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无锡市新型轨道交通控制中心结构设计(论文).pdf

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· 27· 1 工程概况 无锡市新型轨道交通控制中心项目总用地面积 20 114 m 2, 项目用地位置位于金城路以北,清扬路以西。主楼高 118.8 m, 约42 000 m 2;裙 房 24 000 m 2,高26.4 m。地下 2层约 27 000 m 2。 根据规划图,该项目主要有如下建筑 :裙房,包括地铁控制 中心、公安派出所、变电所、商业区等 ;塔楼,包含地铁、 交通和出租办公等功能区。 建筑的主要结构信息见表 1。 表1 建筑结构信息 项目 塔楼 裙房 高度/m 118.8 26.4 建筑面积 /m 42 000 24 000 结构类型 框架–筒体结构 屋盖钢结构 框架 2 结构体系 2.1 r ?? ? 为配合建筑实现其功能、美观的要求,同时考虑经济性 和安全性,主体结构部分采用钢筋混凝土。对高层办公塔楼, 采用框架 –筒体结构 ;顶部大空间采用钢结构桁架来构成通 透的墙面 ;裙房采用钢筋混凝土框架结构 ;裙房顶部的大空 间采用正交正放的钢结构网格作为屋面。 总体上看,建筑结构形式比较简洁、明了,传力路径明确。 结构局部存在大跨度、悬挑、开洞等情况,可以通过一系列 结构措施来实现。 办公塔楼因其设计高度达到 118.8 m,按照高层建筑混凝 土结构技术规程规定,属于典型的 A级高度的建筑结构。顶 部结构采用钢结构桁架,以实现建筑造型要求的通透和美观。 裙房顶部的控制大厅跨度达到 50 m,利用纯钢正交正放 的型钢网格结构作为屋面,将有助于减轻结构自重。 在初步方案设计阶段,结构设计应和建筑等专业紧密沟 通,保证结构体系的安全、可靠、经济和施工可行性,并满 足建筑、功能等方面的要求,力求建筑和结构设计的统一。 2.2 S ?r?e 本部分主要针对办公塔楼,提出相应的设计策略,并展 开分析和计算,以说明结构的工作性能。 2.2.1 结构设计理念 (1)结构体系。结构构成特点 :由电梯和楼梯筒组合围 成核心混凝土筒体,周边采用混凝土框架。标准层核心筒位 于建筑平面中心,核心筒面积约占建筑面积的 20%,核心筒 高宽比约10,可充分利用该核心筒的有利布置,将其作为结 构抗风和抗震主要抗侧力构件。核心筒选用钢筋混凝土材料, 混凝土的刚度大,耐火性能好,初始造价和后期维护费用较低。 同时结构具备足够的侧向刚度,无需设置伸臂加强层,减少 结构竖向刚度和内力的突变,同样该核心筒对结构竖向稳定 性也发挥着重要的作用。由于该钢筋混凝土核心筒的抗侧刚 度较大,周边柱子可以采用较大柱距,为建筑提供灵活的空 间组合和开括的视野。考虑到成本要求,在保证建筑净高的 要求下,同样采用钢筋混凝土框架结构。周边框架与核心筒 共同工作,在水平地震工况下,起多道防线的作用。 (2)钢筋混凝土框架柱。根据框架柱轴压比的限制,本 工程选用边长从 800~1 200 mm 2的矩形混凝土柱,保证了外框 架沿竖直方向具有较好的连续性,同时也比较经济。弹性分 析结果显示在结构中段以上外框架承担的地震剪力和倾覆力 矩没有突然的变化,证明外框架竖向具有良好的连续性能。 在侧向荷载作用下,角柱轴力随着角柱刚度增加而迅速增大, 加剧了外框架的剪力滞后效应,同时由于角柱远离结构刚心, 扭转造成的轴力和侧向力加剧了外框架柱间的轴向力非均匀 分布,这对结构设计十分不利,难于达到经济合理的要求, 因此在平面布置中将角柱去除,仅增强临近角部的边柱,从 而减小剪力滞后相应,充分发挥框架 –筒体结构竖向构件的 受力性能。 (3)楼板体系。综合考虑整体结构体系、建筑平面功能 布置、机电要求、层高净高要求,尤其是造价等因素,最后 确定采用现浇钢筋混凝土梁板作为结构的楼板体系。现浇钢 筋混凝土梁板与外框架和核心筒有良好的连接作用,有利于增 强其整体性,以传递竖向力和水平力。现浇式钢筋混凝土梁 板系统可降
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