西安曲江国际会议中心结构设计_王进

第 44 卷 第 6 期
王
进， 等． 西安曲江国际会议中心结构设计
表2
柱倾覆力矩 百分比 11. 41% 4. 32% 11. 58% 4. 20% 11. 04% 3. 94% 9. 09% 3. 63%
33
框架柱承担的地震倾覆力矩百分比
楼层 4层 3层 2层 1层 X 向地震 Y 向地震 X 向地震 Y 向地震 X 向地震 Y 向地震 X 向地震 Y 向地震 柱倾覆力矩 / （ kN · m） 79 327. 4 43 093. 9 116 497. 5 56 331. 3 150 817. 3 72 955. 3 158 367. 2 76 363. 7 墙倾覆力矩 / （ kN · m） 615 724. 9 954 000. 6 889 649. 8 1 284 263. 0 1 215 642. 4 1 777 249. 4 1 582 977. 6 2 025 765. 1
2eol （ Q ml ） ， 第 四 系 上 更 新 统 风 积 （ Q3 ） 黄 土 、 残积 2eol al （ Q1el 中更新统风积（ Q2 ） 黄土、 冲积（ Q2 ） 3 ） 古土壤 ， 粉质黏土。各层岩性特征见表 1 。
产业园区， 东邻翠华路、 南邻雁南五路、 西邻汇新路。 基底尺寸 232m ˑ 90m， 总建筑面积 76 868m 。 项目 是集宴会、 会议、 多功能 与国际展览中心完美结合， 厅为一体的大型综合性建筑。图 1 是会议中心设计 效果图。工程地下 1 层， 地上 7 层。 地下 1 层 地 6 层层高为 5. 60m， 7 层层高 上 5 层层高均为 5. 4m， 为 13. 135m， 建筑顶标高为 46. 135m。 结构竖向主 要构件尺寸： 钢筋混凝土墙厚为 250 900mm， 钢筋 混凝土柱截面尺寸为 500 ˑ 500 和 600 ˑ 600 （ 700 ） ， 会议厅楼座部分竖向主要构件为截面 600 ˑ 700 的 箱形钢柱。地下 1 层为车库及设备用房； 1 层是一 个能同时容纳 3 500 人的多功能宴会及展览大厅； 2 6 层为报告厅区， 其中包含若干贵宾室、 国际会议 厅、 新闻发布会场及一个可容纳 2 024 人的主会议 厅； 7 层为设备用房。 工程抗震设防烈度为 8 度， 基本地震加速度为 0. 20 g， 设计地震分组为第一组， 多遇地震时水平地 震影响系数最大值为 0. 16 ， 罕遇地震时水平地震影 响系数最大值为 0. 90 。工程建筑场地类别为 Ⅱ 类， 特征 周 期 为 0. 35s。 50 年 一 遇 的 基 本 风 压 为
图2
会议中心抗侧力结构布置示意图
层 成因 号 年代 ① Q ml
岩性描述 杂填土： 土质松散， 局 部为素填土夹层 黄土： 具有湿陷性， 可 塑状态 黄土： 具大孔隙， 含钙 质结核， 可塑状态 古土壤： 含钙质条纹及 钙质结核， 可塑状态 黄土： 土质均匀， 含钙 质结核， 软塑状态 粉质黏土： 含氧化铁， 可塑状态 粉质黏土： 含氧化铁， 可塑状态 粉质黏土： 含氧化铁， 可塑状态
采用纵向跨度为 25. 2m 的型钢梁连接于横向的转 换桁架和混凝土梁之间， 如图 4 所示。 宴会厅区上 部为门厅区； 报告厅区位于 瑏 瑨 3 6 。 的 层 瑤 轴宴会厅区顶上 瑐
②1 Q2eol 3 ②2 Q2eol 3 ③ Q1el 3
④ Q2eol 2 ⑤ ⑥ ⑦
al Q2
图3
会议中心纵向局部剖面图
高级工程师，Email： 1002884415@ qq． com。 作者简介： 王进，
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建
筑
结
构
2014 年
图1
会议中心设计效果图 地层划分及岩性特征 表1
层底标高 /m 429. 41 434. 33 423. 34 426. 49 420. 03 421. 67 415. 84 417. 07 401. 31 403. 51 391. 01 392. 55 381. 01 383. 35
图4 会议中心宴会厅区结构布置示意图
建筑方案要求本工程除设备用房以外的绝大多 数框架柱截面控制在 500 ˑ 500 以下， 纯框架结构无 法满足建筑功能及现行规范的各项指标要求 。为了 满足建筑方案空旷大空间的功能要求， 同时考虑屋 盖系统管桁架支座的布置， 以及 瑏 瑤轴、 瑏 瑥轴、 瑏 瑨轴、 瑩 瑏 轴净跨 40m 型钢混凝土转换桁架的支座受力要求， 工程主体结构采用钢筋混凝土框架 剪力墙结构， 如 图 2 所示。 瑤， 瑏 瑏 瑥轴剪力墙厚度为 700mm， 瑨， 瑏 瑏 瑩 轴剪力墙 900mm ， 厚度为 电梯井局部剪力墙厚度为 250mm， 其他剪力墙厚度均为 500mm。 由表 2 、 表 3 结果可 以看出， 框架柱承担的地震倾覆力矩和地震剪力百 分比都非常小， 所以本工程框架柱截面大多控制在
+ 中图分类号： TU398 ． 9
文献标识码： A
848X（ 2014 ） 06003106 文章编号： 1002-
Structural design of Xi'an Qujiang International Congress Center Wang Jin，Jing Gang ，Li Chunguang，Zeng Fansheng ，Zhang Shunqiang
al Q2
al Q2
未穿透， 最大揭露厚度 18. 70m
柱的柱底内力则相对较小。为了减小混凝土筒体和 周边框架柱的差异沉降， 降低承台内力及上部结构 次内力， 确保结构的正常使用功能， 本工程桩基设计 采用变刚度调平概念设计， 即混凝土筒体采用剪力 墙下布置长桩（ 桩长 33m ） ， 周边柱底内力相对较小 （ 的框 架 柱 下 采 用 短 桩 桩 长 31m ） ， 桩径均为 700mm， 桩端持力层均位于 ⑤ 层粉质黏土层， 长桩、 短桩的单桩极限承 载 力 标 准 值 分 别 为 6 500kN 和 6 000kN。桩体穿过湿陷性黄土层。 3 结构设计 3. 1 主体结构选型 工程建筑方案来自德国 GMP 国际建筑设计有 限公司。图 3 是会议中心沿纵向的局部剖面图 。主 体主要分为门厅区、 宴会厅区和报告厅区三大部分。 门厅区在⑥ 瑡轴为 1 4 层通高无柱布置， 瑏 在 瑏 瑡 瑨轴的 40. 5m ˑ 58. 8m 范围内为 3 4 层通高无柱 瑏 布置。宴会厅区在 瑡 瑏 瑢轴的 40. 5m ˑ 92. 4m 范围 瑐 内同样为 1 2 层通高无柱布置， 在 瑏 瑤， 瑥轴及 瑏 瑨， 瑏 瑩 瑏 轴采用了型钢混凝土转换桁架结构， 宴会厅区顶部
框架柱承担的地震剪力百分比
楼层 4层 3层 2层 1层 X 向地震 Y 向地震 X 向地震 Y 向地震 X 向地震 Y 向地震 X 向地震 Y 向地震 柱剪力 / kN 5 006. 5 1 994. 0 5 608. 7 1 135. 6 5 248. 3 1 952. 5 595. 5 82. 1 墙剪力 / kN 40 754. 4 47 788. 1 50 488. 4 60 321. 4 60 737. 3 70 347. 7 33 138. 9 20 015. 4
第 44 卷 第 6 期 2014 年 3 月下
建 筑 结 构 Building Structure
Vol． 44 No． 6 Mar． 2014
西安曲江国际会议中心结构设计
王 进， 荆 罡， 李春光， 曾凡生， 张顺强
（ 中国建筑西北设计研究院有限公司wk.baidu.com，西安 710018 ）
［ 摘要］ 西安曲江国际会议中心结构体型复杂， 结构平面及竖向布置均不规则， 属特别不规则类型建筑， 是集混凝 土、 钢结构、 型钢混凝土、 钢管桁架等多种材质及构件为一体的大型综合体建筑 。 介绍了这一项目的结构特点 。 设 计中采用了 40m 跨的型钢混凝土桁架作为竖向转换构件， 并从计算和构造上予以加强； 运用多种不同形式的空间 钢管桁架构成高低起伏的波浪形屋面； 主桁架的支座采用了部分滑动支座， 克服了温度应力的影响 。 ［ 关键词］ 曲江国际会议中心； 不规则结构； 型钢混凝土； 转换桁架； 空间管桁架
（ China Northwest Architecture Design and Ｒesearch Institute Co．，Ltd．，Xi'an 710018 ，China） Abstract： Xi' an Qujiang International Congress Center is a complex irregular structure with irregular arrangements in horizontal plane and vertical plane． Various materials and members were adopted in this project such as concrete，steel， steelreinforced concrete and steel tube truss． The structure characteristics of this project were introduced． A steelreinforced concrete truss of 40m span was adopted as vertical transfer member that should be reinforced in design and details． Various forms of spatial steel tube truss were used to form a largespan curved truss roof． The main truss adopts sliding supports in some parts to release thermal stress effects． Keywords： Qujiang International Congress Center； irregular structure； steelreinforced concrete； transfer truss； space tubular truss
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工程概况 西安曲江国际会议中心位于西安曲江国际会展
0. 35kN / m2 ， 50 年一遇的基本雪压为 0. 25kN / m2 ， 地 面粗糙度为 C 类。 根据工程地质勘查报告， 勘察期 间， 稳定水位深度为 12. 25 14. 44m 之间， 场地为 非自重湿 陷 性 黄 土 场 地， 地基湿陷等级均为Ⅰ级 （ 轻微） ， 场地内无其他不良地质作用， 适宜建造。 2 地基与基础设计 拟建场地地形较为平坦， 地貌单元属黄土梁洼。 据钻探揭 露， 自上而下所见地层依次为人工填土
层厚 /m 0. 80 4. 60 3. 90 9. 00 2. 30 6. 00 3. 70 4. 60 12. 60 14. 80 9. 50 11. 70 8. 80 11. 00
层底深度 /m 0. 80 4. 60 8. 50 10. 50 12. 50 15. 00 16. 90 18. 80 30. 20 32. 50 41. 50 43. 00 51. 00 52. 50
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工程由于体型非常复杂， 不同部位柱 （ 墙 ） 底内 力相差悬殊， 计算结果表明： 柱（ 墙） 底内力为 100 7 500kN， 且分布非常不均匀。考虑到工程属于对不 均匀沉降非常敏感的大跨度空旷类人员密集的公共 建筑， 基础采用桩筏基础。 主体结构采用框架剪力 墙结构， 剪力墙集中布置在⑥， ⑦轴、 ⑩， 瑏 瑡轴、 瑤， 瑏 瑥 瑏 轴、 瑨， 瑏 瑩轴、 瑏 瑢， 瑐 瑣轴、 瑐 瑦， 瑐 瑧轴间， 瑐 形成 12 个钢筋混 凝土筒体， 如图 2 所示。 钢筋混凝土筒体承担了大 部分屋盖系统荷载和几乎全部的大跨型钢混凝土转 换桁架传导的荷载， 筒体底部内力非常大， 周边框架