第四軍醫大學西京醫院安居工程結構設計

唐旭陽

(中國建筑西北設計研究院710003  西安)

1、工程概況

    本工程位于西安市長樂西17號，西京醫院院內。地下l層，地上30層，突出屋面2層，高94米。底部平面尺寸為91.5x39.7米。總建筑面積56958平方米。地上l～3層為商業用房，4~30層(雙塔部分)為智能化住宅，地下室為設備用房及平時兼車庫的六級人防地下室。

    結構形式為一大底盤雙塔以剪力墻結構為主的框架一剪力墻結構，抗震設防烈度八度，建筑場地類別Ⅲ類，按西安市抗震區劃截面驗算位于Al區(am2x0.15，Tg=0.45)。剪力墻、框架抗震等級均為一級，基礎采用鋼筋混凝土灌注樁基礎。

    工程于2001年2月28日封頂，2001年6月8日外墻面磚及室內隔墻砌筑粉刷完畢。

2、設計特點、技術經濟指標、優缺點

    大底盤雙塔結構這一復雜的高層鋼筋混凝土結構，結構計算同時采用了兩個不同的力學模型的結構分析軟件，考慮雙塔結構每個振型都有兩種表現形式，應取足夠振型，本工程取30個振型。結構構造方面，確保大底盤能帶動上部雙塔共同振動，充分加強了裙房屋面剛度，同時加強該層上下兩層樓面的剛度及連結裙房的雙塔墻體在底部三層的配筋。該工程結構雖然設計于l999年11月，但這些計算考慮、構造措施也已滿足了新高規-JGJ3-2002的要求。

    30層主樓和3層裙房之間為整體基礎，未設沉降縫，很好地滿足了地下室一個人防單元不允許設縫和建筑地下室防水的要求。通過以下措施解決了主樓與裙房間的沉降差異對結構的不利影響：①主樓和裙房采用不同樁徑不同樁長；②加強裙房與主樓之間的連接剛度；③設置沉降后澆帶。封頂至今基礎沉降已穩定且完全小于規范允許值。主樓l6.2～23.5mm，裙房沉降量l4.4~16.0mm。

    主樓試樁采用φ800、45米長的樁，通過試樁在保證單樁極限承載力標準值7200KN不變的情況下，工程樁縮短了7米，僅此一項節約投資85.54萬元。    結構底部長度91.5米屬超長結構，設計上結構長向主樓與裙房之間未設抗震伸縮縫，竣工至今基礎底板、外墻、梁板均未出現任何裂縫及漏滲水現象，地下水位-6.0米左右，基礎埋深-8.2米，說明本工程超長設計是成功的，主要設計措施為：①后澆帶；②微膨脹劑；③長向梁板配筋率不小于O.6％。

    本工程土建安裝造價102，716，326.51元，每平方米造價1，803.37元。由于本工程為一智能化建筑，遠程抄表、電話網絡、可視對講齊全，每棟三部電梯。這一造價在本地區實不屬高，建設單位對樁基和上部設計相當滿意，該工程已被蘭州軍區質監站按優良工程驗收。

3、設計特點說明及計算分析

    本工程結構分析同時采用墻元有限元程序 SATWE和空間桿一薄壁桿系TAT兩個不同力學模型軟件進行了計算分析。時程分析地震波選用一條人工波AAl3.DAT(市抗震辦提供)，兩條實測波ELL-3、 KAA-3。時程分析計算結果的位移、地震力均小于振型分解法的結果。主要的結構斷面尺寸，墻厚：地下室~3層350、4-14層300、15層以上250，板厚：底層250(人防)、200(非人防)，2~3層140，裙房屋面160，四層l30，標準層l00，大屋面l50，砼等級C40～C30。

主要計算結果見下表：

    上述計算結果均滿足規范要求且在正常范圍之內。超筋僅為少數連梁超筋。說明結構斷面尺寸合理，2000年元月已通過西安市的抗震設計審查。

    本工程主樓與裙房的樁基設計，考慮到裙房沉降小，故設計時對裙房樁的承載力放大20％，裙房樁徑φ600，有效樁長30米，單樁極限承載力標準值2050KN，設計取l.2x2050KN。為消除施工期間兩者的沉降差異，在主樓與裙房之間設兩條800寬沉降后澆帶，待主樓封頂且沉降穩定后再用微膨脹砼封閉后澆帶。考慮長期荷載的作用，也會產生一部分沉降差異，為此加強了主樓與裙房在基礎及底層的連接剛度，這兩層處裙房的梁高、板厚與主樓相同，適當提高長向配筋率。基礎筏板厚700，每層最小配筋率0．271％，這些措施以求抵抗長期荷載作用下產生的沉降差異。

    考慮到雙塔超長結構，為保證大底盤帶動上部雙塔共同振動，裙房屋面板厚l60，雙向雙層配筋，長向單層配筋率不小于0．35％，該層長向梁縱筋力求拉通，腰筋不小于4φ18，對二、三層板厚取140，長向配筋率每層不小于0.3％，長向梁要求同裙房屋面。同時考慮到超長結構，地下室外墻長向水平配筋率每層不小于0.3％，地下室頂板長向每層配筋率不小于O.3％，增加底部三層兩端墻體配筋率，這些措施以求抵抗長期溫度應力的作用。增設后澆帶以求消除砼澆搗時產生的收縮應力。通過增加屋面保溫層厚度以求減小溫度應力作用，以上這些措施均為保證超長結構不致出現裂縫，起到了良好的效果。

依據標準及參考文獻：

[1]行業標準《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3—2002。

[2]《大底盤上雙塔和連體高層建筑的振動分析》——建筑結構l999年4期。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)