孟永杰，王富洋，李 明，崔國(guó)勇，張 速，張 勇

(中國(guó)中元國(guó)際工程有限公司，北京 100089)

1 工程概況

黎巴嫩國(guó)家高等音樂(lè)學(xué)院項(xiàng)目位于黎巴嫩首都貝魯特市大貝魯特海岸區(qū)，總建筑面積約26 000m2，主要包括一個(gè)1 200座規(guī)模的大音樂(lè)廳、350座的小音樂(lè)廳和可容納600名學(xué)生的音樂(lè)學(xué)院綜合教學(xué)樓。本工程地下為1層，地上音樂(lè)學(xué)院為8層，大音樂(lè)廳為大跨空曠結(jié)構(gòu)，三層通高。音樂(lè)學(xué)院屋面高度34.9m，大音樂(lè)廳屋面高度23.1m。建筑效果圖如圖1所示，結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖2所示。

圖1 項(xiàng)目建筑效果圖

圖2 結(jié)構(gòu)平面布置圖

由于黎巴嫩當(dāng)?shù)亟Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以歐洲標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，同時(shí)該項(xiàng)目屬于中國(guó)政府援建項(xiàng)目，項(xiàng)目設(shè)計(jì)需由黎巴嫩及國(guó)內(nèi)審查機(jī)構(gòu)同時(shí)審查，要求設(shè)計(jì)同時(shí)滿足中歐標(biāo)準(zhǔn)。本文重點(diǎn)以中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)對(duì)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，同時(shí)簡(jiǎn)單介紹中歐標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)結(jié)果的對(duì)比。

按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)[1]，項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)一級(jí)，抗震設(shè)防類別為乙類，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.25g。

對(duì)于地震加速度取值，當(dāng)?shù)?00年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期加速度值為0.3g，不同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的加速度值之間通過(guò)重要性系數(shù)γⅠ進(jìn)行換算，50年與100年對(duì)應(yīng)的重要性系數(shù)為：

式中：TLR為項(xiàng)目采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期；TL為100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期；k為基于地震活動(dòng)性的指數(shù)。

因此，100年超越概率10%地震加速度(0.3g)換算至50年超越概率10%地震加速值為0.3/1.26=0.238g。最終確定用于設(shè)計(jì)的加速度值取為0.25g(設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年)。

按照歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1990∶2002[2]和EN 1998-1∶2004[3]，設(shè)計(jì)使用年限為50年，可靠性等級(jí)為CC3，對(duì)應(yīng)可靠性系數(shù)取1.1(對(duì)應(yīng)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)重要性系數(shù)1.1)。按照中等延性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，性能系數(shù)q取為3.6。設(shè)計(jì)基本地震加速度值同樣取為0.25g。

場(chǎng)地基本風(fēng)壓0.7kN/m2。本項(xiàng)目場(chǎng)地局部存在輕微～嚴(yán)重液化土層，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)。

材料方面，本項(xiàng)目鋼筋及鋼材均從國(guó)內(nèi)采購(gòu)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)?；炷翞楫?dāng)?shù)毓?yīng)，按歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1990∶2002和EN 1998-1∶2004執(zhí)行。

2 結(jié)構(gòu)方案

本項(xiàng)目包含大音樂(lè)廳、小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院三部分，建筑設(shè)計(jì)將三部分融為一整體。結(jié)構(gòu)方案通過(guò)防震縫將其劃分為兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元。其中大音樂(lè)廳為一獨(dú)立單元，小音樂(lè)廳和音樂(lè)學(xué)院為一獨(dú)立單元，地下室作為整體不設(shè)縫。

大音樂(lè)廳抗側(cè)體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，在大音樂(lè)廳觀眾廳周圈交通核部位布置鋼筋混凝土剪力墻，形成較強(qiáng)的抗側(cè)力體系；大音樂(lè)廳屋面為上人種植屋面，跨度最大36m，采用鋼桁架+次梁+鋼筋桁架樓承板方案；大音樂(lè)廳入口大廳屋面最大柱距19m，框架柱均為23m通高，屋面采用實(shí)腹組合鋼梁，框架柱采用鋼骨柱；大音樂(lè)廳樓座采用葡萄園式布置方案，樓座采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)方案。

小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院?jiǎn)卧獮楦邔咏ㄖ?，抗?cè)體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，由于小音樂(lè)廳位于音樂(lè)學(xué)院底部，因此在小音樂(lè)廳頂部存在局部轉(zhuǎn)換。結(jié)構(gòu)整體計(jì)算模型如圖3所示。

圖3 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目勘察工作由黎巴嫩和中國(guó)勘察單位合作實(shí)施，中黎雙方按照各自標(biāo)準(zhǔn)出具相應(yīng)地勘報(bào)告，相關(guān)土層劃分及參數(shù)均按照各自標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，但基本設(shè)計(jì)指標(biāo)一致。根據(jù)中國(guó)勘察單位的地勘報(bào)告，項(xiàng)目所處場(chǎng)地從上至下、由新至老地層依次為：①填土、②中粗砂、③細(xì)砂、④粉質(zhì)黏土、⑤細(xì)砂、⑥灰?guī)r及各層中的夾層等。土層分布及主要物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表1。根據(jù)標(biāo)貫試驗(yàn)結(jié)果，②中粗砂在地震作用下有發(fā)生液化的可能，液化等級(jí)從輕微～嚴(yán)重不等。

項(xiàng)目場(chǎng)地距地中海海岸100m左右，場(chǎng)地在豎直方向上地基土的工程性質(zhì)差異大，在水平方向上各土層的厚度存在較大變化，下部灰?guī)r埋深最小處不足20m，最深處鉆孔鉆至40m未見(jiàn)⑥灰?guī)r層。因此，若采用樁基礎(chǔ)樁長(zhǎng)差異大，樁端持力層無(wú)法統(tǒng)一，沉降難以控制，施工不確定因素多，故本項(xiàng)目基礎(chǔ)排除樁基方案。結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際經(jīng)驗(yàn)及本項(xiàng)目特點(diǎn)，最終采用振沖擠密法(不加填料)對(duì)②中粗砂層進(jìn)行場(chǎng)地液化處理，同時(shí)采用CFA樁(長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁)復(fù)合地基方案。

地基土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 表1

振沖處理采用130kW振沖器，孔點(diǎn)布置采用正方形布孔，間距2m×2m，處理深度為②中粗砂層層底，同時(shí)進(jìn)入下層50cm以上[4]。CFA樁根據(jù)上部結(jié)構(gòu)平面采用樁徑及間距不變、變樁長(zhǎng)的原則進(jìn)行布置，樁間距2m×2m，樁徑600mm，樁長(zhǎng)從20～30m不等，處理后復(fù)合地基承載力特征值不小于260kPa。通過(guò)調(diào)節(jié)樁長(zhǎng)可達(dá)到控制基礎(chǔ)變形的目的，基礎(chǔ)最大位移不超過(guò)40mm(圖4)，同時(shí)柱間沉降差滿足規(guī)范GB 50007—2011[5]要求。

圖4 基礎(chǔ)變形云圖/mm

基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，筏板厚度600mm，核心筒及部分框架柱下局部加厚，加厚區(qū)域筏板最厚1 400mm?；A(chǔ)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是承載力及變形的控制，由于大音樂(lè)廳觀眾廳周邊布置核心筒，樓屋面荷載主要通過(guò)核心筒傳至基礎(chǔ)，而觀眾廳區(qū)域上部結(jié)構(gòu)僅為1層地下室和局部單層看臺(tái)，荷載小，表現(xiàn)在基礎(chǔ)變形上為筏板出現(xiàn)類似“鍋底”的變形(圖5)。分析基底壓力，大音樂(lè)廳中廳區(qū)域?qū)嶋H基底壓力(平均60kPa)大于按上部結(jié)構(gòu)重量直接計(jì)算所得到的基底壓力(平均50kPa)，表明，周圈核心筒下沉過(guò)程中將帶動(dòng)中廳區(qū)域筏板，使得中廳區(qū)域筏板負(fù)載增加，在基礎(chǔ)分析過(guò)程中應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)剛度，控制中廳區(qū)域與核心筒之間沉降差；其次在配筋設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)中廳區(qū)域筏板的上鐵鋼筋以及周圈核心筒與中廳交界處的筏板下鐵鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)。

圖5 筏板三維沉降示意圖

4 大音樂(lè)廳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

大音樂(lè)廳入口大廳三層通高，觀眾廳屋面為大跨度重屋面。雖為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，但框架柱多為三層通高柱，抗側(cè)能力有限，主要抗側(cè)構(gòu)件為布置在觀眾廳周圈的核心筒。采用YJK及ETABS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，主要結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表2?？梢钥闯?，兩種軟件計(jì)算結(jié)果相近，主要指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)要求。

大音樂(lè)廳主要計(jì)算結(jié)果 表2

4.1 池座設(shè)計(jì)

大音樂(lè)廳池座效果圖如圖6所示，池座采用葡萄園式，圍繞舞臺(tái)周圈布置，每個(gè)單元交叉錯(cuò)落布置，標(biāo)高從0到10m之間變化，所有單元均為弧形，且與軸網(wǎng)無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系。池座采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，通過(guò)三維放樣，結(jié)合建筑平面對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行精確放樣和定位，由于框架柱布置沒(méi)有規(guī)律，無(wú)法直接下落至基礎(chǔ)，故在首層進(jìn)行轉(zhuǎn)換，池座結(jié)構(gòu)布置如圖7所示。池座主梁截面為300×700，看臺(tái)梁寬200mm，高度根據(jù)臺(tái)階高度確定。

圖6 大音樂(lè)廳池座效果圖

圖7 大音樂(lè)廳池座結(jié)構(gòu)布置圖

由于池座看臺(tái)框架梁高差變化大，在地震作用下會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的斜撐作用，看臺(tái)斜梁及相連框架柱將會(huì)吸收較多的地震能量，導(dǎo)致外圍結(jié)構(gòu)所分配地震力偏小，因此在外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用考慮看臺(tái)和不考慮看臺(tái)兩種模型進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)[6]。

4.2 屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

大音樂(lè)廳觀眾廳屋面尺寸44m×36m，入口大廳屋面最大跨度19m，兩部分屋面連為整體。屋面結(jié)構(gòu)布置圖如圖8所示。觀眾廳屋面沿短跨布置上弦支承平面鋼桁架，桁架間距4m，由于屋面沿長(zhǎng)跨方向通過(guò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行找坡，屋面高差達(dá)到800mm，而下弦作為設(shè)備轉(zhuǎn)換層，要求下弦平面在同一標(biāo)高，故設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)調(diào)整桁架上弦支座高度來(lái)實(shí)現(xiàn)屋面坡度的變化，通過(guò)調(diào)整桁架高度使下弦標(biāo)高一致。桁架高度3～3.3m，上弦主要截面□500×400×34×34，下弦主要截面□500×400×28×28，腹桿主要截面□300×300×12×12，材質(zhì)均為Q355B鋼。

圖8 大音樂(lè)廳屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖

入口大廳采用實(shí)腹組合鋼梁，由于屋面為變坡度，采用變高度鋼梁。鋼梁最大截面H1 300×400×25×50，材質(zhì)為Q355B鋼。入口大廳23m通高幕墻下掛于懸挑屋面處，沿幕墻弧線布置次梁，次梁支承于懸挑梁上。由于幕墻為弧形布置，導(dǎo)致懸挑梁出挑長(zhǎng)度不同，最大出挑4m，最小不到1m。而為保證玻璃幕墻的安全性，要求相鄰幕墻立柱豎向位移差值不大于3mm。因此，在屋面結(jié)構(gòu)布置時(shí)，通過(guò)調(diào)整懸挑梁間距及截面來(lái)控制懸挑部位的變形，計(jì)算時(shí)，將幕墻立柱作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算，同時(shí)考慮施工先后次序的影響，最終幕墻立柱的位移差控制在容許值內(nèi)。

4.3 關(guān)鍵構(gòu)件設(shè)計(jì)

大音樂(lè)廳主要抗側(cè)力構(gòu)件為布置于觀眾廳周圈的核心筒。而入口大廳部位的框架柱均為23m通高躍層柱，地震剪力基本由核心筒承擔(dān)，結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出左柔右剛的分布模式，剛度中心偏置。為保證入口大廳結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性，對(duì)該部位按單獨(dú)結(jié)構(gòu)及整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)。單獨(dú)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，將與核心筒相連部位按滑動(dòng)支座考慮；整體結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，將躍層柱地震剪力放大2倍，抗震等級(jí)提高一級(jí)。最終確定入口大廳處通高柱采用鋼骨混凝土圓柱，直徑1m。

由于入口大廳與觀眾廳兩部分剛度差異大，地震作用下主要通過(guò)屋面板達(dá)到變形協(xié)調(diào)，因此相連區(qū)域的屋面板需進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，按中震彈性對(duì)屋面板進(jìn)行應(yīng)力配筋設(shè)計(jì)，中震下樓板應(yīng)力如圖9所示。屋面板采用鋼筋桁架樓承板，板厚200mm。

圖9 Y向地震作用下大音樂(lè)廳屋面板主應(yīng)力云圖/MPa

5 小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

音樂(lè)學(xué)院結(jié)構(gòu)高度34m，平面尺寸67m×16m，小音樂(lè)廳三層通高，平面尺寸30m×20m。音樂(lè)學(xué)院及小音樂(lè)廳在平面上存在重疊，整體平面呈L形布置，在小音樂(lè)廳頂對(duì)重疊部分進(jìn)行托柱轉(zhuǎn)換。結(jié)構(gòu)存在扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)、豎向尺寸突變及豎向構(gòu)件不連續(xù)等多個(gè)不規(guī)則項(xiàng)，屬于超限高層建筑。結(jié)構(gòu)模型如圖10所示。主要剪力墻厚300～400mm，主要框架柱為圓柱，直徑700～800mm，框架梁截面500×500，樓板厚度180mm，無(wú)次梁。

圖10 小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)結(jié)構(gòu)高度和規(guī)則性程度，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能指標(biāo)見(jiàn)表3[7]。

構(gòu)件抗震性能目標(biāo) 表3

5.1 小震分析

同時(shí)采用YJK及ETABS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，主要結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表4，結(jié)構(gòu)前3階振型如圖11所示?？梢?jiàn)，兩種軟件計(jì)算結(jié)果誤差較??；前兩階振型以平動(dòng)為主，第三階振型以扭轉(zhuǎn)為主。

小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院主要計(jì)算結(jié)果 表4

圖11 小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院前三階振型示意圖

對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震彈性時(shí)程動(dòng)力分析，采用七組加速度記錄作為動(dòng)力時(shí)程分析的地震波輸入。地震波反應(yīng)譜如圖12所示。

圖12 7條地震波反應(yīng)譜與規(guī)范反應(yīng)譜對(duì)比圖

樓層剪力和層間位移角的平均值與規(guī)范反應(yīng)譜的結(jié)果基本吻合，樓層無(wú)明顯薄弱層，表明規(guī)范反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果合理，其中，時(shí)程和CQC分析的X向樓層剪力和層間位移角曲線如圖13所示。時(shí)程分析的X向樓層剪力在頂部7～8層大于CQC的結(jié)果，在小震構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)時(shí)，將相應(yīng)樓層剪力按比例調(diào)整放大。

圖13 小震彈性的計(jì)算結(jié)果

5.2 中震分析

中震下考慮剪力墻連梁端部出現(xiàn)大量塑性鉸等因素，采用等效阻尼的線性化方法(規(guī)范反應(yīng)譜分析)進(jìn)行關(guān)鍵構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)及性能目標(biāo)驗(yàn)算。具體周期折減系數(shù)取0.95，阻尼比取7%，連梁剛度折減系數(shù)取0.3。根據(jù)等效線性化模型分析結(jié)果，墻體配筋較小震計(jì)算結(jié)果有所增加，關(guān)鍵墻體保證中震抗剪彈性，其他墻體保證中震抗剪不屈服。

5層為音樂(lè)廳頂板及轉(zhuǎn)換層樓板，6層局部樓板弱連接，對(duì)此兩層樓板進(jìn)行重點(diǎn)分析。圖14為中震(1.0恒載+0.5活載+1.0X向地震)下樓板主應(yīng)力云圖?？梢钥闯?，5層樓板在中震作用下，除在核心筒角部區(qū)域存在應(yīng)力集中外，其他區(qū)域均未超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.0MPa，對(duì)應(yīng)力集中區(qū)域樓板加大配筋率，墻體角部布置放射筋。6層音樂(lè)廳頂部局部樓板與音樂(lè)學(xué)院部分連接，該區(qū)域樓板主應(yīng)力較大，加厚連接區(qū)域的板厚至250mm，增大板配筋，保證中震作用下樓板鋼筋不屈服。

圖14 樓板主應(yīng)力云圖/MPa

5.3 大震分析

采用SAUSAGE軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震彈塑性時(shí)程分析，采用三組強(qiáng)震加速度記錄作為動(dòng)力時(shí)程分析的地震波輸入。表5列出了各地震波下最大頂點(diǎn)位移及最大層間位移角?？梢钥闯?，結(jié)構(gòu)在X，Y兩個(gè)方向的樓層最大層間位移角均未超過(guò)1/100，滿足標(biāo)準(zhǔn)JGJ 3—2010[8]要求。

大震作用下彈塑性位移 表5

對(duì)結(jié)構(gòu)在大震作用下的損傷特性進(jìn)行分析，圖15為典型地震波作用下剪力墻及連梁損傷。從剪力墻損傷情況來(lái)看，剪力墻連梁大部分損壞嚴(yán)重，損傷因子達(dá)到0.9；剪力墻損傷較輕，剪力墻損傷因子大部分處在0.00～0.30之間，局部在0.61～0.76之間；框架梁、框架柱損傷較小，框架柱大部分處于彈性階段。大震作用下主要依靠剪力墻連梁吸收地震能量。同時(shí)為避免墻體在大震作用下發(fā)生脆性破壞，對(duì)墻肢進(jìn)行大震下的抗剪截面驗(yàn)算，抗剪承載力滿足標(biāo)準(zhǔn)JGJ 3—2010要求。

圖15 典型地震波作用下剪力墻及連梁損傷

5.4 關(guān)鍵構(gòu)件設(shè)計(jì)

豎向收進(jìn)層(5層)以下墻體抗震等級(jí)均按特一級(jí)執(zhí)行；所有墻體保證中震抗剪不屈服，大震下滿足墻肢受剪截面控制條件。小音樂(lè)廳周邊墻體按中震抗剪彈性、抗彎不屈服執(zhí)行。

對(duì)躍層柱，按中震彈性、大震不屈服進(jìn)行性能設(shè)計(jì)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行小震、中震和大震截面承載力驗(yàn)算。小震作用下，躍層柱抗震等級(jí)提高一級(jí)，參照相鄰正常樓層柱剪力對(duì)躍層柱剪力進(jìn)行放大；中震作用下考慮二道防線的調(diào)整，同時(shí)參照相鄰正常樓層柱對(duì)躍層柱剪力進(jìn)行調(diào)整。

小音樂(lè)廳屋面跨度20m，在同一跨內(nèi)需上部轉(zhuǎn)換2根框架柱，上部共4層，同時(shí)上部屋面設(shè)置露天廣場(chǎng)，廣場(chǎng)布置1層高臺(tái)階，圖16為小音樂(lè)廳區(qū)域建筑剖面圖。屋面采用型鋼混凝土框架梁，截面尺寸700×2 000，型鋼截面H1 700×300×25×40，對(duì)應(yīng)框架柱采用鋼骨柱。轉(zhuǎn)換柱及轉(zhuǎn)換梁性能目標(biāo)按中震彈性、大震不屈服設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮豎向地震的影響[9]。

圖16 小音樂(lè)廳區(qū)域建筑剖面

6 中歐標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)對(duì)比

由于本項(xiàng)目最終需在黎巴嫩進(jìn)行審查，設(shè)計(jì)需滿足中歐標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，由于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)在框剪結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)針對(duì)框架存在0.2V0的調(diào)整，導(dǎo)致框架梁彎矩及剪力有較大的提高，框架梁配筋要明顯大于按歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004計(jì)算的結(jié)果。豎向構(gòu)件結(jié)果對(duì)比取決于所選取的不同的性能目標(biāo)，本文選取其中一個(gè)核心筒為例，針對(duì)不同性能目標(biāo)及不同標(biāo)準(zhǔn)體系下墻體設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比[10]。分別按照中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)小震彈性(墻體抗震等級(jí)分別按一級(jí)及特一級(jí)進(jìn)行計(jì)算)，中震抗剪彈性、抗彎不屈服，中震抗剪不屈服、抗彎屈服，以及歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004這5個(gè)模型進(jìn)行計(jì)算。圖17為墻體編號(hào)，表6，7分別為不同中歐標(biāo)準(zhǔn)及性能目標(biāo)下墻體內(nèi)力及配筋結(jié)果對(duì)比。

圖17 音樂(lè)學(xué)院剪力墻編號(hào)示意圖

墻體內(nèi)力對(duì)比 表6

墻體配筋對(duì)比/mm2 表7

根據(jù)表6和表7，對(duì)于墻體抗剪要求，中震抗剪彈性剪力最高，是抗剪不屈服剪力的1.3倍左右，水平筋配筋面積約為抗剪不屈服的1.4倍。小震特一級(jí)墻體抗剪要求介于小震一級(jí)與中震不屈服之間。而歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于墻體抗剪計(jì)算要求在底部加強(qiáng)區(qū)剪力值放大1.5倍，放大后的墻體剪力值比中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)中震抗剪彈性略高，為五種工況中最高。對(duì)于墻體剪力配筋，采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004規(guī)定的中等延性方法對(duì)墻體進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)?？傮w要求對(duì)比如下：中震抗剪彈性>歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004>小震特一級(jí)>中震抗剪不屈服>小震一級(jí)。綜上，墻體抗剪設(shè)計(jì)考慮采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004進(jìn)行設(shè)計(jì)，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016)年版按小震特一級(jí)進(jìn)行計(jì)算校核，同時(shí)滿足中震抗剪不屈服的性能目標(biāo)。

對(duì)于墻體抗彎設(shè)計(jì)，由于小震彈性設(shè)計(jì)對(duì)彎矩及軸力無(wú)調(diào)整，故按中震抗彎不屈服進(jìn)行抗彎設(shè)計(jì)，彎矩及邊緣構(gòu)件配筋提高幅度較大。中震抗彎不屈服的配筋是小震彈性的兩倍以上。而按歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004設(shè)計(jì)彎矩介于中震抗彎不屈服與小震特一級(jí)之間，邊緣構(gòu)件配筋是小震特一級(jí)的兩倍左右，主要在于其計(jì)算邊緣構(gòu)件配筋時(shí)不考慮墻體豎向鋼筋以及混凝土的作用，但邊緣構(gòu)件的長(zhǎng)度較中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)大1.5倍以上，故總體配筋率與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)小震特一級(jí)相當(dāng)。綜上，對(duì)墻體抗彎設(shè)計(jì)考慮采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 1998-1∶2004進(jìn)行設(shè)計(jì)，按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 50011—2010(2016年版)小震特一級(jí)進(jìn)行計(jì)算校核。

7 結(jié)論

(1)本項(xiàng)目地基土的均勻性差，場(chǎng)地存在不同程度的液化可能性，同時(shí)基巖埋深差異大。采用振沖法消除液化，采用CFA樁(長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁)進(jìn)行地基處理，并根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的不同調(diào)整樁長(zhǎng)來(lái)控制結(jié)構(gòu)沉降差。對(duì)于上部空曠區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)應(yīng)同時(shí)設(shè)計(jì)，考慮相互之間的影響，以控制沉降差。

(2)大音樂(lè)廳屬于大跨度空曠結(jié)構(gòu)，屋面跨度大，荷載重，采用變高度平面桁架實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與建筑的協(xié)調(diào)統(tǒng)一；由于大音樂(lè)廳結(jié)構(gòu)左右布置不對(duì)稱，剛心偏置，對(duì)于剛度較弱部分應(yīng)進(jìn)行獨(dú)立驗(yàn)算，與整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)連接區(qū)域的屋面板。

(3)小音樂(lè)廳及音樂(lè)學(xué)院結(jié)構(gòu)單元屬于超限高層建筑，針對(duì)結(jié)構(gòu)不規(guī)則項(xiàng)設(shè)定具體合理的抗震性能目標(biāo)，通過(guò)小震彈性、大震彈塑性驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)承載力滿足要求，安全可靠。

(4)本項(xiàng)目剪力墻采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，同時(shí)按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)小震特一級(jí)進(jìn)行計(jì)算校核，并且滿足中震抗剪不屈服的性能目標(biāo)。