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深圳寶安國際機場T3航站樓結構結構及消能減震設計
深圳寶安國際機場T3航站樓結構結構及消能減震設計
深圳寶安國際機場T3航站樓總建筑面積50萬m2，建筑由雙層表皮系統(tǒng)包裹覆蓋，前部體量由玻璃幕墻圍合。表皮系統(tǒng)采用金屬板與玻璃相間布置方式，所有玻璃部分形態(tài)統(tǒng)一，形成均勻點陣，由尺寸大小控制組成均勻過渡的紋理，外表皮裝飾為蜂巢幕墻，內表皮吊頂亦為蜂巢形。
航站樓下部主體結構為鋼筋混凝土框架結構，屋頂采用自由曲面的鋼結構，由主樓和呈十字交叉的指廊組成。屋頂縱向較長，采用了固定鉸支座和彈簧支座結合的形式。為限制地震作用下結構沿長向的位移，在加強桁架支座附近安置了速度相關型黏滯阻尼器。 一、結構設計 1 項目概況 航站樓中央主指廊南北長約為1128ｍ，東西次指廊寬約640ｍ,其中航站樓主樓地下２層，地上4/5層，主指廊地上2層，地下2層，翼廊地上2層，主樓中心區(qū)屋頂采用鋼網架結構，支承屋頂?shù)闹訛殇摻Y構，屋面最高點約45ｍ，指廊部分采用雙層網殼鋼結構，指廊斷面為筒形，屋頂采用帶18m間距加強桁架的斜交斜放雙層網殼，大廳為柱距36m×36m的斜交斜放網架結構體系，支撐鋼柱與下部混凝土鉸接、與屋頂鋼結構剛接。 ２ 基礎設計 在基礎的方案比選中，深圳本地應用較多且較成熟的基礎形式主要有鉆沖孔灌注樁、預應力管樁、人工挖孔樁和抗浮錨桿等。選擇的布樁形式見下圖。
3 超長混凝土結構 受建筑造型和工藝流程限制，結構分縫間距均大大超過規(guī)范要求,結構最大分區(qū)長度254ｍ，最小分區(qū)長度79ｍ， 4 航站樓主體鋼結構 屋頂為自由曲面，長邊1128ｍ，寬640ｍ，采用網(架)殼結構，分為7塊。包括主指廊Ｄ1、次指廊Ｇ和Ｈ、交叉指廊Ｃ、過渡區(qū)Ｂ以及大廳Ａ共七塊 交叉指廊Ｃ區(qū)的屋頂由南北指廊(Ｂ，Ｄ區(qū))和次指廊(Ｇ，Ｈ區(qū))屋頂交叉形成，采用帶加強桁架的斜交斜放網殼結構。另外，為改善結構的受力狀態(tài)、提高結構剛度、減小關鍵加強桁架的內力，設置８根水平拉桿將相應軸的加強桁架與層３樓面的混凝土結構拉結，Ｃ區(qū)網格尺寸與Ｄ區(qū)相差不大，支座采用沿切線彈簧的鉸支座。 大廳屋頂跨越Ｅ，Ａ和Ｆ共３個區(qū)塊.屋頂支承結構由鋼框架柱、鋼筒體、兩榀拱形桁架以及搖擺柱組成，承擔屋頂?shù)呢Q向荷載、水平荷載以及幕墻的各種荷載，其中框架柱、搖擺柱、筒體的柱網為36ｍ×36ｍ和36ｍ×27ｍ兩種，拱形桁架間距18ｍ。 為驗證結構的抗震性能，進行了振動臺試驗。試驗結果標明，結構滿足抗震設防目標，建議對鋼結構與混凝土連接部位適當加強。 二 消能減震設計 因屋頂網殼面內剛度較大且網殼較長，為減小屋頂?shù)臏囟葍攘Γ谖蓓攤让骈_洞的加強桁架處設置固定鉸支座外，其余支座沿網殼縱向布置彈簧支座。彈簧支座也能減小由于屋頂分塊和混凝土分塊不對應、下部混凝土和上部網殼變形不一致造成的相互影響。 工程縱向采用彈簧支座后，減小了結構支撐剛度，降低了溫度作用，延長了屋頂結構的縱向周期，起到了對屋頂?shù)母粽鹱饔?為限定地震作用下結構沿長向的位移，在加強桁架支座附近安置了速度相關型黏滯阻尼器。 阻尼器參數(shù)確定是消能減震結構設計的關鍵問題。首先確定結構的減震目標，然后從反應譜理論出發(fā)計算實現(xiàn)控制目標所需的附加阻尼比，運用能量理論根據(jù)附加阻尼比確定阻尼器的參數(shù)，將確定好的阻尼器參數(shù)附加給簡化結構，評估控制目標的實現(xiàn)程度。最后將確定好的阻尼器參數(shù)附加給實際結構。 將航站樓次指廊模型簡化為單自由度結構，在單自由度結構中選擇控制參數(shù)這一方法是可行的，與單自由度結構相比，實際結構適合工程應用。 對深圳寶安國際機場次指廊結構選用非線性黏滯阻尼器，能滿足控制目標。阻尼器在結構抗震特別是大震下的作用是相當明顯的。 |
