方 成,黃 超,甘 晶,郭 飛

(1.浙江省工業(yè)設(shè)計(jì)研究院,浙江 杭州 310051；2.中國聯(lián)合工程有限公司,浙江 杭州 310052)

1 工程概況

本工程為杭州市地鐵5號(hào)線位于余杭區(qū)的五常車輛基地上蓋物業(yè),場(chǎng)地紅線面積約53.44萬 m2,東側(cè)為繞城高速,西側(cè)和南側(cè)分別毗鄰荊長(zhǎng)大道、海曙路,北面是余杭塘河。該項(xiàng)目一層為地鐵5號(hào)線的車輛段基地,層高9～14.2 m；車輛段基地呈東西向分布,占地尺寸為1 250 m×210 m,通過抗震縫把大底盤劃分成長(zhǎng)寬80～100 m小底盤；上部物業(yè)主要功能為住宅小區(qū)及相關(guān)配套商業(yè),同時(shí)配建有小學(xué)及三座幼兒園,見圖1。轉(zhuǎn)換層各區(qū)塊建筑高度和體型不相同,部分單體大部分豎向構(gòu)件通過轉(zhuǎn)換梁轉(zhuǎn)換,其余單體也存在平面和豎向不規(guī)則,整個(gè)車輛段上蓋基地大部分建筑屬于不規(guī)則的超限高層。主要有四種典型結(jié)構(gòu)：

就我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局來說，國有經(jīng)濟(jì)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，因此，對(duì)于我國整個(gè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)來說，國有企業(yè)在整個(gè)經(jīng)濟(jì)格局中起著十分重要的作用。而作為國有企業(yè)中支柱性企業(yè)，電力企業(yè)由于其自身具有特殊性質(zhì)，面臨的風(fēng)險(xiǎn)也就存在著一定的不確定性因素。由于現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及國家各個(gè)地區(qū)對(duì)電力行業(yè)的不斷改革深化，使得電力行業(yè)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)有了許多變化。另外，由于近年來金融危機(jī)以及政府多方面監(jiān)管等眾多因素，導(dǎo)致電力企業(yè)，面臨的風(fēng)險(xiǎn)正在逐步加大。

MEA斜面的配制：稱取麥芽浸粉7.5 g，瓊脂粉8.0g，加去離子水500mL煮沸，每支保種管浸注1.5mL，121℃高壓滅菌20 min取出，平置于超凈工作臺(tái)上，冷卻后即可制成斜面。

圖1 五常地鐵車輛段鳥瞰圖

結(jié)構(gòu)A——東區(qū)住宅典型3#、5#樓。9 m(結(jié)構(gòu)標(biāo)高)平臺(tái)以下為車輛段,9～14.2 m為住宅停車庫，14.2 m以上為7/8層住宅。轉(zhuǎn)換構(gòu)件抗震等級(jí)采用二級(jí),塔樓三級(jí)。

例2(第10題) 某高職院校一大學(xué)生畢業(yè)后為響應(yīng)“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的號(hào)召，決定回家鄉(xiāng)興辦一個(gè)現(xiàn)代化養(yǎng)雞場(chǎng)．如圖，該養(yǎng)雞場(chǎng)場(chǎng)地是一個(gè)矩形ABCD，其中一面靠墻(墻足夠長(zhǎng))，其它三面由100米長(zhǎng)的竹籬笆圍成，則該養(yǎng)雞場(chǎng)場(chǎng)地的最大面積是

結(jié)構(gòu)B——西區(qū)住宅典型38#樓。14.2 m平臺(tái)以下為車輛段,14.2 m以上為11層住宅。轉(zhuǎn)換構(gòu)件抗震等級(jí)二級(jí),塔樓三級(jí)。

項(xiàng)目在車輛段設(shè)計(jì)前期,上蓋物業(yè)結(jié)構(gòu)即介入,提供上部塔樓柱位及柱配筋,在蓋下車輛段施工時(shí)即提前預(yù)留,因后期上蓋物業(yè)戶型改動(dòng)較小,大部分塔樓后期施工圖設(shè)計(jì)階段柱位與前期車輛段設(shè)計(jì)預(yù)留柱位吻合較好,局部柱與原預(yù)留柱錯(cuò)位通過節(jié)點(diǎn)與預(yù)留結(jié)構(gòu)進(jìn)行接駁。轉(zhuǎn)換層接駁節(jié)點(diǎn)見圖4。

結(jié)構(gòu)D——商業(yè)典型。9 m平臺(tái)以下為車輛段,9～14.2 m為停車庫和商業(yè)首層,14.2 m以上為4層商業(yè)(地面以上高度為27.5 m)。結(jié)構(gòu)D一層框支框架部分抗震等級(jí)采用二級(jí),轉(zhuǎn)換構(gòu)件抗震等級(jí)三級(jí),塔樓三級(jí)。

配筋及計(jì)算控制按以下標(biāo)準(zhǔn)：所有柱(轉(zhuǎn)換柱和普通柱)按程序輸出的小震、中震、大震包絡(luò)配筋；轉(zhuǎn)換梁按程序輸出的小震、中震、大震包絡(luò)配筋；框架梁按程序輸出的小震、中震包絡(luò)配筋；非抗震構(gòu)件,如次梁等,不用復(fù)核；轉(zhuǎn)換框架以內(nèi)的非轉(zhuǎn)換框架梁,主要為轉(zhuǎn)換層以下位于轉(zhuǎn)換框架內(nèi)的框架梁,須滿足相應(yīng)性能目標(biāo)對(duì)應(yīng)的構(gòu)件受力要求。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造

根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,合理設(shè)置結(jié)構(gòu)縫,保證較為合理的結(jié)構(gòu)單元。根據(jù)建筑層高要求,合理設(shè)置汽車庫層,部分結(jié)構(gòu)單元底層通高,上部建筑在一層頂轉(zhuǎn)換。盡量使上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整、對(duì)稱,受力均勻、位移角可控。

結(jié)構(gòu)A、B、D 14.2 m平臺(tái)以下按重點(diǎn)設(shè)防設(shè)計(jì),14.2 m平臺(tái)以上按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)C及該部位對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)均按重點(diǎn)設(shè)防設(shè)計(jì)。由于底層層高較高,二層層高相對(duì)較小,為調(diào)整剛度比,適當(dāng)加大底層柱截面或減小二層柱截面。上部結(jié)構(gòu)柱盡可能落在框架梁及一級(jí)次梁上,控制落在二級(jí)次梁上柱的數(shù)量,控制轉(zhuǎn)換梁剛度,減少轉(zhuǎn)換梁撓度,轉(zhuǎn)換梁采用預(yù)起拱以減小撓度[1]。

提高轉(zhuǎn)換層中不規(guī)則樓板的厚度及配筋率,目的是與計(jì)算假定盡可能的吻合,同時(shí)提高整體變形協(xié)調(diào)能力,計(jì)算樁基沉降,嚴(yán)格控制相鄰柱沉降差。通過調(diào)整豎向構(gòu)件的布置,減少整體結(jié)構(gòu)質(zhì)心和剛心的偏離較多的情況。在滿足建筑要求的前提下,通過提高建筑外圈的剛度,來提高結(jié)構(gòu)的整體抗扭性能[2]。

2.2 結(jié)構(gòu)體系

五常地鐵車輛段上蓋項(xiàng)目下部車輛段和上部塔樓均采用框架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)上下柱網(wǎng)錯(cuò)位,塔樓部分柱大部分通過轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)拖換,采用結(jié)構(gòu)梁轉(zhuǎn)換,即規(guī)范中未規(guī)定的框支框架結(jié)構(gòu)體系。柱位按上部結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)柱配筋預(yù)留鋼筋,預(yù)留長(zhǎng)度為1.5 m,見圖2。典型獨(dú)立區(qū)塊車輛段、停車庫和塔樓整體模型見圖3。

近年來，我國對(duì)于農(nóng)民工的體育參與程度越來越給予高度重視，并且開始實(shí)施很多農(nóng)民工健身的工程建設(shè)，從許多街道我們都可以見到各種體育健身的設(shè)備。僅從湖南省說，已經(jīng)將體育健身器材普及到了村鎮(zhèn)，如今很多農(nóng)村和社區(qū)都有健身設(shè)備和器材。但是對(duì)于城市來說，很多公共體育健身的場(chǎng)所農(nóng)民工進(jìn)不去，這是由于農(nóng)民工工作時(shí)間比較長(zhǎng)，進(jìn)行體育鍛煉很不方便，因此政府要考慮到這些因素，適時(shí)增加公眾體育健身場(chǎng)所的開放力度。

圖2 車輛段施工預(yù)留柱位

圖3 獨(dú)立區(qū)塊車輛段、停車庫和塔樓整體模型

結(jié)構(gòu)C——學(xué)校典型幼兒園。9 m平臺(tái)以下為車輛段,9～14.2 m為停車庫,14.2 m以上為3層幼兒園。轉(zhuǎn)換構(gòu)件抗震等級(jí)一級(jí),塔樓二級(jí)。

2.3 計(jì)算分析

采用多個(gè)結(jié)構(gòu)軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比對(duì)；補(bǔ)充靜力彈塑性時(shí)程分析,復(fù)核結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移及薄弱部位,同時(shí)分析出現(xiàn)塑性鉸的先后順序,判斷是否滿足抗震概念設(shè)計(jì)中的三水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。大震作用下彈塑性位移角不得大于1/50。

上部塔樓結(jié)構(gòu)下部是地鐵5號(hào)線的車輛基地,蓋上蓋下使用功能差異大,引起柱網(wǎng)錯(cuò)位,柱子無法落地,需要進(jìn)行豎向轉(zhuǎn)換,為此須進(jìn)行轉(zhuǎn)換層上部地鐵上蓋塔樓和下部地鐵車輛段結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比驗(yàn)算。計(jì)算采用YJK軟件,典型塔樓轉(zhuǎn)換層、轉(zhuǎn)換層上層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比見表1。轉(zhuǎn)換層與轉(zhuǎn)換層上層的等效剪切剛度比均大于0.5,滿足相關(guān)規(guī)定。

大底盤頂存在多塔問題,計(jì)算分析時(shí),按整體和單塔分別計(jì)算,并取包絡(luò)設(shè)計(jì)。當(dāng)有裙樓時(shí),應(yīng)考慮相關(guān)范圍進(jìn)行計(jì)算分析；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換柱的截面,嚴(yán)控蓋上蓋下交接處樓層剛度比,按規(guī)范對(duì)地震剪力進(jìn)行調(diào)整，并進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)。

2) MD/CD結(jié)構(gòu)在2 m/s、4 m/s、6 m/s低速?zèng)_擊有限元模擬結(jié)果表明，最大接觸力隨著波紋夾沖擊速度的增加而升高，沖頭與波紋夾芯結(jié)構(gòu)之間的接觸時(shí)間隨著沖擊速度的增加而縮短；隨著沖擊速度增加，上層面板和夾芯吸收能量所占比例不斷降低，其他部分吸收的能量比例則不斷提高。

對(duì)主體結(jié)構(gòu)補(bǔ)充進(jìn)行彈性時(shí)程分析,按照規(guī)范計(jì)算小震承載力,按照規(guī)范驗(yàn)算小震的變形。中震和大震計(jì)算均按規(guī)范取值,補(bǔ)充轉(zhuǎn)換層樓板應(yīng)力分析[3]。關(guān)鍵構(gòu)件中震下按第3水準(zhǔn)設(shè)計(jì),大震下按第4水準(zhǔn)設(shè)計(jì)。大震分析時(shí),嚴(yán)格限制底部框架柱的軸壓比,確?；炷林邆渥銐虻陌踩珒?chǔ)備,軸壓比限值按μN(yùn)≤0.75。

圖4 轉(zhuǎn)換層柱接駁節(jié)點(diǎn)

表1 典型塔樓轉(zhuǎn)換層上、下側(cè)向剛度比

小震彈性時(shí)程分析選取一組人工波和兩組天然波,通過與規(guī)范反應(yīng)譜分析結(jié)果對(duì)比,來驗(yàn)證所選地震波的合理性。比較時(shí)程分析與反應(yīng)譜法所得的底部V,分析結(jié)果滿足規(guī)范關(guān)于地震波選取合理性的要求。計(jì)算結(jié)果見表2和圖5。

楊小水沉默了好幾分鐘，然后才開口。沒想過還能見到那個(gè)畜生。大水過后，我再也沒想過那天的事。不是不想，是不敢想，害怕。我老是強(qiáng)迫自己忘了，可越強(qiáng)迫記憶反而越深刻，越折磨人。幾十年過去了，那事還像發(fā)生在昨天。

表2 典型塔樓基底剪力對(duì)比

圖5 典型塔樓樓層剪力比較

2.4 性能化設(shè)計(jì)

五常地鐵車輛段結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)涉及的不同類型構(gòu)件具體如下：

表3 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)性能目標(biāo)

考慮抗震設(shè)防、場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)的特殊性在滿足規(guī)范的前提下,性能目標(biāo)選用“D”：小震滿足性能水準(zhǔn)“1”的要求，中震滿足性能水準(zhǔn)“4”的要求,大震滿足性能水準(zhǔn)“5”的要求。本項(xiàng)目建筑高度均較小、整體結(jié)構(gòu)除轉(zhuǎn)換層區(qū)域外均較為規(guī)則的特點(diǎn),對(duì)不同類型關(guān)鍵構(gòu)件、普通豎向構(gòu)件和耗能構(gòu)件的性能要求區(qū)分,加強(qiáng)關(guān)鍵構(gòu)件的設(shè)計(jì),確保了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性?？拐鹦阅芩疁?zhǔn)結(jié)構(gòu)預(yù)期的震后性能狀況,以《高規(guī)》為準(zhǔn)[4]。

1)關(guān)鍵構(gòu)件——轉(zhuǎn)換梁及轉(zhuǎn)換柱；

而這個(gè)冠軍獎(jiǎng)杯并不僅僅屬于IG戰(zhàn)隊(duì)，更屬于所有曾經(jīng)倒在沖鋒路上的LPL追夢(mèng)人。這場(chǎng)比賽的勝利，意味著兩代電競(jìng)?cè)说膶?mèng)之旅，終于劃上了一個(gè)完美的句號(hào)。奪冠的這一天，所有的英雄聯(lián)盟玩家都沸騰了。IG戰(zhàn)隊(duì)讓所有人的夢(mèng)想變得完整，讓所有人的青春，變成了圓滿，讓電競(jìng)游戲成為了青春的代名詞。

2)普通豎向構(gòu)件——不包括轉(zhuǎn)換柱的非轉(zhuǎn)換構(gòu)件；

3)耗能構(gòu)件——不包括轉(zhuǎn)換梁的框架梁。

主樓框架的抗震設(shè)計(jì)采用表3列出的性能目標(biāo)。

3 結(jié) 語

TOD模式在我國尚屬于初級(jí)階段,車輛段上蓋建筑的設(shè)計(jì)與車輛段設(shè)計(jì)通?？梢宰龅角捌诮y(tǒng)一規(guī)劃,但車輛段設(shè)計(jì)與上蓋建筑設(shè)計(jì)未做到協(xié)調(diào)一致、統(tǒng)一設(shè)計(jì),造成前期車輛段給上蓋物業(yè)開發(fā)預(yù)留的結(jié)構(gòu)構(gòu)件未充分利用,在后期上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),為了滿足上部建筑的功能要求,需要重新設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)或?qū)σ咽┕さ能囕v段結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,不僅增加成本,還造成工期延長(zhǎng)。

本文對(duì)五常地鐵車輛段上蓋物業(yè)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把控進(jìn)行了闡述,具體包括結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系、計(jì)算分析和性能化設(shè)計(jì)四方面,基于結(jié)構(gòu)概念及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)明確了框支框架的設(shè)計(jì)流程和抗震措施,提高關(guān)鍵構(gòu)件的性能目標(biāo),做到重要構(gòu)件加強(qiáng)設(shè)計(jì),確保了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。通過本文的探討,以期為后續(xù)相關(guān)類似項(xiàng)目開發(fā)中應(yīng)用框支框架體系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。