西贸中心超长不设缝设计

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1、西贸中心超长不设缝设计[提要]西贸中心采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，建筑总高度73.5米，总长度173米。介绍超长不设伸缩缝结构的裂缝控制措施及无粘结预应力筋在超长结构中的应用。　　　　[关键词]超长结构裂缝控制无粘结预应力　　　　1工程概况　　西贸中心位于海淀区复兴路51号，地上19层,地下三层带夹层，裙房地上6层，并在7~11层形成一天井，逐步退台，楼层为11、17、18、19不等。地下三~一层、夹层为车库、设备用房、商铺，地下三层还兼作战时六级人员隐蔽部及六级人防物资库；地上一~五层为商业餐饮娱乐用房；地上六~十九层为办公用房和酒店式公寓。建筑总高度7

2、3.5米，总长度173米。　　工程的结构设计基准期50年，结构安全等级为二级。抗震设防烈度8度，基本地震加速度值为0.20g，建筑场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组。　　　　2超长结构无缝设计的意义　　本工程地处长安街沿线，是集大型商场、餐饮中心、娱乐中心、办公和酒店式公寓于一身的大型公建综合体，是一座地标性建筑，如果设置多条伸缩缝，对整个建筑的连续不断的立面效果和装饰风格都会产生不同程度的负面影响，不设缝可以满足建筑物使用功能立面造型和象征意义的要求。另外无缝设计使机电专业的设备管线可以不受水平和竖向位置的影响，灵活布线。　　　　3超长结构不设伸缩缝设计　

3、　超长结构裂缝产生的主要原因有三种：　　1）外荷载的直接应力，即按极限承载能力状态计算的主要应力引起的裂缝。　　2）由外荷载作用和结构刚度变化的次应力引起的裂缝，如刚接与铰接在计算模型中的假定和实际施工形成的刚接之间的差异（即节点按铰接设计，可实际存在着显著的弯矩和剪力），它们时常引起裂缝，此处的弯矩和剪力为次应力。　　3）变形引起的裂缝，如温度变化、收缩和膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝。　　超长结构无缝设计的核心是控制温度应力引起的结构裂缝，温度应力又分为施工阶段和使用阶段两部分，本工程针对这两部分温度应力采取了以下措施来控制裂缝：　　设置一定数量的后浇带

4、　　本工程沿长方向每隔40m设置一道宽1000的后浇带，后浇带在构件浇筑完后60天浇灌混凝土，且宜在年气温低的天气条件下进行，并加强养护。后浇带混凝土强度等级提高一级，并采用为膨胀混凝土。　　2）楼板沿长向布置一定数量的通长筋，加大长方向梁腰筋。　　3）在温度影响较大楼层楼板内配置无粘结预应力筋　　由于工期紧和施工场地的限制，混凝土必须采用商品泵送混凝土，由于其高流动性的要求，水泥用量增加，水会比增大，砂率增加，骨料粒径减小。这些因素使得泵送混凝土的收缩量增大，由此产生裂缝的现象比较普遍。单靠一般构造措施和施工工艺措施解决超长而不裂，把握不大，也无可靠依据。经

5、多方面研究分析，决定采用无粘结预应力技术解决本工程的超长不设缝的问题。　　首先采用ANSYS软件对温度影响较大地下室墙体、首层楼板、七层楼板、十二层楼板、十七层楼板和十八层楼板进行了定性分析。根据北京市的气象资料和以往的工程经验，有限元分析的温度荷载取为降温150C（以后浇带闭合时的温度为基准降温150C）。　　有限元计算结果以云图方式表示如下：　　　　　　　　图1七层楼板长向应力　　　　　　　　图2十二层楼板长向应力　　　　　　　　图3十七层楼板长向应力　　　　ANSYS计算结果显示温度应力作用的特点与最初的判断是一致的：底层大，往上逐层减小，屋面处大；中间

6、大两端小，对称轴处应力最大，向两端逐渐减小，呈抛物线分布。在孔洞边和变截面转角部位有应力集中。　　根据上述有限元的分析结果并结合以往超长结构的工程经验，板中平均压应力为1.8MPa，墙中平均压应力取2.0MPa。　　每米板（墙）中预应力筋数量：　　180mm厚板中　　　　200mm厚板中　　　　300mm厚墙中　　　　实配预应力筋数量：　　180mm厚板中每400mm一根无粘结预应力筋；200mm厚板中每350mm一根无粘结预应力筋；墙体中沿竖向每330布置两根预应力筋；150mm厚的楼板由于其数量少并且分布零散，故其预应力筋的配置同180mm厚楼板。　　　　

7、4结束语　　超长结构无缝设计是近年来工程中遇到较多的问题，设计中应根据工程特点结合环境气候影响，认真分析，采取具体针对性的措施。在施工期间，要做好施工组织设计，确保设计措施的落实。设计与施工密切配合，超长结构无缝设计是可以实现的。