东北电网电力调度交易中心结构设计.pdf

第二十届全国高层建筑结构学术会议论文2008年
东北电网电力调度交易中心结构设计
李庆钢张旭罗锐跃齐东成王蕾李万勇郭峰
辽宁省建筑设计研究院沈阳110005)
[提要]东北电网电力调度交易中心为坐落于大底盘地下室上的20层主楼和4层辅楼,主、辅楼之间有阳光大厅和连廊
连接。主、辅楼的抗震设防类别分别为乙类和甲类。阳光大厅屋盖和连廊支座采用隔震橡胶支座,避免了主、辅楼与大
厅屋盖之间的相互影响。分别进行小震、中震和大震作用下的整体计算分析和大震作用下的弹塑性变形验算,并对关键
受力构件采取加强措施,实现抗震设计的性能目标。简介了地基处理和超长地下室无缝设计施工技术。
[关键词]弹塑性变形验算基于性能的抗震设计隔震橡胶支座
1工程概况
东北电网电力调度交易中心大楼,位于辽宁省沈阳市浑南新区。总建筑面积约85700m2,包括主楼
和辅楼及地下一层停车场。主楼地下1层,地上20层,主要屋面高度89.100m,为生产办公用房:辅
楼地下1层,地上4层(局部5层),主要屋面高度22.000m,为调度、交易中心;主、辅楼采用钢筋
混凝土框架一剪力墙结构。主、辅楼之间为4层楼高的阳光大厅,屋盖采用两端分别支承于主楼和辅
楼的钢桁架,主楼与辅楼之间在层3标高处设连廊相连。典型剖面图见图1。
图1剖面示意图
辅楼为东北地区的电力调度中心,抗震设防类别为甲类叫,安全等级为一级;主楼的使用功能在地
震时不能中断,抗震设防类别为乙类山,安全等级为二级。沈阳市的抗震设防烈度为7度(0.1g),设
李庆铜,男,1966.6出生,工学硕士,教授级高工
第二十届全国高层建筑结构学术会议论文
08年
计地震分组为第一组。本工程场地地震安全性评价报告给出50年超越概率为63%、10%和2%的地表水
平向峰值加速度分别为43m/s2、134mS2和279.cms2,远大于7度0.10g的相应指标,略低于7度
0.15g的相应指标。辅楼的地震作用应高于本地区抗震设防烈度7度(0.10g)的要求2,地震作用取为
设计基本地震加速度值0.15g,主楼的地震作用符合本地区抗震设防烈度7度(0.1g)的要求。主、辅楼的
抗震措施,符合震设防烈度8度的要求。建筑的场地类别为I类,设计使用年限均为50年。辅楼基本
风压按50年一遇取值0.55kN/m2,主楼基本风压按100年一遇取值0.60kN/m2,地面粗糙度类别为B类
2地基基础及地下室
本工程场地的地质条件比较复杂,地基主要受力层范围内,既有杂填土,又局部存在软弱下卧夹层。
设计上采用调鹣棊础底面积或不同的地基处理方法来满足上部结构対地基承载力和变形的要求門。主楼
采用2.0m厚钢筋混凝土筏板基础,地棊持力层为圆研层(fa=300kPa,Eo=17.5Mpa);辅楼和地下停车
场采用钢筋混凝土独立柱基础,辅楼的基础高度为0.4m~1.1m,纯地下室的基础高度为0.4m,地基持
力层为砾砂层(f=340kPa,Eo=223Mpa)。在筏板基础和独立柱基础之间,用0.4m厚的防水钢觞混凝
土板连接,形成整体地下室底板。在圆砾层内存在宽约25m、层厚0.40~1.,20m的淤泥质粉土夹层,该
夹层沿南北向贯通个场地,夹层顶面距主楼筏板基础底面约2.80m,距辅楼独立柱基础底面约3.80m。
在纯地下室的基础底面下存在着0.9m~2.0m厚的杂填土,面积约530m
由于辅楼的基底压力较小,夹层距基础底面的距离较远,经验算采用调整基础面积的方法,使承载
力和相邻基础的沉降差满足要求,同时在基础间设置拉梁,承担不均匀沉降产生的应力。主楼的基底压
力较大,夹层距基础底面的距离较近,为减少对夹层上下圆砾层的扰动,采用高压喷射注浆法,在夹层
内形成直径0.6m,高2.,2m的水泥土桩加固体,使处理后的淤泥质粉土复合地基承载力特征值和压缩模
量值与圆砾层的相应指标基本一致,该层地基承载力和变形满足设计要求。对于纯地下室碁础底面下的
杂填土,采用换填砂垫层予以置换处理,用基坑内挖出的中砂和砾秒按《建筑地基处理技术规范》的规
定置换杂填土,要求置换处理后的承载力达到200kPa,压实系数不小于0.95。
本工程地下室底板、外墙及顶板均不设永久缝,形成长×宽=198.8m×143m的整体地下结构。不仅
超长,而且主楼、辅楼与地面上无建筑的纯地下室部分的竖向荷载相羌悬殊,易产生不均匀沉降。所以,
在主楼与纯地下室之间、辅楼与纯地下室之间设防水沉降后浇带,待主楼和辅楼沉降稳定后再浇注沉降
后浇带混凝土,解决不均匀沉降产生的应力。其余部位采用无缝设计技术,即长、宽方向每隔30m~
40m左右设一道后浇式膨胀加强带替代温度后浇带,沉降后浇帯和膨胀加强带内采用微膨胀混凝土,带
外采用补偿收缔混凝土,补偿或部分补偿混凝土收缩应力同时做到结构自防水。
3结构设计
3.1辅楼
辅楼中有高度102m(层2+层3)、跨度27m
…“中=1
的报告厅和高度9.6m(层4+层5)、跨度18m的电
力调度厅。报告厅屋盖上为室外网球场,活荷载较
大且有振动,报告厅屋盖采用竖向刚度较大的钢桁
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架(GHJ-A)上铺设H型钢梁压型钢板混凝土组合
楼板。为便于节点处理,钢桁架两端与框架柱铰接
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桁架的上下弦杆间可布置设备管道,层3结构布置
两
图见图2。电力调度厅位于轴线7~9间,轴线8上
的柱子仅升至层3顶,18m跨度的框架梁采用H型
钢混凝士梁。支承钢桁架和型钢混凝土梁的框架柱@②
均采用H型钢混凝土柱,柱截面为700×700
图2辅楼层3结构布图
辅楼的抗震设防类别为甲类,框架的抗震等级为一级,抗震墙的抗震等级为二级,其抗震设计的性
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