鄧復(fù)華（鄧復(fù)華最近情況）

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• 1、急求龍?jiān)雌诳W(wǎng)一篇文章， 《城市建設(shè)理論研究》 2013年第3期京武.城市山谷(一期)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 作者 朗戰(zhàn) 謝

急求龍?jiān)雌诳W(wǎng)一篇文章， 《城市建設(shè)理論研究》 2013年第3期京武.城市山谷(一期)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 作者 朗戰(zhàn) 謝

京武.城市山谷(一期)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

作者 朗戰(zhàn) 字?jǐn)?shù)：3155 來源：城市建設(shè)理論研究 2013年3期

摘要:京武·城市山谷（一期）為坡地城市綜合體，包括2層地下室，3層裙樓的大底盤，大底盤上有5棟高層，邊坡上布置7棟聯(lián)排別墅以及1棟闊景樓王。其中4棟采用剪力墻結(jié)構(gòu)，2棟采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，該工程方案階段包含多處超限，支護(hù)為二十幾米的高邊坡，在初步設(shè)計(jì)和施工圖過程中，通過結(jié)構(gòu)平面、裙樓分縫的手段，成功避免了超限問題，同時解決了支護(hù)及基礎(chǔ)問題。

關(guān)鍵詞:坡地城市綜合體;大底盤多塔樓;高位轉(zhuǎn)換;超限高層;多塔

Abstract: Jing Wu, CityValley ( Ⅰ) slope city complex, including 2 basement, 3 storeys high chassis, 5 tall big chassis, slope is arranged on the 7 row villas and 1 broad Jing wang. The 4 building with shear wall structure, 2 by partial frame-supported shear wall structure, phase of the programme the works contain multiple overrun, support for high slope more than 20 meters, in the preliminary design and construction drawing process, through the structural plane, podium parting means, managed to avoid overload problem, and solve the support and basic problems.

Key words: slope city complex; multi-tower; high conversion; multi-tower high-rise;

中圖分類號：TU972 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

1、工程概況

京武·城市山谷（一期）位于湖南省長沙市雨花區(qū)體育新城，總用地面積47233.0 m2， 有效用地面積45785.0 m2，用地呈不規(guī)則狀，東西最長處約295 m，南北最長處約225 m，用地沿體育公園山體地勢順勢而下，南高北低（地面黃海標(biāo)高為42.80~70.0米），最大處高差約27 m，意為“城市山谷”（如圖1、2）。

該城市綜合體包括2層地下室，-2層與長沙市正在修建的地鐵車站連接，該層層高為3.6m，-1層層高為4.2m；地下室負(fù)二層局部為平戰(zhàn)結(jié)合工程，3個防護(hù)單元，1個人防固定電站。人防工程修建面積為7233.0m2，其中核6甲類二等人員掩蔽部建筑面積3997.5m2，地下室上面包括3層裙樓和1～5#棟（高層）住宅。裙樓層高分別為5.6m、5.0m、5.0m。1＃棟長X寬X高=65.05x19x91.95/97.95m(含二棟塔樓，分縫脫開)，結(jié)構(gòu)層數(shù)地上為30/32層；底層層高為6.15m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3m。2＃棟長X寬X高=65.05x19x88.95/94.95m(含二棟塔樓，分縫脫開)，結(jié)構(gòu)層數(shù)地上為29/31層；底層層高為6.15m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3m。3＃棟長X寬X高=51.5x19.6X82.65m，結(jié)構(gòu)層數(shù)地上27層，底層層高為8.2m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為2.9m。4＃棟，長X寬X高=34.6x21.2x82.4m，底層層高為8.2m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為2.9m。5＃棟長X寬X高=32.7x19x94.95m，結(jié)構(gòu)層數(shù)地上為31層；底層層高為6.15m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3m。6＃棟，長X寬X高=41.8x18.5x96.3m，結(jié)構(gòu)層數(shù)地上29+1（一層架空層）層，架空層層高為6.15m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.15m。該棟建筑物在山坡頂上，正負(fù)零標(biāo)高與裙樓頂板標(biāo)高相同，二層地下室高度與裙樓二、三層層高相同，設(shè)縫與大地下室脫開。

建筑總高度：地下7.8米，地上15.6+97.95=113.45米。同時邊坡頂上布置7棟聯(lián)排別墅，別墅建筑高度13.2米。

結(jié)構(gòu)基本條件：基本風(fēng)壓0.35KN/㎡；基本雪壓0.45 KN/㎡；抗震設(shè)防烈度為6度。基本地震加速度值為0.05g。設(shè)計(jì)地震分組為第一組。場地類別為Ⅱ類。

2 支護(hù)方案

該工程由湖南省勘察設(shè)計(jì)院進(jìn)行地質(zhì)勘察及支護(hù)設(shè)計(jì)。地質(zhì)情況（沿坡地）：殘積粘土層厚0.50～7.80m；強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層厚0.80～8.30m；強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖-1層厚1.00～37.50m；中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層厚0.50～24.70m；地下室抗浮。水位為39.0米。

湖南省勘察設(shè)計(jì)院接到支護(hù)設(shè)計(jì)后，提出該工程支護(hù)高度由8~27米，全部采用臨時支護(hù)方案。我單位經(jīng)過與長沙市有關(guān)結(jié)構(gòu)專家包括鄒銀生、譚齊、朱懷恩、鄧復(fù)華、石祖明進(jìn)行討論，認(rèn)為采用臨時支護(hù)方案對于主體設(shè)計(jì)單位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常不利。地下室及裙樓承受土壓太大且不均勻，四個方向結(jié)構(gòu)本身無法平衡側(cè)壓力，依靠基底摩擦力平衡側(cè)壓力非常難以精確計(jì)算。

經(jīng)過與支護(hù)設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)人員多次協(xié)商，最后決定采取以下方案進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)：43.0米（完整地下室頂板面標(biāo)高）以下采用臨時支護(hù)設(shè)計(jì)方案（人工挖孔樁+錨索、不放坡）；43.0米以上（包括東、西、南三個方向）全部采用永久支護(hù)設(shè)計(jì)方案（表面噴射混凝土+錨索+冠梁、坡度不大于1:0.3），43.0米以上不回填，采用架空處理，我與支護(hù)設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)定位使錨索位置避開架空結(jié)構(gòu)柱位置。

該支護(hù)方案確定后， 關(guān)于地下室、裙樓與支護(hù)關(guān)系如下：北面室外地面僅比地下室頂面標(biāo)高低200mm，僅二層地下室承受土壓力，南面地下室頂板（43.00米）從上均為永久支護(hù)，同時裙樓南面采用框架架空，不進(jìn)行回填，東、西兩面裙樓部分的外墻沿室外坡形路面承受土壓力。東面、西面地下室受土壓力7～10m，僅東南角局部受土壓力23～13m。 7～13#棟聯(lián)排別墅地下室底板以下與永久支護(hù)面之間架空。

3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

該工程各棟建筑豎向構(gòu)件由于底標(biāo)高的原因，落在不同的持力層上，統(tǒng)計(jì)如下：

1~5#棟（包括大地下室）持力層為強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖，地基承載力特征值320Kpa。

6#棟持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，地基承載力特征值240Kpa;考慮到6#棟無埋深（至地下室底板只有三面埋在土中，不滿足埋深要求），豎向構(gòu)件埋入土中一層[（3.15X29+6.15+5）/18-0.9(承臺)=4.80米]，承臺面標(biāo)高為-14.8米（相對于本棟正負(fù)零標(biāo)高），該標(biāo)高力層為強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖，地基承載力特征值320Kpa。

7~13#棟聯(lián)排別墅持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，地基承載力特征值240Kpa。

根據(jù)以上情況，我與業(yè)主方初步商量（支護(hù)方案確定之前），確定1~5#棟（包括大地下室）采用筏板基礎(chǔ)；6~13#棟考慮主體結(jié)構(gòu)不增加支護(hù)的附加力，采用人工挖孔樁基礎(chǔ)。

在初步設(shè)計(jì)過程中，基礎(chǔ)方案進(jìn)一步深化，經(jīng)過與支護(hù)設(shè)計(jì)單位和專家討論，同時1~5#棟（包括大地下室）結(jié)構(gòu)試算，發(fā)現(xiàn)1~5#棟主塔采用人工挖孔樁+承臺+防水板方案每棟基礎(chǔ)費(fèi)用可以節(jié)約150萬左右（1~5#棟主塔采用筏板基礎(chǔ)時筏板需要2.5米厚）。最終該工程基礎(chǔ)方案如下：

1~5#棟主塔采用人工挖孔樁+承臺+防水板方案，樁基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，樁端承載力特征值fak=4000 KPa。純地下室采用淺基礎(chǔ)+防水板方案（主塔與地下室間設(shè)置沉降后澆帶），持力層為強(qiáng)風(fēng)化含礫砂巖，地基承載力特征值320Kpa。

6~13#棟考慮主體結(jié)構(gòu)不增加支護(hù)的附加力，采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，樁端承載力特征值fak=4000 KPa。支護(hù)圖紙中的錨桿避開人工挖孔樁。樁底標(biāo)高控制條件為：穿過支護(hù)的滑移面5米（根據(jù)支護(hù)設(shè)計(jì)單位要求）；入中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖0.4D且不小于0.5米（根據(jù)JGJ94-2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》3.3.3-6條要求）；絕對標(biāo)高低于地下室底板面2米（即黃海高程33.20米，支護(hù)設(shè)計(jì)單位以前偶去）。該部分人工挖孔樁樁身控制條件為：1配筋率要求比JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范4.1.1-1條提高0.5%；縱筋配筋長度為全長；箍筋采用Φ10@100螺旋箍全長加密。

采取以上措施后，1~5#棟（包括大地下室）基礎(chǔ)有效避免了塔樓和純地下室間的不均勻沉降，6~13#棟基礎(chǔ)也不會對支護(hù)產(chǎn)生附加水平力。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算

4.1結(jié)構(gòu)選型

本工程1#、2#、5#、6#棟采用剪力墻結(jié)構(gòu),7~13#棟采用異形柱-剪力墻結(jié)構(gòu)，3#、4#棟為了滿足下部商業(yè)的建筑功能，下部的需要采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)。方案設(shè)計(jì)中該部分轉(zhuǎn)換層放在裙樓頂，考慮到下面商業(yè)的使用功能的完整性（轉(zhuǎn)換梁大約1.6米高，裙樓第三層該部分凈高除去設(shè)備安裝后僅2.9米高），初步設(shè)計(jì)階段把框支轉(zhuǎn)換層設(shè)于架空層頂面，保證了該部分裙樓三層商業(yè)使用功能。純地下室部分采用框架結(jié)構(gòu)。

4.2結(jié)構(gòu)超限分析

結(jié)構(gòu)選型完成后，結(jié)構(gòu)專業(yè)就開始面臨該工程設(shè)計(jì)中的最大問題--結(jié)構(gòu)超限。作為一個房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目，業(yè)主方要求我單位必須在保證原方案完整的情況下避免超限，為了達(dá)到這個目標(biāo)，我單位做了大量工作。

4.2.1結(jié)構(gòu)超限情況統(tǒng)計(jì)

首先確定嵌固層放在地下室頂面（裙樓一層樓面），采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面，樓板混凝土厚度300。地下室一層的梁、柱抗震等級滿足GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.3-3、6.1.14點(diǎn)的要求。

4.2.1.1針對《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一中表一提及情況統(tǒng)計(jì)：該項(xiàng)目位于長沙市，抗震設(shè)防烈度為6度。1、2、5、6#棟中剪力墻結(jié)構(gòu)建筑高度最高為1＃棟15.6+97.95=113.45米，小于表一中剪力墻結(jié)構(gòu)140米限值，未超限；3#、4#部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度最高為4＃棟15.6+82.65=98.25米，小于表一中部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)120米限值，未超限.

4.2.1.2針對《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一中表二提及情況統(tǒng)計(jì)：1）a扭轉(zhuǎn)不規(guī)則（考慮偶爾偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2），作為住宅建筑，為了保證建筑的美觀和住戶的使用功能，本工程6棟塔樓沒有偶爾偏心的扭轉(zhuǎn)位移比小于1.2的，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。

b偏心布置（偏心率大于0.15，或相鄰層質(zhì)心相差大于相應(yīng)邊長15%），與a不重復(fù)計(jì)算不規(guī)則項(xiàng)，為深入研究。

2）a凹凸不規(guī)則，b組合平面；該工程在建筑進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時已經(jīng)重點(diǎn)考慮規(guī)避了此條不規(guī)則。

3）樓板不連續(xù)（有效寬度小于50%，開洞面積大于30%，錯層大于梁高），該工程在建筑進(jìn)行平面設(shè)計(jì)時已經(jīng)重點(diǎn)考慮規(guī)避了此條不規(guī)則。

4）a剛度突變（相鄰層剛度變化大于70%或連續(xù)三層變化大于80%），b尺寸突變（豎向構(gòu)件位置縮進(jìn)大于25%，或外挑大于10%和4m，多塔）。對4a條根據(jù)JGJ3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.5.5條規(guī)定：當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面H1（15.6米）不大于房屋高度0.2H(98X0.2=19.6米)時可以不考慮；對4b條多塔本工程存在，屬于不規(guī)則。

5）構(gòu)件間斷（上下墻、柱、支撐不連續(xù)，含加強(qiáng)層、連體類），3、4#棟屬于部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)，違反了此條規(guī)定，屬于不規(guī)則。

6）承載力突變和其他不規(guī)則本工程無此結(jié)構(gòu)，規(guī)避了此二條不規(guī)則。

綜合以上分析，該工程存在1a、4、5三項(xiàng)不規(guī)則。屬于超限工程，為了達(dá)到業(yè)主要求，經(jīng)過仔細(xì)考慮，認(rèn)為主要是3#、4#棟規(guī)避表二中三條不規(guī)則，在與建筑專業(yè)和方案設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)后，3、4#棟在地下室頂板(嵌固層)以上設(shè)縫脫開，使3、4#棟形成單棟結(jié)構(gòu)，規(guī)避多塔這條不規(guī)則。

方案修改后，從新對個棟高層針對表二進(jìn)行分析：

1、2、5#棟存在大底盤多塔樓和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則二條不規(guī)則，3、4#棟存在構(gòu)件間斷和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則二條不規(guī)則，6#棟不存在不規(guī)則。

4.2.1.3針對《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一中表三提及情況統(tǒng)計(jì)；

1）扭轉(zhuǎn)過大（裙房以上的較多樓層，考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.4），結(jié)構(gòu)計(jì)算時進(jìn)行控制，可以把扭轉(zhuǎn)位移比調(diào)整到小于1.4。

2）抗扭剛度弱（扭轉(zhuǎn)周期比大于0.9，混合結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比大于0.85），經(jīng)過計(jì)算，結(jié)果見下表

各棟結(jié)構(gòu)自振周期

1）層剛度偏?。ū緦觽?cè)向剛度小于相鄰上層的50%），僅對3、4#部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)有可能存在，經(jīng)過計(jì)算該二棟計(jì)算結(jié)果如下：

3#棟

4#棟

2）塔樓偏置（單塔或多塔于大底盤的質(zhì)心偏心距大于底盤相應(yīng)邊長20%）。在裙樓分縫時，我單位在考慮縫位置過程中進(jìn)行了大量結(jié)構(gòu)計(jì)算工作。保證1、2、5#棟多塔上部結(jié)構(gòu)質(zhì)心與大底盤的質(zhì)心的偏心距不大于底盤相應(yīng)邊長20%，X方向偏差：19.45/258.8X100%=7.5%；Y方向偏差：1.5/67.6X100%=2.2%。3、4#棟單塔上部結(jié)構(gòu)質(zhì)心與大底盤的質(zhì)心的偏心距頁不大于底盤相應(yīng)邊長20%。3#：X方向偏差：6.85/57.6X100%=11.9%，Y方向偏差：6/31.6X100%=18.98%；4#：X方向偏差：10.66/59.6X100%=17.9%，Y方向偏差：4.42/31.6X100%=13.99%。

采取了分縫措施后，成功規(guī)避了塔樓偏置不規(guī)則。

1）其它項(xiàng)【多重復(fù)雜（結(jié)構(gòu)同時具有轉(zhuǎn)換層、加強(qiáng)層、錯層、連體和多塔等復(fù)雜類型的三種）、高位轉(zhuǎn)換（框支墻體的轉(zhuǎn)換構(gòu)件位置：7度超過5層，8度超過3層）、厚板轉(zhuǎn)換（7~9度設(shè)防的厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)）、復(fù)雜連接(各部分層數(shù)、剛度、布置不同的錯層、連體兩端塔樓高度、體型或者沿大底盤某個主軸方向的振動周期顯著不同的結(jié)構(gòu))】，該工程中均無以上情況。

4.2.1.4針對《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一中表四提及情況統(tǒng)計(jì):本工程無此類型結(jié)構(gòu)。

4.2.2結(jié)構(gòu)超限分析結(jié)論

經(jīng)過建筑設(shè)計(jì)師和本人二個月的辛苦工作，終于規(guī)避了本工程方案中存在的所有超限問題，為整個設(shè)計(jì)工作順利完成打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.3結(jié)構(gòu)整體計(jì)算

4.3.1建筑分類等級

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50010-2010）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）本工程分類如下：

1）建筑安全等級均為二級。

2）地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級（高層住宅）、丙級（多層建筑）。

3）商業(yè)部分建筑抗震設(shè)防類別為乙類，其余建筑抗震設(shè)防類別為丙類。

4）1#、2#、5#、6#棟高層建筑剪力墻抗震等級為三級； 3#、4#棟為框支-剪力墻結(jié)構(gòu)，底部加強(qiáng)部位的框支柱及剪力墻抗震等級為一級，底部加強(qiáng)部位以上的框架柱及剪力墻抗震等級為三級。

5）聯(lián)體洋房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震等級為四級。

6）地下室防水等級為P6.

7）建筑物耐火等級：高層住宅及地下室部分為一級，其余為二級。

4.3.2結(jié)構(gòu)計(jì)算

該工程6~13#棟單獨(dú)建模計(jì)算，3、4#棟包括本棟所帶裙樓建模計(jì)算，1、2、5#按照分體（每棟從主樓向四邊擴(kuò)散帶三跨裙樓）和整體建模（大底盤三塔樓）計(jì)算。該工程施工圖已經(jīng)經(jīng)過施工圖審查中心審查，正在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。

5 結(jié)語

京武·城市山谷（一期）結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，超限問題較多，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者提出了一定挑戰(zhàn)，如何在保證不超限又使結(jié)構(gòu)安全的前提下，通過采用合理的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造措施，滿足建筑的外形和功能要求，是此次工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。對于此類以住宅為主的城市綜合體工程，在建筑和結(jié)構(gòu)專業(yè)的共同努力下，采取適宜的手段，是可以避免超限，為業(yè)主方交出物美價廉的成功作品。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2010

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[3]《建筑樁基技術(shù)規(guī)程》 JGJ94-2008