1.北京维拓时代建筑设计股份有限公司 北京市 100025；
2.中国航空规划设计研究院有限公司 北京市 100120
摘要：通过对五星酒店结构设计的总结，经概念设计、各种计算分析，采取可靠的构造措施等，结构的整体分析结果表明，结构设计合理，各项指标满足规范要求。
关键词：基础形式；结构选型；结构设计；时程分析；构造措施
1．工程概况
正东广场-总部基地A区五星酒店位于鄂尔多斯东胜铁西二期开发片区；用地北邻鄂托克西街，南至广场路，东接中央路，西邻景致路。本项目地下两层，地下二层层高4.5米，地下一层层高5.5米。地下二层为设备站房（生活水泵房、消防水池、消防水泵房）和汽车库，战时为常6级乙类人防物资库。地下一层包括汽车库、酒店后勤、超市、设备站房（变电站，锅炉房）等。首层主要由会议中心大堂和酒店大堂、大堂吧、全日餐厅及其附属空间组成；2层由会议中心的会议设施和酒店餐饮设施及休闲空间组成；3层为酒店及会议中心的大宴会厅、小宴会厅，会议和配套办公；4层为酒店泳池及娱乐健身设施，部分酒店办公；5层至32层为酒店客房层。剖面图详见下图。
本工程±0.000相当于绝对标高为1473.00。基本风压为0.60KN/m2，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，I类场地，不考虑地基土液化影响。
D-D剖面图
2．地基与基础
根据勘察报告，本工程场地地形平坦，由浅至深的土层分别为①层填土、②层全风化砂岩、③层强风化－中风化砂岩、③1层强风化－中风化砾岩、③2层强风化－中风化泥岩。工程基础持力层为②层，地基承载力为520Kpa。
本工程坐落在大底盘上，其下两层地下室，采用天然地基，基础形式为梁筏基础，板厚为1300mm；裙房部分基础采用独立柱基加防水板，防水板厚200mm，此基础方案结合地上的建筑形式，很好地利用了场地地基土较好的特性，具有良好的经济性。本工程主体现已施工完毕，沉降很小，满足设计的各项指标。
3．主体结构设计
3.1 结构体系
本工程地下两层，地上裙房四层，主楼三十二层。主楼地上总长度为77米，宽度为23米；裙房地上长度为45米，宽度为40米。主楼柱网尺寸一般为10.0m×6.6m，裙房为9.0m×9.0m。主体结构采用现浇钢筋混凝土框架－剪力墙结构，裙房为框架结构。主楼利用垂直交通空间，即电梯井道、楼梯间的墙体设置成钢筋混凝土剪力墙以增大整体刚度，减小结构侧移。对裙房部分，地上仅为四层，且与主体连接，采用纯框架结构体系，由于建筑功能的限制，主楼与裙房之间不设防震缝，本工程属于超长结构且平、立面较复杂，为减少混凝土的收缩，变形影响，故在主楼和裙房之间设置伸缩后浇带，另在裙房屋顶部位的及所在部位的主楼上下层适当提高配筋率的处理措施。
主体抗震等级为地下二层为三级，地下一层以上为二级，裙房抗震等级同主楼。
3.2 楼盖选型
楼盖结构选型的影响因素较多，受力明确、合理经济是选型时需要重点考虑的因素。为满足以上要求，本工程对大厚板和主次梁形式的普通楼板进行比较，因大厚板在造价方面比普通楼板高，故采用普通楼板；裙房需要有大空间的功能要求，采用预应力空心楼板，在一定程度上减轻了结构自重，能适应较大的跨度，抗裂性能好，挠度较小，满足甲方的功能要求。裙房顶层为游泳池，屋顶采用网架结构，这样满足游泳池采光要求和温度应力对结构的影响。
3.3 主体结构计算本工程采用设计软件SATWE进行结构整体分析，PMSAP空间有限元分析进行补充计算，部分构件采用理正软件复核。计算时考虑了扭转耦联效应。从表一所示的整体计算分析结果可以看出，结构前2个振型均为以平动为主的振型，第3振型为扭转振型。按楼板为完全刚性，采用SATWE进行整体计算，地震力用前24个振型进行组合，X，Y向水平地震作用下结构的有效质量参与系数分别为0.98，0.98，大于0.9，说明计算振型数已足够。Tt/T1=0.76，满足高规对复杂高层建筑的要求。
SATWE结构周期（s）
地震及风荷载作用下层间位移角及位移比
结构X，Y向刚重比分别为2.75、2.95，刚重比大于1.4，能够通过高规的整体稳定计算，刚重比大于2.7，可以不考虑重力二阶效应。
3.4 弹性时程分析
按抗震规范和高规要求，该工程需进行多遇地震下弹性时程补充分析。选用2条天然波TH1TG035、TH2TG035和1条人工波RH1TG035进行对其进行弹性时程分析，三条波的特征周期均为0.35S。地震波的持续时间为20S，地震加速度的最大值为35cm/s2，图1为3条波及振型分解反应谱法（CQC）得出的楼层剪力及弯矩。每条时程曲线计算所得的结构底部剪力均不小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，三条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值大于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％，满足规范的要求。因此，采用CQC法计算地震作用时，无须再对地震作用进行放大。
从以上时程分析计算所得的X向，Y向水平位移、楼层剪力和弯矩包络图及SATWE结果比较，现按动力时程分析得到的位移、楼层剪力、弯矩基本小于振型分解法，因此可以以振型分解法计算结果为主要设计依据。
图1
4．工程设计中采取的相应技术措施
本工程属框架－剪力墙结构，建筑高度较高，地面以上结构长度超过限值，而且由于平面形状不规则，针对上述不利因素，设计中采取了下列技术措施：
① 适当加大基底水平地震力。
② 严格控制墙体、框架柱的轴压比，加大外框架柱的配筋。控制轴压比，能保证结构有足够的延性，在罕遇地震作用下，即使超出弹性极限仍具有足够大的弹塑性极限变形能力（即延性和耗能能力），实现“大震不倒”的设计目的，从而保证结构有良好的抗震性能。由于北侧井道的刚度较大，相应南侧外框架的计算内力偏小，竖向荷载重的较大部分由南侧外框架柱来承担，因此对框架柱应作适当加强是必须的。
③ 加强框架梁与井道剪力墙的连接，由于井道与框架柱轴线距离大，保证梁端有可靠的锚固，可以加大梁端弯矩，对减小跨中弯矩、控制梁的挠曲变形极为有利。
④ 要求加强建筑物的外保温措施，减少混凝土构件受到的温度应力；
通过设置后浇带将温度应力及混凝土收缩产生的应力部分释放掉，后浇带采用强度等级高一级的混凝土，并加入微膨胀外加剂；通过加强配筋的方式，减少裂缝的数量。
5.结论
工程尽管平面、竖向不规则，但通过合理设置竖向构件和水平构件，使结构能够满足规范的各项要求。对结构补充计算其在多遇地震下的弹性时程分析，以及对整个结构采取一些必要的抗震构造措施，采用与之相适应的结构体系，经计算分析是可行的，满足规范要求；但更重要的是概念设计，通过结构方案的比较，采取一定措施，对整个结构的抗震性能将有更好的把握。
参考文献：
[1] 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）
[2] 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）
[3] 建筑结构杂志
[4] 高层建筑结构概念设计
[5] 北京市建筑设计技术细则-结构专业
[6] 中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部.高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE（墙元模型）.北京，2005
论文作者:李锋1,李小宁2
论文发表刊物:《基层建设》2015年34期
论文发表时间:2016/10/12
标签：结构论文; 剪力论文; 主楼论文; 工程论文; 弯矩论文; 框架论文; 楼板论文; 《基层建设》2015年34期论文;