周紅萍 （安徽建工集團(tuán)股份有限公司建筑設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

圖1 安建大廈結(jié)構(gòu)圖

安建大廈為安徽建工集團(tuán)控股有限公司總部辦公大樓，位于合肥市蜀山區(qū)黃山路和石臺(tái)路交叉口西南角。用地面積7420㎡，總建筑面積59619㎡。地上33層，地下2層，建筑高度119.10m。地上3層裙房。主要是底層門廳及配套餐飲會(huì)議；3層以上為辦公；地下室2層，為地下車庫、人防及設(shè)備用房。地上最大外輪廓尺寸長58.9m，寬54.4m，上部局部退臺(tái)收進(jìn)。地下負(fù)二層層高4.8m，負(fù)一層5.1m，地上四層層高4.8m，五～二十九層3.6m，三十層～三十一層層高4.8m，三十二層層高3.6m，結(jié)構(gòu)采用框架－核心筒體系，典型柱網(wǎng)8.1×8.1m。核心筒17×12m，樓梯、電梯、管井、衛(wèi)生間布置在核心筒部分，四周框架部分靈活布置辦公、會(huì)議室、檔案室等，結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50年，抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。本項(xiàng)目獲得安徽省2013年綠色建筑示范工程稱號(hào)、二星級(jí)綠色建筑標(biāo)識(shí)、第二批全國建筑業(yè)綠色施工示范工程。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

本工程結(jié)構(gòu)采用框架－核心筒體系，豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件連續(xù)貫通，剛度均勻?？拐饓穸龋和馔埠穸?層以下400mm，8～16 層 350mm，16 層以上300mm，內(nèi)部剪力墻200mm～250mm?？蚣苤鳂?1100mm×1100mm～800mm×800mm，裙房 600mm×600mm。

混凝土強(qiáng)度等級(jí)：框架柱：C60～C30，剪力墻：C40～C30，梁板：C40～C30。

本工程樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土十字交叉梁結(jié)構(gòu)，板厚120mm。

本工程場地屬南淝河二級(jí)階地地貌單元，地表雜填土1m～3m，2層為2.5m的粉質(zhì)黏土，3層為9m～21m的黏土，4層為4m～8m強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，以下即為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，本層樁端端阻力的特征值為3000kPa。4層中有少量基巖裂隙水。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算及地質(zhì)情況，本工程采用大直徑人工挖孔灌注樁，框架柱按一柱一樁布置，樁徑900mm～2000mm，擴(kuò)大頭直徑900mm～3800mm，有效樁長約19.7m～21m，單樁承載力特征值1908kN～34006kN，核心筒部分布置群樁。

結(jié)構(gòu)自振周期、剪重比、位移角如下表。

在規(guī)定的水平力作用下，結(jié)構(gòu)底層框架柱部分承受的地震傾覆力矩比：X向34.12%，Y向29.85%。

3 本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)研究及分析

圖2 標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置圖

3.1 基礎(chǔ)形式

本工程用地狹小，為解決停車問題，地下兩層為雙層機(jī)械立體停車庫，負(fù)二層標(biāo)高-10.000m，單柱軸力最大達(dá)到34000 kN，裙房部分三層，部分區(qū)域僅為兩層地下室?；A(chǔ)設(shè)計(jì)需解決地庫抗浮設(shè)計(jì)問題，通過基礎(chǔ)多方案比較，采用人工挖孔灌注樁較為經(jīng)濟(jì)，既可以解決豎向單柱軸力較大問題又可以兼做抗拔樁，因該樁型為限用樁型，通過充分考慮，施工先做基坑支護(hù)，開挖地庫后，再坑內(nèi)成孔挖樁，減小成孔深度，有效樁長均控制在20m左右。對大直徑樁，加厚護(hù)壁厚度，確保施工安全。

3.2 抗?jié)B混凝土

結(jié)構(gòu)自振周期、剪重比、位移角

本工程地下兩層，因此對地下室混凝土防水、抗?jié)B、抗裂有嚴(yán)格要求。地下室外墻板、水池、底板、頂板均采用補(bǔ)償收縮防水混凝土，混凝土配制時(shí)，抗裂纖維0.6kg/m3及微膨脹復(fù)合防水劑，摻量為膠材用量的2.5%～3.5%（由實(shí)驗(yàn)確定），水中養(yǎng)護(hù)14天限制膨脹率不小于0.015%；水中養(yǎng)護(hù)14天（空氣中28天）限制干縮率不大于0.03%；核心筒部分為群樁，樁承臺(tái)較大，對于大體積混凝土施工水化熱控制，用粉煤灰替代部分水泥用量，減少水泥水化硬化階段水化熱的釋放，粉煤灰也改善了混凝土的和易性，施工過程采取控制入模溫度，減小里表溫差，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施。

3.3 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)

本工程二層、三層裙房部分為16.2m×32.4m多功能宴會(huì)廳及400人報(bào)告廳，層高4.8m，因此結(jié)構(gòu)二、三層各抽掉3根框架柱，做了6根16.2m單跨后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土框架梁，梁截面二層500mm×900mm，三層500mm×1100mm。有效改善凈高，滿足集團(tuán)總部各種大型會(huì)議需求。投入使用后，空間關(guān)系友好，利用率非常高。

3.4 躍層柱

為滿足門廳大堂大空間需求，結(jié)構(gòu)局部樓板開大洞，部分部分柱子與周邊無框架梁連接，形成躍層柱，補(bǔ)充撓曲桿件的二階效應(yīng)計(jì)算，對柱端剪力包絡(luò)設(shè)計(jì)，同時(shí)采取增大縱筋配筋率、箍筋配筋率以及箍筋加密等措施。

3.5 短柱處理

本工程標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m，框架柱截面較大1000mm×1000mm，形成全層短柱，考慮本工程為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒承擔(dān)了大部分地震剪力，同一樓層均為短柱，各框架柱抗側(cè)剛度接近，通過內(nèi)力分析以及采取構(gòu)造措施控制軸壓比，提高配箍率及設(shè)置芯柱等措施，增加框架柱的抗剪承載力，以滿足強(qiáng)剪弱彎的要求。

3.6 斜撐的使用

本工程30層以上因建筑立面需要，南側(cè)、西側(cè)框架柱收進(jìn)2.5m。從而使得框架柱豎向不連續(xù)，必須在上柱下部設(shè)置轉(zhuǎn)換梁，這種結(jié)構(gòu)方式對整體結(jié)構(gòu)抗震性能不利，容易產(chǎn)生頂層薄弱。經(jīng)考慮，在上下兩柱之間設(shè)置斜向支撐，傳遞豎向力，斜撐布置結(jié)合建筑功能，均隱藏在辦公室的隔墻中，既改善了抗震性能，又不影響使用。

3.7 高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用

本工程梁板柱受力鋼筋均采用HRB400高強(qiáng)鋼筋，高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用，在施工中采用直螺紋機(jī)械連接技術(shù)，HRB400鋼筋除具有強(qiáng)度高，塑性匹配好，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)外，還可以提高鋼材的利用率，節(jié)省建筑工程用鋼。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在相同承載條件下，HRB400鋼筋可比HRB335鋼筋節(jié)約用鋼量10%～15%，節(jié)省資金約4%～5%。

圖3 斜支撐

4 結(jié)語

通過以上分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是概念設(shè)計(jì)，在滿足國家規(guī)范的要求的前提下，結(jié)合具體項(xiàng)目的特點(diǎn)，具體問題具體分析，在確保安全的前提下，結(jié)構(gòu)成就建筑之美，目標(biāo)是建造一個(gè)功能合理、空間舒適、環(huán)境友好、生態(tài)智能的辦公場所。