【文章內(nèi)容簡介】 在 2～ ，臺階寬 8～ 12m，自然坡度在 5～ 12186。另在場地北東側(cè)存有一高約 10m的陡坎，經(jīng) 調(diào)查未發(fā)現(xiàn)裂縫及滑移現(xiàn)象，根據(jù)人工填土①和碎石土②、漂卵石④層的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，穩(wěn)定性計算參數(shù)（ C、Φ值）可按如下采用： 人工填土①： C=15KPa；Φ =6176。 碎 石 土②： C=10KPa；Φ =16176。 粘 土 ③ ： C=32KPa；Φ =9176。 漂 卵 石④： C=15KPa；Φ =32176。 經(jīng)對剖面 44 的穩(wěn)定計算，其安全系數(shù) Fs= 處于穩(wěn)定狀態(tài)。場地整體處于穩(wěn)定狀態(tài)，另場地內(nèi)無其它不良地質(zhì)現(xiàn)象，適宜建筑。 由于場地修建建筑物，因此須對北東側(cè)地段邊坡進(jìn)行建議采用重力式擋墻或樁板進(jìn)行支擋處理。 基礎(chǔ)設(shè)計 ： 主比賽館和訓(xùn)練館采用人工挖孔樁樁基礎(chǔ)。以漂卵石④層作為樁基礎(chǔ)持力層。樁徑為 1000、 1200兩種，進(jìn)入持力層深度不小于 1500。 人工挖孔樁樁徑、擴(kuò)大頭尺寸、單樁承載力特征值等詳見樁基初設(shè)圖。 附屬結(jié)構(gòu)，如標(biāo)高 XX路平臺和主比賽館南北側(cè)疏散樓梯，均為單層框架結(jié)構(gòu)，擬采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，以碎石土②層為基礎(chǔ)持力層。 半開敞 地下室設(shè)計： 本工程半開敞地下室，層高 米。地下室擋墻厚度為 400，抗?jié)B等級為 P6； 考慮場地基本沒有地下水，從降低工程投 資考慮，未設(shè)地下室底板。 六、 上部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計說明 ： 變形縫設(shè)置； 本工程主比賽館和訓(xùn)練館結(jié)構(gòu)為獨(dú)立的兩個單體，其中主比賽館屋頂鋼結(jié)構(gòu)平面尺寸為 74米 x 74米 。 訓(xùn)練館屋頂鋼結(jié)構(gòu)平面尺寸為 60 米 x 32 米 ,其長度不超過鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定的溫度區(qū)段長度限值。 主比賽館鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，最大樓板尺寸約 106米 x 83米。由于建筑體型的限制，無法設(shè)置變形縫。對此，采取以下結(jié)構(gòu)措施： （ 1） 通過設(shè)置樓面后澆帶減小混凝土收縮應(yīng)力的影響。 （ 2） 對 標(biāo)高大平臺（結(jié)構(gòu)最大尺寸平 臺）加強(qiáng)屋面保溫措施，減小使用階段溫度影響。 11 （ 3） 結(jié)構(gòu)計算考慮溫度影響，溫度差按 XX當(dāng)?shù)販囟炔?。 （ 4） 屋頂鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為橡膠支座彈性連接，以減小屋頂鋼結(jié)構(gòu)溫度變形對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響。 考慮人工挖孔樁基礎(chǔ)沉降很小，可滿足不設(shè)沉降縫的條件。 上部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)布置說明： 上部鋼筋混凝土總共為四層， 結(jié)構(gòu)體系為框架 剪力墻結(jié)構(gòu)， 二、三、四層標(biāo)高分別為 、 、 米，因場地中間為比賽場地，結(jié)構(gòu)樓板均為每層周圈布置，按建筑抗震規(guī)范 ，結(jié)構(gòu)平面布置屬“樓板局部不連續(xù)”的平面不規(guī)則類型。 為保證結(jié)構(gòu)主體在大震下的整體穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)平面的四角設(shè)置通高的 5000x5000的剪力墻筒體，該剪力墻筒體也是支撐屋面輕鋼結(jié)構(gòu)、保證其大震下正常使用的主要抗側(cè)力構(gòu)件。四個剪力墻筒體之間，另布置多片剪力墻，以保證各片樓板、看臺在縱橫兩方向均形成可靠的抗側(cè)力體系。 鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)高度約 17米，側(cè)向剛度下大上小、變化均勻，豎向體形規(guī)則。 框架抗震等級為一級；剪力墻抗震等級為一級。 七、結(jié)構(gòu)分析 ： 因本工程位于高烈度地震區(qū)， 初步設(shè)計階段結(jié)構(gòu)計算須滿足以 下規(guī)范要求： （ 1） 多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力大于 倍的樓層重力荷載代表值，即剪重比大于 。 （ 2） 多遇地震作用下的抗震變形驗(yàn)算，即主體框架 剪力墻結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件滿足彈性層間位移角限值 1/800 （ 3） 多遇地震作用下的構(gòu)件截面設(shè)計。 （ 4） 罕遇地震作用下的薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算。即主體框架 剪力墻結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件滿足彈塑性層間位移角限值 1/100 本工程所在地區(qū) 基本風(fēng)壓僅 ㎡，風(fēng)荷載下結(jié)構(gòu)總傾覆彎矩僅相當(dāng)于地震傾覆彎矩的 5%，不起控制作用，初步設(shè)計中 對風(fēng)荷載的作用未設(shè)專門論述，詳見計算書。 結(jié)構(gòu)分析采用 SATWE 和 MIDAS/GEN 進(jìn)行 ① ~③對比分析： 采用 PUSH進(jìn)行④分析 SATWE ： 《高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件》（墻元模型） 中國建筑科學(xué)研究院 PKPMCAD 工程部編制 MIDAS/GEN 《土木、建筑部門通用結(jié)構(gòu)分析以及優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)》 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司編制 PUSH 《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性分析軟件》 中國建筑科學(xué)研究院 PKPMCAD 工程部編制 計算模型一（ SATWE） 因 SATWE 和 MIDAS/GEN 輸入設(shè)置不同，為保證計算對比的有效性，對結(jié)構(gòu)計算模型做如下簡化 （ 1）結(jié)構(gòu)嵌固部位為室外地面（ ），未輸入基礎(chǔ)梁層和半地下室。 （ 2）斜看臺按平層結(jié)構(gòu)輸入，混凝土樓層簡化為標(biāo)高 ， ， ，混凝土樓板全部按彈性板模型輸入（彈性板 6） （ 3）屋面輕鋼（平面交叉桁架）結(jié)構(gòu)擬雙向鋼梁輸入；區(qū)格間設(shè)斜桿模擬桁架平面支撐；控制屋面重力荷載代表值與輕鋼結(jié)構(gòu)基本一致；為模擬屋面結(jié)構(gòu)質(zhì)心高度（約），在 混凝土屋面上設(shè)置 ，鋼柱下端剛接，上端雙向鉸接。鋼梁屋面層標(biāo)高 計算模型二（ MIDAS/GEN） 與計算模型一（ SATWE）一致，不同之處僅在于 SATWE中剪力墻開洞處連梁按墻元計算，而 MIDAS/GEN 中剪力墻開洞處連梁按梁單元計算。 計算模型一（ SATWE）與計算模型二（ MIDAS/GEN）計算結(jié)果比較 結(jié)構(gòu)自震周期 振型號 計 算 模 型 一（ SATWE） 計 算 模 型 二（ MIDAS/GEN） 誤差 振型描述 1 % Y向第一振型 2 % X向第一振型 3 % 第一扭轉(zhuǎn)振型 4 % 第二扭轉(zhuǎn)振型 5 % Y向第二振型 6 % X向第二振型 注： 2個計算模型振型模態(tài)一致 12 多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算 層號 標(biāo)高 地震方向 計 算 模 型 一（ SATWE） 計算模型二（ MIDAS/GEN） 差異 屋面 X 5466kN 5329 kN % 3 X 5494kN 4822 kN % 2 X 8088 kN 7584 kN % 1 X 9102 kN 7828 kN % 屋面 屋面 Y 4562 kN 4069kN % 3 3 Y 4661kN 4057 kN % 2 2 Y 6999 kN 7076 kN +% 1 1 Y 5406kN 5235kN % 注：剪重比均遠(yuǎn)大于 % 多遇地震作用下的抗震變形驗(yàn)算 層號 地震方向 最大層間位移構(gòu)件 計 算 模 型 一（ SATWE） 層間位移角 計算模型二（ MIDAS/GEN） 層間位移角 3 X K x 13 軸柱 1/628 1/984 2 X J x 9 軸柱 1/1431 1/1875 1 X A x 18 軸柱 1/3457 1/4166 3 Y K x 13 軸柱 1/628 1/923 2 Y B x 11 軸柱 1/833 1/882 1 Y M x 18 軸柱 1/5414 1/3846 注： 3 層 K x 13 軸柱，因剪力墻未升到 3 層，受力相當(dāng)于框架柱，其層間位移角大于1/800；小于 1/550 是符合規(guī)范要求的。 構(gòu)件截面 計算模型一（ SATWE）與計算模型二（ MIDAS/GEN） 構(gòu)件配筋均未超筋。 結(jié)論：由于 2 個程序在層重力荷載代表值取值、連梁計算模型、墻元模擬等方面存在差異，在計算結(jié)果上存在部分差異是正常的，誤差基本在 10%以內(nèi)。從比較結(jié)果看，按 計算 模型一（ SATWE） 設(shè)計是偏于安全的。 計算模型三（ SATWE） 針對 計算模型一 的不足，在 計算模型一 的基礎(chǔ)上補(bǔ)充輸入基礎(chǔ)梁層和半地下室，斜看臺按斜梁結(jié)構(gòu)輸入， 計算模型一（ SATWE）與計算模型三（ SATWE） 計算結(jié)果比較 （ 1） 多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算 層號 標(biāo)高 地震方向 計 算 模 型 一（ SATWE） 計 算 模 型 三（ SATWE） 差異 屋面 X 5466kN 5819kN +% 3 X 5494kN 6051kN +% 2 X 8088 kN 8024 kN % 1 X 9102 kN 14010 kN +% 屋面 屋面 Y 4562 kN 5049kN +% 3 3 Y 4661kN 5171kN +% 2 2 Y 6999 kN 6509kN +% 1 1 Y 5406kN 12021kN +% 注：計算模型三因輸入基礎(chǔ)梁層和地下室，并指定設(shè)置地下室，導(dǎo)致一層水平地震剪力明顯放大。 結(jié)論： 計算模型三 在自震周期、水平地震剪力和抗震變形驗(yàn)算等方面 基本相當(dāng)。且水平地震剪力偏大，其計算結(jié)果用于施工圖配筋設(shè)計偏于安全。 該計算柱底內(nèi)力結(jié)果可用于施工圖樁基設(shè)計。 斜看臺最低處，框架柱為短柱，導(dǎo)致配筋超筋，該問題在施工圖階段解決。 計算模型四（ MIDAS/GEN） 根據(jù)屋面輕鋼（平面交叉桁架）結(jié)構(gòu)的設(shè)計成果，在 計算模型二 的基礎(chǔ)上，將屋面平面交叉桁架模型與下部框架 剪力墻結(jié)構(gòu)模型結(jié)合在一起進(jìn)行協(xié)同分析，兩者采用橡膠支座彈性連接。 計算模型二（ MIDAS/GEN）與計算模型四（ MIDAS/GEN） 計算結(jié)果比較 （ 2） 多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算 13 層號 標(biāo)高 地震方向 計 算 模 型 二（ MIDAS/GEN） 計 算 模 型 四（ MIDAS/GEN） 差異 屋面 X 5329 kN 1321 kN % 3 X 4822 kN 4518 kN % 2 X 7584 kN 7687 kN +% 1 X 7828 kN 6954 kN % 屋面 屋面 Y 4069kN 1510 kN % 3 3 Y 4057 kN 3042 kN % 2 2 Y 7076 kN 6359kN % 1 1 Y 5235kN 5043 kN % 注：剪重比均遠(yuǎn)大于 % 結(jié)論： 計算模型四在 水平地震剪力和抗震變形驗(yàn)算等方面均小于 計算模型二， 考慮橡膠支座在水平地震作用下相當(dāng)于隔震的效果，頂層水平地震剪力大輻降低，而 1~3層相對變化不大。其計算結(jié)果合理。滿足規(guī)范要求。 4 個計算模型比較結(jié)論： 4個計算模型的自震周期接近，振型模態(tài)基本一致，其計算結(jié)果均可滿足規(guī)范限值要求。 施工圖階段采用水平地震剪力最大的 計算模型三 來對下部框 架 剪力墻結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計，滿足規(guī)范要求，且是偏于保守和安全的。 因篇幅所限，未對各種模型的計算參數(shù)設(shè)置和結(jié)果比對作逐個詳述，詳見計算書。 （ PUSH） 以 計算模型三為 基礎(chǔ)，在 標(biāo)高鋼柱下增設(shè)橡膠支座，進(jìn)行罕遇地震作用下的薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算。 圖片從上往下分別為： X向（小震） ； X向（大震） ； Y向（小震） ； Y向（大震） 驗(yàn)算結(jié)果均滿足規(guī)范要求。 14 八 、 主要抗震技術(shù)措施： 采用四角設(shè)有加強(qiáng)筒體的現(xiàn)澆框架 剪力墻結(jié)構(gòu)體系。有利于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。 通過屈服判別法找出結(jié)構(gòu) 的薄弱部位，針對性采取加強(qiáng)措施，保證結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范“小震不壞，中震可修”，進(jìn)而滿足“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。 具體判別過程簡述如下： 在小震下結(jié)構(gòu)設(shè)計計算（ 計算模型三 ）的基礎(chǔ)上，通過逐步增大地震作用的方法（逐步增大地震影響系數(shù)），找出構(gòu)件發(fā)生屈服的順序。 水平地震地震影響系數(shù)按 （小震）； ； （中震）逐步增加。所有荷載分項(xiàng)系數(shù)取 ；地震作用的增大或調(diào)整系數(shù)取 （構(gòu)件抗震等級取四級）；鋼材和混凝土強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值。 （ 1） α max=，框架柱、框架梁、墻體、連梁均不發(fā)生屈 服。 （ 2） α max=，框架柱、框架梁、連梁均不發(fā)生屈服。個別墻體出現(xiàn)抗彎屈服，通過調(diào)整相關(guān)構(gòu)件截面尺寸，使之不發(fā)生屈服。 （ 3） α max=，框架柱、框架梁、連梁均不發(fā)生屈服。個別墻體出現(xiàn)抗彎屈服，施工圖階段采取增強(qiáng)措施增加其抗彎承載力，使之不發(fā)生屈服。 本工程屬多層框架 剪力墻結(jié)構(gòu)，四角加強(qiáng)筒體的剪力墻高寬比 17/5=。參照《北京室建筑設(shè)計技術(shù)細(xì)則》，其底部加強(qiáng)區(qū)取底部一層，墻體厚度 500，高厚比約為10，通過屈服判別法分析，均不發(fā)生屈服。 采用 9度抗震設(shè)防。按乙類建 筑設(shè)計，規(guī)范要求應(yīng)符合比 9度抗震設(shè)防更高的要求，因此本工程參照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》抗震等級按特一級設(shè)計，并略高于特一級的構(gòu)造要求。 具體措施如下： 規(guī)范要求 本工程采用 剪力墻抗震等級 比一級更強(qiáng) 特一級 剪力墻軸壓比限值 約束邊緣構(gòu)件縱筋最