中华鲟C车间结构设计（论文）.pdf

· 9· 1 工程概况 本项目为长江口中华鲟自然保护区二期建设工程，项目 位于上海市崇明岛东滩附近，揽海支路以南，规划支二路以西， 南侧为一期建设用地及规划河道，东侧为鸟类保护基地及其 他企业用地。项目包含 C、D、E 3个科学研究车间、值班楼、 环境监测与物种保护实验室、门卫及室外保护驯养区等，其 中建筑物总建筑面积为 39 6 30 m2，建筑效果如图1所示。 图1 建筑效果示意 上海市重现期 50年的基本风压为 0. 55 kN/m 2，因接近长江 入海口，地面粗糙度类别为 A类，抗震设防烈度为 7度，设计 地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为 0.10 g，建筑场 地类别为Ⅳ类场地，场地特征周期值为0. 9 s。建筑结构的安全 等级为二级，合理使用的设计年限为5 0年，基础和桩基的设 计等级均为甲级。 C、D、 E生产车间的结构体系均为钢筋混凝土框架结构， C、 D车间均为地上单层结构，局部存在夹层，无地下室， E车间 地上 3层，地下 1层，单体的建筑高度为 12.0 ~17.0 m 。其 中 C、D、 E车间存在结构超长、大跨度、屋面造型复杂等特点，本文以 科学研究车间 C车间为例，介绍该类项目结构设计的特点及 需采取的措施，供同类项目设计参考。 2 基础设计 项目场地属于河口、砂嘴、砂岛的地貌类型。场地地势 基本平坦，场地标高基本在 +3.220 m左右，靠近一期的场地 局部标高在 +2.090 ~+4.860 m。土层分布较为稳定，抗浮水位 按总图中回填地坪标高以下 0.5 m计算。经勘查该建筑场地在 20 m深度范围内无液化土层。本场地地下水对混凝土结构及 混凝土结构中的钢筋均具有微腐蚀性。本场地表面为杂填土， 桩基施工前需先挖除，杂填土以下各土层的分布及性质见表 1。 表1 场地土层分布及参数 层号 岩土名称 承载力特征值fak/kPa 压缩模量 Es1-2/MPa 备注 23-1 砂质粉土 105 6 23-2 砂质粉土 140 15 23-2夹 淤泥质粉质粘土 75 4.5 4 淤泥质粘土 70 4 51 粘土 90 5 52 粉质粘土 — 9 71 砂质粉土 — 24 主楼桩端持力层 72 粉砂 — 35 考虑以上条件进行基础设计。 C车间主楼采用桩承台基础， 周边一圈承台均设置 6 00 mm ×1 200 mm 高的拉梁，以平衡柱底 不平衡弯矩，桩基采用直径 5 00 mm 的预应力高强混凝土管桩， 以 71层砂质粉土作为桩端持力层，单桩竖向抗压承载力特征 值 Ra=2 050 kN ，有效桩长为45 m；水池下基础承压拟采用基 础换填方法，换填后地基承载力应满足 fak≥ 55 kPa，基础抗 拔采用直径400 mm的预应力高强混凝土管桩，以 23-2层砂 质粉土为桩端持力层，桩长 9 m，取单桩竖向抗拔承载力特征 值 Ra=350 kN 。 该项目实际桩顶标高大于天然地坪标高，不但影响桩基 承载力的计算和侧摩阻力作用的发挥，也不利于桩基的施工， 故在桩基施工前需要对地基进行换填处理。换填前要先清除 场地内的杂填土，不扰动原有老土层，采用素填土分层夯实， 压实系数不小于0 .95 ，回填至承台底标高约 300 mm 。回填完 成后预留2~ 3个月的时间待填土有一定的固结后再进行桩基和 基础施工。 3 上部结构设计 本项目结构设计难点为 ：（ 1）由于建筑功能、工艺需要， 主体结构内存在大量水池及部分海水池，环境类别较复杂， 对构件的耐腐蚀性要求较高；（2）单体的计算假定及抗震分析； （3）单体结构存在大量大跨水平构件（最大跨 24 m）及结构 总体超长（单轴总长约120 m） ；（4）单体整体形状为椭圆形， 且屋面和外墙为三维曲面混凝土面，对设计及施工的精度要 ［摘 要］ /?C:·?},Bv、 r丁)、亦?gr c、 L K? ????v仙?劳， sr ?R?XL??。 了n乔??、r ?R??? 、???堵 、丁)r1g? O?堵 、亦?gG? O c?? 、上? ? 中?