引言

由華建集團華東建筑設計研究院有限公司原創設計的成都天府國際機場旅客過夜用房于2021年5月竣工，組成項目的兩座酒店——天府空港云享酒店和天府空港悅享酒店，投入運營至今已有一年半時間。該項目是國內罕見的采取隔振技術設計建造的地鐵上蓋酒店，實現了機場酒店“舒適、便捷、高效”建設初衷，做到了便捷與安靜的完美統一。

為了深入了解本項目的設計相關內容，《建筑結構》雜志社小編特別對華東建筑設計研究院有限公司該項目的結構負責人吳亞舸，就該機場酒店結構設計問題進行了線上專訪。

采訪內容如下

《建筑結構》：該機場酒店的亮點是什么？

吳亞舸：成都天府國際機場旅客過夜用房地處天府國際機場核心區域，與T1、T2航站樓，GTC換乘中心無縫銜接，坐擁極致空港景觀，享“天府之眼”之美譽。項目以“金烏負日”為基本設計概念，與“太陽神鳥”航站樓交相呼應，將古蜀國文化的古樸意象和深邃內涵進行現代化完美演繹。建成的酒店有世界級硬件設計——BHS系統，內部專設目前國內唯一一家可在酒店自助辦理行李托運的服務。旅客入住時就可辦理行李托運，離店步行5分鐘即可直達航站樓候機，旅客出行與入住無比輕松。因此，高效和便捷是該酒店不同于其他機場酒店的最大亮點。

《建筑結構》：在地鐵上建造酒店是否擔心后期使用的振動問題？

吳亞舸：該機場酒店選址于天府國際機場的核心位置，充分考慮到天府國際機場是集高鐵、地鐵、公路換乘于一體的中國西部區域國家級航空樞紐港。為完善整個機場配套設施，建設方需要打造一個高效便捷的旅客換乘過夜酒店。但便捷的體驗要面臨復雜場地條件的考驗，由于時速350公里/小時的成自高鐵、地鐵18號線及機場穿場公路從酒店下方穿過，在設計方案初期建設方是有過這方面的顧慮的，甚至提出如果不能滿足隔振和降噪的舒適度要求，就要重新考慮酒店的選址。因此，為了解決列車行駛過程中造成的振動，在項目前期對隔振靜音技術進行了詳細的論證和評估，確保旅客在靜謐之中安然入睡。

《建筑結構》：建成后的實際使用效果如何？

吳亞舸：從攜程網上住店客人的反饋和點評來看，該酒店確實做到了“便捷與安靜”的完美統一，幾乎沒有客人對酒店振動和機場噪聲有投訴，你甚至不知道下面正有地鐵飛速通行。有“天府之眼”美譽的空中連廊已成為酒店入住客人的網紅打卡點。

《建筑結構》：該酒店周邊場地條件復雜，造型獨特，設計時需要考慮哪些關鍵問題？

吳亞舸：受制于場地條件，旅客過夜用房下方有軌道交通和機場下穿公路隧道，豎向結構不可避免地落于地鐵站廳層或穿場公路的結構頂板，因此：一部分豎向構件需利用隧道頂板做結構轉換層；另一部分則盡可能利用現有站廳層結構柱直接升至上部；還有一部分豎向構件是在自身地下室范圍內，靠自身基礎支承。同時，為解決軌交和公路隧道的環境隔振問題，經過前期的充分論證和評估，決定采取隔振技術設計建造；通過在主樓和裙房下安裝多達683個鋼彈簧隔振器，來減輕機車行駛帶來的震動。因此，從結構底部豎向支承的角度看，需要解決共板轉換、跨區支承的差異沉降問題，同時還要考慮隔振支座對結構抗震性能的影響。

另外，V形柱和懸掛在主樓兩端中央“天府之眼”的空中連廊均為項目的點睛之筆，因此，從建筑造型的角度看，需要解決諸如V形柱的抗震性能化關鍵構件的設計，和“天府之眼”懸掛結構的設計。

通過以上的解答，我們對成都天府國際機場旅客過夜用房結構設計的重點、難點及注意事項有了初步了解。接下來具體介紹該項目的技術亮點內容。

1、項目概況

項目位于天府國際機場一期工程航站區南北軸線上，北側貼臨航站區GTC，其余三邊為航站區地面環道和航站樓出發層高架道路。沿南北中軸下方有兩條快速地鐵線及航站區下穿公路隧道；場地北側下方約10m深處，還有航站樓地下行李管廊穿越，場地條件十分復雜。過夜用房項目由一座高星級（五星）酒店和一座次高星級（經濟型）酒店構成，總建筑面積約13.2萬m2，主樓地上建筑9層，結構10層（首層與2層間有1層設備夾層），地下1層，總建筑高度44.55m。酒店高層客房主樓分列兩側，圍合的中間部分為2層中式裙房(局部3層)，布置有多功能廳、宴會廳、接待大堂，酒店后勤等公共服務區，GTC通道可以直達機場航站樓。

▲ 酒店方案效果圖

▲ 建設中的酒店

▲ 建成后的酒店夜景

▲ 酒店剖面

2、結構體系和隔振方案

酒店主樓采用混凝土框剪結構，屋面設鋼結構飄頂；主樓圍合的圓形裙房采用框架結構。地下室頂板采用鋼筋混凝土現澆梁板結構，基礎采用獨立基礎+防水板，局部設樁基承臺。本工程直接建造在地鐵、下穿公路隧道上方，為盡可能減小隧道內機車行駛振動的影響，改善舒適度的同時兼顧造價成本，設計采用綜合隔振方案如下：

（1）在地鐵站臺區1000m范圍內（涵蓋整個酒店場地范圍）采用鋼彈簧浮置板道床隔振技術，減小振動源能量輸入，稱為主動隔振措施。

（2）酒店客房主樓采取局部浮筑的被動隔振措施。對于主樓與下穿公路或地鐵隧道頂板重疊區域，凡落于該區域的豎向構件（柱、墻）底部均設置鋼彈簧隔振器，上部樓層支撐在這些隔振器上。

（3）隧道陰影范圍以外設一層地下室，上部結構仍采用傳統現澆鋼筋混凝土與地下室結構相連，但在地下室側墻外及防水板底部均設擠塑板軟墊層，獨立基礎下設聚氨酯減隔振墊，作為輔助隔振措施。

（4）酒店裙房中部集中了接待、宴會廳等對振動敏感的公共服務區，采取建筑整體浮筑的被動隔振方案，該結構單元首層板與地鐵隧道頂板間的柱底全部設置鋼彈簧隔振器。

3、關鍵技術問題

3.1 關鍵問題一：隔振彈簧支座對結構抗震性能的影響

主樓采用框剪結構，部分框架柱及剪力墻底需設置鋼彈簧隔振器與下方隧道頂板相連，結構方案論證時擔心彈簧剛度約束不足，抗扭剛度下降會致使扭轉振型提前。為此，補充了彈簧水平剛度變化對結構動力特性的敏度分析。隨后的分析表明：盡管隨柱、墻底彈簧水平剛度的減小，結構前兩階振型仍為平動振型，僅是平動振型的扭轉分量和結構最大扭轉位移比有所提高，結構總體動力特性未發生根本性改變。說明剪力墻形成的筒體仍能令結構保持較高的抗扭剛度，結構總體層間位移角較小，余下未設置隔振器的墻、柱底能提供足夠的約束剛度。

裙房中單元采用結構整體隔振方案，鋼彈簧隔振器設置于所有框架柱底。鋼彈簧支座不同于常規橡膠隔震支座，不能有效減小結構在水平地震作用下的基底剪力；當設置鋼彈簧支座導致結構抗側剛度降低過多，樓層層間位移角不滿足規范要求時，可在裙房周邊變形較大位置設置黏滯阻尼器，減小水平地震作用。

3.2 關鍵問題二：主樓跨區支承的差異沉降

主樓部分豎向構件落于下穿公路隧道頂板，其余豎向構件與自身地下結構相連，主樓上部客房標準段切入下穿公路隧道頂板的區域需利用隧道頂板進行結構轉換，地下交通結構與主樓地下結構彼此斷開。上述問題導致主樓設計需考慮跨區支承的差異沉降。

主樓位于下穿公路隧道區域的豎向變形主要由下述三部分組成：隔振鋼彈簧組的壓縮變形、隧道轉換厚板的豎向撓度、隧道結構和主樓結構的基礎差異沉降。通過精確調整彈簧支座的豎向剛度，可令柱、墻底壓縮變形控制在20mm以內；同時在施工階段可通過對隔振彈簧施加預先壓縮，解決主樓現澆豎向構件與設置彈簧隔振器的豎向構件之間的差異沉降問題。隧道頂板可采用預起拱或加配預應力鋼筋的方式減小豎向撓度。主樓地下室區域的豎向變形主要由自身基礎沉降和混凝土構件的壓縮變形決定，因主樓及隧道基礎均以中風化基巖為持力層，地基沉降小。因此，落于隧道頂板的豎向構件底部設置彈簧隔振器的局部隔振方案造成的豎向沉降差可控。

3.3 關鍵問題三：下穿隧道轉換厚板

有部分墻柱落于地鐵及穿場道路上，需利用下穿隧道頂板作為上部結構的轉換厚板，并在這些墻柱底部設置彈簧隔振器。計算截取轉換墻、柱兩跨范圍的隧道頂板，進行主樓-隧道整體有限元分析。

(a) 1#左單元

(b) 1#右單元

(a) 2#左單元

(b) 2#右單元

▲ 主樓和下穿隧道整體計算模型

3. 關鍵問題四：V形斜撐-柱節點抗震性能

對層間V形斜撐-柱節點進行三維實體有限元分析，分別驗算該節點的最不利工況在中震彈性組合及大震不屈服組合下，節點內型鋼和鋼筋的應力狀態以及混凝土開裂損傷情況。有限元分析表明：鋼骨、鋼筋基本處于彈性應力階段，尚未屈服，節點區受力性能良好；混凝土僅有受拉開裂，受壓損傷輕微，構件內鋼骨可以有效地將上柱荷載通過斜撐傳遞至下柱。

▲ V形柱照片、節點計算模型

(a) 鋼骨von Mises應力/MPa

(b) 鋼筋縱向拉應力/MPa

▲ 內部鋼骨及鋼筋應力

(a) 受壓損傷因子

(b) 受拉損傷因子

▲ 混凝土損傷

3.5 關鍵問題五：空中連廊“天府之眼”的懸掛結構

兩棟主樓之間有跨度約48m的大跨鋼連廊飄頂，其下以32根鋼拉桿懸掛一個空中連廊。屋蓋采用空間管桁架結構，四榀主桁架通過固定鉸和滑動鉸支座的弱連接形式與主體結構相連，支承于兩側主樓的柱、墻頂端�？罩羞B廊的豎向穩定通過兩側與主樓相連的拉壓滑動鋼支座來保證，水平面內的穩定則依賴兩側與主樓相連的平面板鉸裝置。因空中連廊的豎向振動頻率較接近人行頻率，在連廊圓盤中部底板增設一對TMD質量阻尼器，用于改善空中連廊的人行舒適度。根據預先計算的鋼拉桿張拉力，在連廊吊裝完畢，以及幕墻、室內裝飾荷載基本完成后，分兩次進行張拉，確保空中連廊使用工況下處于穩定的受力狀態。為保證主拉桿不會因松弛而退出工作，拉桿索頭端部設置了正反牙螺紋的張緊裝置和長期應力跟蹤裝置，可在結構全生命使用期內進行健康監測，通過索頭張緊裝置調節張拉力。

▲ 空中連廊結構模型

▲ 空中連廊鋼拉桿拉力分布示意

▲ 空中連廊施工階段照片

▲ 空中連廊建成后照片

原文標題：建筑結構·專訪丨機場酒店“便捷、安靜”的完美統一——成都天府國際機場旅客過夜用房

來源作者： 建筑結構 吳亞舸、安永利、張維仁

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