摘要：超高层酒店设计往往结构复杂，给结构设计带来不少困难。本文将以潮州某大酒店为例，在介绍基础设计、结构设计、结构分析的基础上，分析设计过程中遇到难点问题并展开研究。
关键词：超高层酒店；结构设计；难点分析
超高层建筑结构设计具有复杂、多变的特点，需要严格按照建筑设计相关规范进行。潮州某大酒店属于超高层建筑的类别，在结构设计中为满足稳定性、安全性要求，设计人员需要对设计中的难点进行分析，以期为其他高层建筑结构设计提供经验。
本项目所在场地②1粉土、②2砾砂呈饱和状，基坑开挖已清除，其下为稳定性较好、承载力较高的中密圆砾地基土，为不液化土。本项目所在场地地下水主要为埋藏于第四系圆砾层中的孔隙潜水和第三系泥岩层中的基岩裂隙水，其中孔隙潜水主要补给来源为河水、大气降水及区域地下水，场地稳定地下水年变化幅度约1.5m，100年一遇的最高洪水水位高程为1403.5m。
场地地下水对混凝土结构及对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性，对钢结构微腐蚀性。场地土对混凝土结构微腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
根据地基土质、上部结构手里及施工条件等资料，经技术和经济对比优化，本工程基础采用旋挖孔桩基础，地基（或桩端）持力层为中风化泥岩，持力层天然单轴抗压强度标准值为 0.51MPa。结构自重及首层填土等永久荷载不能平衡水浮力时，为满足建筑物整体抗浮要求及控制底板结构配筋的经济性，地下室部分桩基础兼作抗拔基础。
3.上部及地下室结构设计
根据建筑物的总高度、抗震设防烈度、建筑的用途等情况，A、B、C、D、E、F、G、H栋高层采用钢筋混凝土剪力墙结构体系，两栋两层的临街商业采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。结构的主要抗侧力构件为剪力墙，主要设置在电梯间、楼梯间及周边位置，以提供结构的抗侧及抗扭刚度。结构底部加强部位为1~2层，设置约束边缘构件层数为-1~3层（D、E栋为-1~5层）。
根据建筑物的结构体系特点、使用要求和施工条件，本工程均采用现浇钢筋混凝土梁板体系作为楼盖结构体系，提高楼盖整体性。其中：
1）地下室底板采用平板结构，板厚h＝500mm；首层（地下室顶板）采用梁板结构，板厚h＝180mm，局部防水板板厚h=200mm；塔楼部分板厚为100mm，局部板厚h=120mm，薄弱部位连廊板板厚h=150mm，屋面层板厚h＝120mm。
2）加强薄弱部位连廊板配筋，来抵抗连廊两边楼层变形不均时的应力差引起的开裂。3）电梯井筒附近楼板薄弱，除与建筑商量，尽量减少凹入尺寸及开洞，以避免楼面削弱过大外，此部分楼面加厚至h＝150mm并双层双向配筋。
4）钢桁架连廊楼板采用压型钢板组合楼板，楼板板厚h=120mm。
对于框架结构，楼梯采用一端固接一端铰接形式，减小楼梯构件对主体结构刚度的影响及导致的结构平面不规则。剪力墙位置楼梯仍然采用与主体结构一起现浇形式，楼梯构件进行抗震承载力验算。
4.结构分析
本工程采用中国建筑科学研究院编制的SATWE软件进行计算分析。结构计算考虑偶然偏心地震作用、双向地震作用、扭转耦联及施工模拟。结构整体分析采用空间杆－壳元墙元模型，结构整体计算嵌固部位在地下室顶板，结构分析的主要参数见表3。
经计算对比，本项目的计算结果如下：
1）在风荷载及地震作用下各构件的强度和变形均满足有关规范的要求；
2）墙、柱的轴压比均符合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的要求；
3）按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.7.3条要求；
4）塔楼均满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.4.5条关于复杂高层建筑结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比A级高度高层建筑不应大于0.9和复杂高层建筑不应大于0.85的要求；
5）满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.4.5条关于不规则建筑各楼层的竖向构件最大水平位移不应大于该楼层平均值的1.5倍的规定。
6）满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.5.2条关于高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化的规定。
7）满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第3.5.3条关于楼层层间受剪承载力不宜小于相邻上一层的80%规定（B级高度不应小于75%）。
8）满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第5.4.4条关于结构稳定性的规定。
9）水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力均按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第4.3.12条的规定进行调整。
5.结构设计中的难点及解决措施
5.1伸缩缝设置问题
本工程地下室根据建筑功能使用、防水及结构耐久性的要求，为避免设缝削弱结构的整体性及对防水、通风等建筑构造带来的困难，地下室结构不设置伸缩缝。通过设置抗震缝将合体分成如下两个平面较为规则的单体有利于抗震设计及节约造价：办公楼，B、C栋高层，D、E栋高层，F、G栋高层，H栋高层，多层商业综合体，两栋两层的临街商业。抗震缝从首层开始直通到顶部。地上部分塔楼之间防震缝宽为200mm，裙楼之间按裙楼多层框架结构（房屋高度9.0米）确定后的防震缝宽为100mm。
5.2地下室剪力墙及剪力墙间距设计问题
多层商业综合体下部地下室约一半面积为超市，无法布置足够的剪力墙及满足剪力墙间距要求，而根据《建筑抗震设计规程》DB62/T25-3055-2011中6.2.3条“抗震设防类别为乙类的建筑不应采用少墙框架结构”，因此采用钢筋混凝土框架结构体系，结构的主要抗侧力构件为框架柱，底层边角柱及楼梯间位置吸收地震力特别大，按照正常柱子截面尺寸已不能满足抗震设计的要求，因此该位置局部一些楼层的柱子采用钢骨混凝土柱。
5.3地下室超长结构设计问题
本工程的地下室超长，为避免温度、收缩应力使地下室开裂漏水，在地下室中采取如下措施：
1）设计：提高长方向的底板及楼板最小配筋率，底板、侧壁、地下一层及顶板楼面每间距30～40米设后浇带，后浇带采用微膨胀砼。
2）材料：采用低水化热的矿渣水泥，不得使用收缩性大的火山灰水泥；混凝土中添加粉煤灰代替部分水泥用量，同时采用60天龄期强度作为设计强度。
3）施工：做好温度控制，加强养护（建议采用蓄水养护）并延长养护期；加强楼面保护。地下室各层楼面不应长期日晒雨淋，应及时覆土或做保护面层；在地下室周边未回填、顶板未覆土之时，采取临时保护措施，防止地下室因温度变化、日晒、干燥等产生裂缝。
结束语
本工程为超高层建筑，结构复杂，对结构设计提出了较高的要求。为确保结构安全合理，满足设计要求，计算结果的各项指标均需满足国家规范要求。在设计中，合理解决遇到的技术难题，并采取改善结构性能的措施，以期为其他类似项目的设计提供经验。
参考文献：
[1]李骏嵘，陈志刚，卢云军，焦俭.超高层酒店办公楼结构设计实例浅析[J].浙江建筑，2016，（11）：13-15+20.
[2]吴映栋，詹乐斌，姚开明，林鸳.某超高层酒店结构设计难点探讨分析[J].结构工程师，2016，（05）：8-14.
论文作者:温惠祺
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：结构论文; 地下室论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 混凝土结构论文; 高层论文; 楼层论文; 《基层建设》2017年第10期论文;