武汉协和医院外科病房大楼结构设计.pdf

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1、第}‘月}国高目建筑结构学术会*论立2008年武汉协和医院外科病房大楼结构设计李宏胜李霆杨庆(m自4《*}fR．∞ntⅨ430071)提要：mm多种方式解决±挫偏忆扭转问g，自Ⅱ％结构概念设计：桩桩基础设计÷．将桩模拟成弹簧，井m镕试桩曲线确&桩白勺Ⅱ自Ⅲ度系数．目时考虑±H担镕月丰口±韶镕枸Ⅲ度∞*0向．目有效节∞建R№价：预应女＆$日有效解挟★跨、★悬挑∞技}目题自超长、％皇勺{⋯8∞i度作月目题。*键自：扭转，偏o，桩植基础．桩刚度，钢骨％凝±．Ⅱ应力1工程概况本工程位于武汉市汉口解放大道与新华路交叉口西北角

2、，总建筑面积75000时，有850张病床，42间手术室，是栎智能化超高层综台性外科病房大楼。主楼地上三{层．主楼大屋面建筑高度1397m，建筑总高度】447m：裙楼地上部分为七层，裙楼建筑高度312m。见图l和图2。率J二程有两层地下宣，层高均为5m。地F室在甲时为设备用房和车库，战时地r二层为医疗救护站，防护等级为五级；地r一层为物资库及二等人员掩蔽所．防护等级为，、级，防化等级为丙级。图l建筑实景图图2结构布置和计算分析图2建筑剖面图2．1结构体系奉工程采用现浇钢筋(钢骨)混凝土框架剪力墙(框架一多筒)结构。主

3、楼大筐面建筑高度1397m，超过‘钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3．89)的最大适用高度，属r超限高层建筑。{tt，g．1％94自}*aI#月第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2008年2．2结构布置1)主楼结构布置‘本建筑朝向为南北向，为保证病房有充足的阳光，建筑设计将主楼的南侧均布置为病房；楼梯间、电梯井和医生、护士办公及值班等功能用房布置在建筑北侧和建筑的中部。这种建筑功能的需要，使楼、电梯间剪力墙简体集中于建筑同一侧(北侧)，其中两个剪刀墙简体位于北侧端头角部。这种偏置的抗侧力构件布置方式

4、，给超高层建筑的抗震带来不利影响。在结构平面布置中，为了减小偏心、降低结构的扭转效应，尽量减少北侧的楼梯、．电梯筒的剪力墙数量和厚度，来减小其刚度；同时，在建筑南侧建筑允许的部位设置剪力墙，并且将南侧最外边的的柱距由8m图3主楼结构平面图减为4m，框架柱截面长边沿建筑外边线设置，另外加高南侧外围的框架梁截面高度。通过以上多种措施，达到了减小结构偏心，减弱结构的扭转效应的目的。2)裙楼结构布置裙楼两端角部为开敞的楼梯间，为增大裙楼结构抗扭刚度，保证在大震下裙楼两端楼梯间不致倒塌，在裙楼的端角部内侧设置剪力墙筒体。结构

5、设计时适当加厚裙房屋面的楼板厚度(150mm)，并且在楼板中设置双向通长钢筋。2．3结构计算分析。本工程结构整体计算采用SAlm吧和ET柚S软件进行分析，动力时程分析采用SATWE后续的有限元时程分析程序。结构分析以SAl7WE软件分析结果为主，ETABS分析结图4裙楼结构平面图果参考使用。结构计算时，采用总刚分析方法，考虑楼板的弹性变形和楼板开动的影响，考虑双向地震扭转藕联作用，计算取18个振型。采用SAT、盹整体计算，第一周期3．23秒，为平动；扭转周期为第三周期，为2．01秒，扭转周期与第一平动周期比值为0．

6、622；最大层间位移比值l／1216，最大顶点位移比值l／1297；底层总地震水平剪力QOx，y／Ge_1．32％和1．64％，剪重比均大于《高规》JGJ3—89规定的不应小于1．2％的要求。最大位移与层平均位移的比值和最大层间位移与平均层间位移的比值计算结果见表l。’表1最大位移与层平均位移的比值和最大层间位移与平均层间位移的比值最大位移与层平均位移的比值最火层间位移与平均层间位移的比值层编号备注X向Y向X向Y向321．241．061．151．05主楼201．261．061．221．05主楼101．291．071

7、．241．06主楼71．381．081．381．10裙楼51．341．061．321．05裙楼11．251．141．241．15裙楼．175．第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2008年3基础设计本工程主楼和裙楼荷载相差悬殊，主楼和裙楼均采用嵌岩桩，持力层均为中微风化泥岩(软岩)，这样基础的绝对沉降很小；在主楼和裙楼分界处设置沉降后浇带，待主楼结构封顶后补浇后浇带混凝土。主楼、裙楼上部结构设计考虑后期沉降差引起的附加内力。3．1地质条件建设场地属长江一级阶地，埋深50m左右为第网系全新统冲洪积物，土层竖向分布见表

8、2；表2土层竖向分布地基承载力钻孔灌注桩数据压缩模量层厚度(m)备注土层编号标准值丘极限侧阻力标极限端阻力标Es(MPa)(kPa)准值qs址(”a)准值qDk(1【Pa)①～⑤层已挖除⑥1粉砂夹粉土1655013．04．3～11．3⑥2粉砂、粉上互层17555152．8～8．2⑦粉细砂19060100018．53．5～10．1⑧中细砂23070140023