苏州工业园区档案管理中心大楼结构设计

1、第卷增刊建筑结构年月苏州工业园区档案管理中心大楼结构设计张瑾谈丽华，郭永恒，路江龙，王迅飞，傅根洲（苏州工业园区设计研究院有艰责任公可，苏州）【摘薹】荠同档寨蕾中接月结构自特别剐建筑，结拇悼幕复事超规趣。音的抗忠口计自大量的镕构丹使蛙确结构方搴受力体幕简单目确，较好解融镕目破和群羁日目部醴消艟自使镕备好机羹性睦自多遵机蠢防墁。自】不埕刚结抗设计，多通鼹畴￥，“）删，（）“。，。】口”“呲，工程概况苏州工业园区档案管理中大楼是集规蜘建设展单元为层办公用房采用钢筋砼框架结扮；抗震单元为层档案馆，采用钢筋砼框集剪力墙结构；中部抗震单元包括厦筒，、分剐为展示厅、规划馆、口堂，在平而上檑成一个埘“品字形

2、、均为层钢筋砼框架势力墙结掏，为一两崖高的空连库，采用钢桁槊结构沿张向两端軎悬排，攒跨回和简口十部分，屋面高鹰示、展览、梢幕管理、办公和餐戗于一伴的多功能建筑。建筑方案设计由馥太利设计公司完虚，整个建筑群接使用功能可分为人口太堂、规剧馆、展览馆、档寨馆、办公等五十部分，地下一层，地上档案馆层，建筑高度，办公层，高度，口大堂，规期馆、展示厅西过空中连廊组成一个结构单元屋面高度，连廊顶高度总建筑面积盯建筑效果圈见田。工程结构设计基准期为如年，安幸等组二圾，抗震设防烈度为度，殴汁基本地震加速度值。，通过根框架柱分别与、和筒连接。在一层、两部分通过钢桥连通崖面由桁架体系形成太空间结掏。根据建筑抗震设计

3、规范“笫条建筑结建筑场地类别类出计地震分组为第一组场地设计特征周期抗震设防类别为丙类。构规州性的判别及（超限高层建筑上程抗震设防专项审查技术要点（建质导）之规定中部抗震单元存在“下点结挎超限：）丁大堂及规埘馆均设盘大中庭导数楼板肝柑向穰大楼层咖秘的届楼板局部不连续。）空中连廊下群建筑通垃总共根铜骨醅柱连接造成杯高”段侧向厦较弱，结构存在薄弱层屉侧向刚度规则）奎中莲席部分东日慑悬臂长达属长悬挑结构。日目）结构平面口进的一侧于相应投影方向总的，属口凸不规则堵柯体燕本程结构平面布置见隔经结构方案分析比选，将整个建筑群材分为三十相对独立的抗震单元，分结构计算分析中静抗单元整体计算对中部抗震单元的整体仆

4、算分折分驯采用剐为抗震单元，抗震单元和中部机震单元。抗震邸逦上蒸羞（年月版）及（）程序设计中考虑了以下几种情况：）整体建模。硬部空巾连廊及层钢桥利用程序中的支撑单元接宴际横型输两展厅屋面“大截面钢粱正不计熏量的月性屋面板模拟。全楼在计算侧刚比及位移比时按刚性楼板假定，构件设计时按弹性楼板假定。计算结果见表。根据计算结果可知：（）考虑扭转耦联时，结构自振周期（向）（扭转），（向）。：（。（）最大层问位移角（考虑地震偶然偏心）出现干向地震作用下层（薄弱层），值为。与向风戴作用下接近（），其余层均位移角很小。（）在考席地震偶然偏一，作用下，扭转垃移地最太为】，出现在薄稿层左下侧剪力简角点柱处。（）薄

5、弱层与上一层（层空中桁絮层）侧社刚度的比值。，。地震剪力放大系数取为。（）第一振型势力墙底部倾覆弯矩大干总倾覆弯矩。事宴上除计算层以剪力墙不进计算外，各层（层）剪力墙倾覆弯矩比均在上。（）结构总地震剪力“丑各层地震剪力与该层“上各层总重力荷载代表值的比值（剪直比）最小为（不考虑地下室部分）大于六廑建议值。中部抗震单元整体分析结果￥表中与分析结果除周期略有不同外，其他分析指标均较接近。）利用程序补克了弹性时程分析，选用了组空际地震记录（，）和一组人工模扭的加速度时程曲线（）进行分析。特征周期持续耐问秒上。分析表明每条时程曲线计算所得底部剪力均大振型分解反应谱法（）计算结果的，多条时程曲线计算所得

6、底部剪力平均值大于法算结果的，但不超过计算结果。根据计算结果可知，对本程而言，取大值计算即可为取结果计箅。时程分析结果亦反应出结构在层刚度略有突变，应作加强。）中震弹性分析。揖据前述分析可知奉结持在计算层址（即标高至空中连廊底部）刚度变化属薄弱层。而此薄弱层扳有根锕骨柱及其问支捧掏成上部连廊的支承体系。为确保此部分精构舳安全可靠，对这些锕骨柱厦点撑接中震弹性设计根据文献：设防烈度度的中震作用水平地震影响系数最大值取为在辅中即。取并定义框架及翦力墙抗震等级为口级（即由于抗震等级不同而乘的各种组合内力调整系数程序均取）。根据计算可知，中震计算下，层（薄弱层）在向地震作用下层间位移角。由于层以上已无

7、剪力墙，该值小于抗震规范对框单结构弹性计算层问位移的限值。设计中对钢骨柱按中震弹性内力结果并加强构造。空中连廊分离计算结果空中莲霹（单体）采用双向钢管桁架结构与下部钢骨柱盈钢支掉体系形成类似于巨型框架的结构形式，纵向、轴共韫，横向、轴共榀。桁颦下弦平面（层楼面）采用闭型压型钢板组合楼盏。组合楼盖总厚度上弦平面（层屋面）采用压型钢板上加保温、防水金属扳的轻型屋面。下弦面恒载上弦面恒载活薮下弦面（考虑灵活轻质隔断）上弦面（吊挂荷裁），基本风压。地震烈度度竖向地震作用取，温差考虑升温度、降温度。考虑烈季节温差为缓慢加载臆期问钢桁架先临时同定。后合拢；对快速加载的温度内力分析结果考虑折减，折减系敫参考

8、有艾资料取为。上下弦采用方锕管，斜腹秆采用方钢管哇腹杆采用，方钢管。延伸至钢骨柱内立杆采用方钢管壁厚钢材。模型计算分别采用（），￥及系列之程序。主要计算结果如表所不。女中钢建廊计算主要镕袭【（）自（）自￥（）自自自￥（）自（）月￥目女镕（）、女（）竖向最大位移出现在悬桃端两主桁槊中部。根据计算，主桁架端部竖向位移，根据空问模型计算为满足规范要求。竖向地震作用参与组台下，端部位移便不起撺制作用。口大堂结构计算日大堂因大开洞、斜框架带悬挑等不利闲素存在为确保此部丹结构安全可靠及受力分析准确，特进行了分离计算。首先在￥程序中，建一轴轴空问模型，并包古此域七层空中连廊的桁架。而轴问层的钢桥不建此分离模

9、型旨在判断空旷大堂自身的稳定厦斜框架受力。为避免空间模型中的空问协屙作用在实际结柯中无法安全宴现卫取出中部斜框架（厦轴处），手导荷在中建单榀框槊模型计算。模型中与空中连廨连接的轴柱顶按铰支座考虑。并对比利用软件的平面框架计算结果，中国无法模拟柱顶饺支座按不计空中连廊的支点作用考虑。有关计算结果如下：）分离空间模型计算得层间最大位穆角为，出现在层，即日层接面至空中桁桑底薄弱层，层框架承担地震倾覆力矩比两个方向均在以下，即剪力墙筒成为主要抗侧力构件斜框槊主要承受竖向力，符合概念设计目标。）所有框架柱，包括斜框架外柱在李间模型计算中轴力均为压力而在按单榀计算即不考虑空间作用中，外斜柱出现拉力以轴处为

10、例（立面见舟），各软件计算结果见表。簿目斟桩轴）计算结果寰女目：￥日女女。十目目，女“”自。结构抗震加强措施根据前面的结构分析结果，针对中部抗震单元结椅超限采取了以下加强措施：”加强顶部空中连廊结构的整体刚度及与下部结构的连接。整十空中连廊结构采用双向钢管桁架桀体系且利用自下部钢骨柱延伸至桁架顶的锕芯立柱及支撑，在纵横方向形成与下部剪力墙对应的娄似巨型“框架”的抗摘支撑体系。沿横向每隔个柱问（）布置连接缴主向桁架的次桁架，并在整个结构的外围通过边立柱形成空腹桁架体系，连接上下弦平。下弦楼板面采用刚度较好的组台楼盖形式屋面为减轻自重采用锕楼承扳并在上弦平面布置水平支撑加强平面目慷。过些措施使得整

11、十上部空中连廊戚为与下部可靠连接的刚性箱形结构。整千缔构即便在悬挑端，竖向位移也不超过。）尽量释放空中连癣由于温度变化厘不均匀沉降引起的攻应力。由于整个连库结构较长，且在￥轴轴处的两柱在基础平面布置中无法与高层薛分脱离，沉降较之其它支承柱会更多受高层沉降的影响。为减少由于温度变化噩不均匀沉降在桁架中引起的扶应力，施时主次桁架在与自锕骨柱伸出的锕芯立柱连接时先采用临时支腿加长碉螺栓孔的临时固定形式。待沉降观测稳定且施温度适中时（左右），再将整个桁架结柯合拢固定，井加强整个结构的保温隔热措施如上下楼屋面外覆保温材料。幕墙均采用中室隔热双层玻璃等；）加强薄弱层设计。由于空中连廊及口层以下钢筋砼结构刚

12、度均较大，使得标高至铜桁架底形成相对刚度较小薄弱层。因此，设计中脒满足构件截面设计要求井，本设计中通过在薄弱部位设置耗能减震支撑来提高结构抗震性能（阻尼支掉布置见阿），根据文献【的相关设计方法与参数分析茬明：设置耗能碱震支掉可有救减小结构水平地震技应一左右从而提高结构的抗震安全性能，减小了空中莲廊结构对其下部结构厦构件的作用教应，小震下与钢支撑一齐成为执侧体系，可增强结构抗侧刚度，大震下屈曲耗能，有效减小地震作用，从而形战多道抗震设防途径。糯）加强口大堂的斜框架部分设计。设计时按空间受力及平面受力进行包缔设计，并采用钢骨梁、柱形式加强节点构造。胶隔震支座使锕桁架与两侧牛腿柱之问柔性连接（支座布置见图），从而减小锕桥对整体结构的影响。分析表明设置隔震支座的结构模型与不考虑钢拼的结构模型整体计算指标比