广东省建筑设计研究院 广州 510010
摘要：通过对广州天河智慧城核心区软件园结构设计分析过程的介绍，重点介绍了板柱剪力墙结构、大跨度单跨转换梁、地下室底板基础，供设计人员参考。
关键词：板柱剪力墙结构；大跨转换梁；筏板基础
The Design of slab-column Shear Wall Structure for Guangzhou Tianhe Intelligent City Core Area Software Park
Ding xi rong
（The Architectural Design and Research Institute of Guangdong Province，Guangzhou 510010，China）
Abstract：Through the the introduction of analysis of of the process of structural design for Tianhe Intelligent City Core Area Software Park，mainly introduced the slab column shear wall structure，long span and single span transition beam，basement foundation，providing reference for structural engineer.
Key words：slab-column Shear Wall Structure；Long span transition beam；Raft foundation
1工程概况
广州天河智慧城核心区软件园高唐新建区软件产业集中孵化中心（三期）项目，场地位于广州市天河软件园高唐新建区，高普路与软件路交界地块，建筑用地面积18589.2m2，总建筑面积为72368 m2，其中地下建筑面积40670m2，地上建筑面积31698m2。本工程地下室不设缝，三层以上通过变形缝将这个建筑分成3个结构单元，分别是A区、B区及C区，如下图所示。
2结构设计原则
本工程为A级高度高层建筑，地面以上10层，地面以上建筑物总高度为40.00 米。本工程地面以下4层，负一层至负四层主要为停车库及设备用房，其中地下室-4层局部区域兼作六级人防地下室。
本工程结构设计使用年限为50 年，抗震设防类别定为丙类，场地抗震设防烈度为7 度，设计基本加速度为0.10g，地震分组为第一组，场地土类别为二类。
3地质状况
根据广东省建筑设计研究院编制的《广州天河智慧城核心区—软件园高唐新建区软件产业集中孵化中心（三期）岩土工程勘察报告》，本场地地面起伏较大，自然地面标高为37.08～42.79m（广州城建高程）。图3为地质剖面图，底板面标高为27.75，南面局部（ZK11）为强风化（fak=500kPa），其余为中或微风化（fak=）2000kPa）。
4.2结构缝的设置
本工程根据建筑功能使用、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，三层及以下结构不设置伸缩缝。设计时考虑首层楼面作为嵌固面。三层以上设置防震缝，防震缝宽220mm。
4.3楼盖结构体系
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，整体性良好。
1）地下室底板采用平板结构，板厚h=700mm；地下室楼板按无梁楼盖布置，非人防区域板厚h=250mm；人防区域板厚h=300mm；首层~三层采用梁板结构，板厚h=150 mm，四层以上采用无梁楼盖布置，周边设框架梁，并结合结构建筑要求外飘700mm楼板以平衡内跨板部分扭矩，局部开洞部位采用梁板结构，无梁楼盖板厚h=250 mm，屋面层板厚h=300 mm。
2）本工程三层A区、B区为转换结构，转换梁位置如下图所示，跨度为16.8m，截面为1000x2000，采用钢骨梁加强刚度，梁端柱子截面为1000x1200，转换梁及端柱抗震等级按提高一级考虑即一级考虑；B区三层平台大跨梁跨度27.2m，截面为600x1500，采用预应力结构以减小挠度。
计算结构小结
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；墙、柱的轴压比均符合《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的要求，有个别框架柱轴压比比规范略大，提高框架柱配筋率提高其延性；按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第5.5.1条要求；满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.4条关于不规则建筑各楼层的竖向构件最大弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍的规定；满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.3条关于建筑相邻楼层的侧向刚度变化的规定；满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.3条关于楼层层间受剪承载力不宜小于相邻上一层的75%规定；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《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第5.2.5条的规定进行调整。
6转换梁结构设计分析
本工程转换梁位于第三层，属于高位转换，且为单跨，跨度达16.8m，如何保证其抗震性能，是实现结构整体抗震按全性的关键。为了探讨转换梁的受力能力，本工程采用SATWE与MIDAS模型（A区转换层心上整体模型详图6）做了对比分析。并根据分析结果采取构造加强措施。
恒载作用下，SATWE计算转换梁跨中弯矩为12939KN.M，MIDAS结果为12285KN.M，两都相差5.3%，活载作用下，SATWE计算转换梁跨中弯矩为1689KN.m，MIDAS结果为1671KN.m，两都相差1.1%。两模型计算结构吻合，说明模型准确，结果可用于设计。
该转换梁跨中底部钢筋以加入型钢梁模型结果为准进行设计，由于型钢伸入柱内为500mm，达不到完全锚固，所以支座面筋按不加型钢梁模型结构进行设计。另外根据《高规》10.2.7规定，抗震等级一级的转换梁，上部纵筋最小配筋率为0.5%，面筋按13C32接通。
7基础设计
根据地基土质、上部结构体系及施工条件等资料，经技术和经济对比优化，本工程基础选用如下：框架柱采用柱下独立基础，持力层北区为中、微风化岩层（fak=2000），南区局部为强风化岩层（fak=500），局部岩面较低处，应超挖至持力层后回填与基础同等级素砼至基础底面或改用墩基础。
抗浮措施：由于结构自重及首层填土等永久荷载不能平衡水浮力，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，设置底板抗拔锚杆进行抗浮，锚杆间距不大于2.1m×2.1m，单根锚杆抗拔力特征值为 450 kN。
基础开挖时，施工单位反映，北区域底板面为中或微风化风化岩面，开挖较困难，由于工期紧迫需采用爆破，但基坑采用爆破容易破坏基础外岩体的完整性，故建议改为筏板基础。本工程基础多数为框架柱下独立基础，经计算分析，框架柱下独立基础冲切控制，加大配筋后厚度可以由原先的1200~1500减薄至900mm，底板厚度由原700mm相应调整为900mm。剪力墙下条形基础个数不多，轴力较大，经优化后厚度由原1500调整为1200，减小了开挖量。南区为局部为强风化，开挖相对容易。基础按原设计施工。
此次基础调整，虽然增加了材料用量造价，却节省了人工，也减少了工期，得到了业主与施工单位的肯定。
8结论
结构设计应遵循安全、实用的原则，根据工程情况进行技术的优化，设计人员应根据实际工程情况，选择合适的结构体系，采用有效的计算软件 建立合理的模型，对结构关键部位需采用不同软件进行对比较分析或补充计算，结果满足规范要求，同时对规范要求的构造措施以及需要构造加强的部位严格控制。
参考文献：
[2] GB5011-2010 建筑抗震设计规范[S].
[3] GJ3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程[S].
[4] 林扑强，陈星，苏恒强等 广州金铂公寓板-柱剪力墙结构设计及节点研究[J].广东土木与建筑
作者简介：
丁锡荣（1983.11）男，建筑结构师，硕士研究生学历，主要从事建筑结构设计相关工作。
所获荣誉及奖励：
论文作者:丁锡荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/25
标签：结构论文; 建筑论文; 基础论文; 工程论文; 底板论文; 结构设计论文; 高唐论文; 《基层建设》2017年第11期论文;