摘要：新型商业综合体作为多种新业态的综合体，具备体型复杂、多种功能集成等特点，在结构体系上，集框架结构、框剪结构和大空间钢结构商业街于一体。针对超长结构问题，结合建筑功能灵活设缝，减少单体结构长度，并给出设计与施工关键措施，以满足新型商业综合体结构安全、结构舒适度和视觉体验效果。
关键词：新业态；新型商业综合体；结构设计；关键要点
随着城镇化进程的不断推进，商业资源外迁，城市形态发生了较大的变化，城市商业空间集聚效应显著，商业综合体“新业态”整合功能凸显，形成了集商业、休闲、体验于一体的新型商业综合体，促进了消费行为的生活化。基于“新业态”的新型商业综合体促进了城市形态的变化，也促进了城市消费行为的变革。针对商业综合体结构集成化特点，本文以实际工程为例，深入研究建筑结构设计重点和难点问题，以期为同类工程设计与施工提供有益的参考。
1、工程概况
本工程为南通市某商业综合体项目，项目用地性质为商业及办公用地，建设用地面积为2.31万m2，项目由大底盘商业裙楼和二栋高层办公楼组成。商业裙楼地上4层，地下2层（其中地下1层为商业及停车场，地下2层为设备用房和停车场）。主楼为10～11层建筑，主要用途为办公。地上总建筑面积6.90万m2，其中地上商业建筑面积为3.80万m2，办公建筑面积为3.10万m2，地下总建筑面积3.95万m2（含人防建筑面积为0.97万m2）；其中地下商业0.92万m2，其它为机动车停车库及设备用房。
本项目沿东侧主路及北侧主路呈两个矩形相扣形状，西北角被扣除地块用于城市地铁和地铁站广场，沿东西两个方向展开较长，有利于打造宏大的商业空间。高层办公考虑整体形象，内部空间可合并或分割。为了充分利用商业空间展开面，整体规划时顺应地形呈矩形布局，有利于充分体现其商业价值和满足城市功能、规划和形象要求，与地形契合，能够实现空间和商业价值的最大化。
同时，由于本项目地下建筑与地铁相连，出于防水、抗震等因素考虑，地下结构不设置永久缝，使其成为地上结构理想的嵌固端。地上结构平面超长达450m，通过设置三道抗震缝，将主体结构划分为5个长度适宜、平面布局规则、功能单一的结构单元。本工程结构设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为甲级，抗震设防烈度为7度。
2、地基与基础设计
根据本工程岩土勘察报告，建筑场地土层条件自上而下分别为：1层素填土，2层粉土夹粉质黏土，3层粉土，4层粉土，5层粉砂，6层粉土夹粉砂，7层粉砂，8层粉土夹粉质黏土。其中8层土具有较强的承载力和稳定性。根据地质勘察报告，本工程采用桩筏基础，桩端持力层为8层粉土夹粉质黏土。
3、结构方案与计算
3.1 抗侧力结构方案选择
本工程商业建筑包括室内步行街、电影院，平面布置纵横交错，步行街围绕电影院两侧进行布置，空间布置复杂，功能分区灵活多变，结构荷载差异较大，且存在结构不对称的情况。步行街区域空间较为空旷、高差较大，结构连接相对较弱，在地震的作用下，连接构件容易产生相对振动，进而影响建筑结构的稳定性。针对此问题，本工程项目采用框架结构方案，以梁柱刚度的改变调整刚心与质心偏差，提高综合体整体抗扭刚度，防止建筑在地震的作用下受到破坏。同时，本工程中通过设置适当的抗震缝，以降低不规则平面对整体结构的不利影响。
3.2 超长屋盖解决方案
本工程东西长度为450m，在合理布局建筑功能的同时，通过合理设置抗震缝的方式进行区域分割。根据《混凝土结构设计规范》相关要求，现浇框架结构伸缩缝最大容许值为55m，本工程步行街长度仍大于容许值较多，属于超长结构。针对该问题，本次结构设计主要通过构造措施和结构计算加以解决，具体措施如下：
（1）设置后浇带
设置后浇带是建筑结构设计中应用最为广泛、有效的解决方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据混凝土早期收缩特点，后浇带通过释放混凝土收缩应力的思路解决超长混凝土应力变形问题。本工程中，结合项目结构特点，每隔30m设置一道后浇带，从而减少因混凝土浇筑产生的温度应力，降低混凝土结构裂缝风险。
（2）设置加强带
在设置后浇带的同时，充分考虑后浇带留设和维护难度，综合混凝土浇筑工期延长风险，在设置后浇带的基础上，提出了超长结构无缝施工方案，其原理是利用微膨胀混凝土膨胀特性，在钢混结构的限制作用下，在钢混结构中建立一定的预应力，与混凝土收缩应力相互抵消，从而防止混凝土裂缝的产生。根据本工程结构特点和收缩应力分布情况，在施工过程中，通过调整微膨胀混凝土掺和量，在结构应力较大的区域加强膨胀混凝土掺入比例，掺合量控制在12%左右，在结构应力较小的区域，掺入微膨胀混凝土，掺合比例控制在8%左右，以达到合理控制混凝土裂缝的目的。
（3）其他
根据温度应力计算结果，在结构应力较大的区域增设楼板配筋，以抵消因温差而产生的结构轴向拉应力，防止综合体两端结构出现裂缝，提高混凝土结构抗渗、抗裂和抗侧向力能力。
4、新型商业综合体结构难点分析
新型商业综合体结构复杂、功能分区灵活多变、不同区域荷载差异大，给结构设计和施工带来一定的困难，主要体现在：
4.1室内步行街结构难点及对策
为了提高综合体商业氛围，步行街多采用大跨度梁或悬挑梁结构，两种结构设计存在各种的优势，通过有限元软件分析和优化，调整结构布置方案，控制构件断面尺寸，一方面能够提高商业建筑空间净高，达到良好的室内空间效果。另一方面，能够满足结构安全和舒适性要求，通过对关键受力位置进行优化布置，并对大跨度梁采用预应力梁以控制梁高和裂缝，保证商业综合体结构安全、稳定。
室内步行街中庭环形走廊梁悬挑达5.6m，中庭人行天桥跨度达21.6m。通过进行有限元分析，中庭天桥梁高取1.1m，梁跨度仅为1/20，外挑周边竖向位移最大值计算结果为13.7mm，小于规范挠度限制要求。为了避免悬挑梁悬挑过大而影响商业空间的舒适度，对室内步行街中庭走廊及天桥自振频率进行研究，计算出第6阶竖向振动模量为5.91Hz，走廊结构竖向自振频率高于3Hz，满足相关技术要求，避免了因结构共振而影响行人体验。
针对室内步行街中庭两侧廊道宽度要求较高的问题，走廊两侧扶梯相接处悬挑宽度达9.6m，结构荷载较大，为了确保结构安全，本工程结构设计中，在中庭廊道设置型钢混凝土梁进行结构加固，确保了大悬挑结构的安全性与稳定性。
4.2电影院结构设计难点及对策
电影院是商业综合体中的常见功能区域。为了提升顾客的观影效果，本项目引入了成套的电影精密骑乘设备，对结构设计和施工精度要求严格，采用常规的结构设计和施工工艺难以满足定位精度要求。为了解决该问题，本项目从前期设计、施工工艺和检查处理三个方面进行控制：结构支座定位出图经厂家反复验证、校对；现场采用专业模具进行定位，严格控制土建施工精度；施工完成后，针对可能存在的误差进行校正和调整，确保电影院骑乘设备安装精度。
5、结语
新业态背景下，新型商业综合体平面交错，功能复杂，在结构设计时应当灵活设置抗震缝，并通过后浇带和加强带设置，解决超长结构荷载和结构应力等问题。针对宽度较大的廊道和步行道等区域，可采用型钢混凝土结构的方式进行加固，确保结构关键受力承载满足结构稳定性要求。
参考文献
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[4]庄富盛. 天府广场复杂地下综合体三维力学分析[D].西南交通大学,2008.
论文作者:秦建兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
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