系由转换梁、转换柱组成。

图为：标准层结构布置

4节点设计

本项目采用了钢管混凝土柱，型钢混凝土梁、柱等构件，梁、柱的节点均按刚接考虑，节点构造复杂。本项目采用的钢管柱直径较大，具有足够的操作空间，可在管内焊接环板，环板位置与钢骨梁牛腿的翼缘位置对应；钢骨柱的箱形钢骨与钢骨梁翼缘对应位置则通过贯穿横隔板连接或在箱形截面内采用熔嘴焊连接加劲板。钢骨混凝土梁的钢筋则通过在钢骨外設置连接环板解决。

5 反应谱曲线对比

6抗震性能目标

对于转换层以下的剪力墙底部加强部位、转换柱、转换梁等构件在设防地震下基本完好，承载力按不计抗震等级调整地震效应的设计值进行复核。

即在设防地震作用下层间位移小于2倍弹性位移限制（即1/400），在罕遇地震作用下层间位移不大于4倍弹性位移限值（即1/200）。

7抗震等级

整体结构的剪力墙部分均为二级，而转换构件、剪力墙底部加强部位的抗震等级均提高一级，取一级。

本项目X方向的剪力墙数量较少，从结构分析结果可知，SATWE程序分析所得的框架承担的地震倾覆力矩比小于50%，但在不考虑剪力墙端柱贡献的情况下，ETABS计算所得的底层框架部分承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%（分别为X向56.4%和Y向42.5%），按照《建筑抗震设计规范》的要求，当此数值超过50%时，抗震等级按框架结构确定。本项目位于7度抗震设防区，框架结构的抗震等级为二级，但是本项目高度超过框架结构的适用高度，因此本项目的框架部分抗震等级定为一级。

8 设防烈度地震作用下的承载力验算

8.1针对预定的性能目标，对于剪力墙底部加强部位、转换梁、转换柱等构件，对有关构件采用不计入风荷载效应,不考虑地震作用效应调整的设防烈度地震作用组合的设计值进行复核，材料强度采用设计值，设防烈度地震的地震作用设计参数仍按规范的设计参数。按下式进行验算：

经采用SATWE软件计算，本项目的上述关键构件在设防烈度的地震作用下仍可保持弹性状态。

8.2楼板中震作用下的应力分析

中震作用下，六、七层楼面绝大部分区域的面内应力均小于混凝土抗拉强度标准值（C50混凝土ftk=2.64N/mm2，C35的ftk=2.2N/mm2），因此可以认为在中震作用下，楼板面内不会产生贯通性的裂缝。

采用在楼板中加附加钢筋（将与楼板在竖向荷载下的配筋叠加）的形式。附加钢筋应配置为双层双向钢筋网。根据应力分析的结果，钢筋采用III级钢，对于六层洞边、七层剪力墙筒体附近楼板按2N/mm2复核，总的附加配筋率为0.56%，其余区域按照规范对转换层楼板的要求及对较大应力的局部位置进行加强。

9弹塑性推覆分析主要结果

10 构造加强措施

在充分的结构分析基础上，本工程在结构构造方面主要考虑了如下几种加强措施：

10.1对转换构件（包括转换柱、转换梁）、剪力墙底部加强区进行设防烈度地震作用下的承载力验算；

10.2通过控制墙、柱的轴压比，令竖向构件具有较好的延性；剪力墙底部加强部位的边缘构件、转换梁、柱等采用型钢混凝土构件或钢管混凝土构件

10.3结构转换层的楼板按照框支转换结构的要求进行加强，

10.4转换柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级取一级，对设计内力进行调整，提高承载力，并通过更严格的构造措施提高抗震性能。

10.5为了营造高大的空间，本项目部分楼板不连续，有较多的越层柱，对此进行补充分析：

10.5.1通过对计算程序中的越层柱计算长度进行复核，确保其满足规范的要求。

10.5.2在原有楼板大开洞的楼层布置拉结各越层柱的连系梁，从而增大连系梁分配到的水平剪力和弯矩，提高越层柱的安全储备。

11结论

在罕遇地震作用下，X向、Y向性能点坐标分别为(2.198，0.101)、(2.098,0.102)，在达到该性能点时，主要的塑性铰发生在框架梁、连梁上，剪力墙墙肢的裂缝已经发展，该性能点处的X向、Y向楼层塑性位移角分别为1/285、1/295，小于规范弹性位移值的4倍（1/200），结构满足《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）中表M.1.1-2规定的罕遇地震作用下性能3的性能要求。塑性铰最先出现在连梁上，然后剪力墙逐渐出现裂缝，连接剪力墙的框架梁上也相继出现塑性铰。达到了连梁“最早损伤”以保护墙肢，而框架体系作为二道防线的目的。综合以上分析结果可以看出，通过采取适当的抗震措施，对薄弱部位进行加强，本结构抗震性能可以达到预期的性能目标，结构设计安全、可行。

参考文献

1《工程地质勘察报告》

2《工程场地地震安全性评价报告》

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。