赵 爽，艾纯琳

(中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110005)

1 工程概况及特点

本项目位于沈阳市铁西区：北至沈辽中路，西至艳华街，东临东环时代花园，南临九林居，基地地形较平坦。东方时代广场由五层商业裙房及一栋高层公寓楼组成。项目用地面积18841.25平方米，总建筑面积87270平方米。建筑地下2层，地上商场5层，总高25.5m；公寓楼30层。总高99.5m。

商场裙房为地下2层车库、人防（局部区域为甲类防空地下室，抗力级别为核六级、常六级）及设备用房，地上5层为商场，结构形式为框架结构。地上部分中庭为大开洞，有大悬挑，悬挑长度为6m，为实现建筑功能与结构安全的完美结合，此部分对悬挑梁采用了有粘结预应力混凝土技术。公寓塔楼屋顶楼面高度为99.05m，地上30层，地下2层，底标高为-9.950m。1～5层为商业，5层以下为框架-剪力墙结构，5层为框支转换层，6～30层为剪力墙结构，属于高位转换。对此，结构计算进行了大量工作，例如对局部的有限元分析等。本工程地面以上采用防震缝将主楼与裙房完全分开，在地面以下不设缝，主楼与裙房地下室连为整体，基础形式为筏板基础，并将主楼嵌固部分设在地下室顶板处，此地下室平面尺寸为126×110米，平面尺寸已超出规范所规定的不设缝最大长度，所以必须解决超长混凝土干缩及温度应力的问题，为此，进行了温度应力计算。

2 工程地质概况

2.1 根究地勘报告所述，地层由上至下

分别为：

①杂填土：杂色，以碎石、碎砖、粘性土等建筑垃圾组成。该层分布连续，层厚0.3-4.5m，层底埋深0.3-4.5m，层底标高35.62-38.59m。

③中粗砂：黄褐色， 褐色，稍湿，中密-密实。混粒结构，矿物成分以长石、石英为主，含少量粘性土，局部见砾砂层。该层分布较连续，厚度0.60-7.3m，层底埋深1.6-9.7m，层底标高35.62-37.87m。

④砾砂：黄褐色，中密-密实状态，稍湿饱和。颗粒不均，级配较好，卵，砾石呈亚圆形，磨圆度较好。最大粒径50.0m m～60.m m一般粒径1.0～3.0m m，含大于20.0m m颗粒占总重的20-30%。该层分布连续，厚度0.8-13.40m，层底埋深11.3-19.3m，层底标高20.56-29.16m。

④1粉质粘土：黄褐色，可塑，含铁锰质结核，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。该层分布不连续，层厚0.4～1.9m，层底埋深12.7～17m，层底标高23.50-27.76m。

⑤中粗砂：黄褐色， 褐色，稍湿，中密-密实。混粒结构，矿物成分以长石、石英为主，含少量粘性土，局部夹粉质粘土层。该层分布较连续，厚度0.8-8.5m，层底埋深14.5～25.4m，层底标高15.10～25.80m。

⑤1粉质粘土：黄褐色，可塑，饱和，中等压缩性。分布不连续，层厚0.2～0.3米。

⑥粉质粘土：黄褐色，硬塑，含铁锰质结核，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。该层仅在局部孔有出露，厚度1.5m，层底埋深19.50m，层底标高21.11m。

家人之间是最熟悉的熟人，可家人之间也最容易伤害，俗语有言：婆媳是天敌，父母皆祸害，夫妻是冤家对头。亲人关系不会处，不好好处，家就变成一个战场，变成了一个伤人的地方。为什么会这样？就是因为家人相处不会像生人那样客气。

⑦砾砂：黄褐色，中密-密实状态，饱和。颗粒不均，级配较好，卵，砾石呈亚圆形，磨圆度较好。最大粒径50.0m m-60.m m一般粒径1.0-3.0m m，含大于20.0m m颗粒占总重的20-30%。该层分布连续，厚度3.6-9.9m，层底埋深27.2-31.5m，层底标高8.95-13.26m。

本工程基础持力层为④砾砂，fk=440K Pa。

2.2 水、土环境及不良地质现象

地下水为潜水，水位埋深为7.4-11.3米。基坑开挖需降水。地下水对钢结构具有弱腐蚀性，对砼无腐蚀性。随季节变化，丰水期地下水水位还会有所上升。抗浮设计水位按埋深约4.5m，绝对标高为35.75米。

3 设计参数

3.1 计算模型

本工程采用整体空间建模计算，采用的软件是中国建筑科学研究院的PK PM-Sa t w e以及北京迈达斯技术有限公司的Midas-Gen。

3.2 设计标准及计算参数

本工程建筑抗震设防类别：公寓高层：丙类、商场裙房：乙类；抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为二类。建筑结构安全等级为二级，设计使用年限50年。商场裙房结构体系采用框架结构，抗震等级为二级。公寓塔楼采用框支剪力墙结构，抗震等级，框支柱特一级；框架梁、框支梁一级；落地剪力墙一级。

4 有粘结预应力梁

预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比，具有许多优点，如：提高构件的抗裂度和抗渗能力；提高构件刚度，减小构件变形；节约材料，减小构件截面；增强结构的耐久性等等。

本工程裙房地上中庭部分为大开洞，有局部大悬挑，悬挑长度达到6m，采用有粘结预应力混凝土梁。之所以采用有粘结而非无粘结，是为了防止预应力失效后，完全退出工作，提高构件的安全性能。

由于本工程的柱距较大10.5m×11m，除主框架梁悬挑外，在X轴10.5m柱距方向上，每跨还需再悬挑两根次梁，主次梁协同受力。

根据梁的弯矩情况，设计预应力钢绞线的布线图如下：

预应力混凝土梁的设计参数及结果如下表一所示。

可以看到用了预应力后，梁的截面明显减小，挠度和裂缝都控制在合理的范围以内。

5 框支剪力墙结构

图一：框架梁预应力布筋图

图二：次梁预应力布筋图

表一：预应力梁设计参数及结果

公寓部分为框支剪力墙结构，转换层设在5层顶，通过框支梁进行转换，转换层以上为剪力墙结构。带转换层结构属于竖向刚度突变及竖向结构构件不连续的不规则结构体系，比较难满足刚度比的要求。经过反复的计算，并对重点部位框支梁进行了有限元分析，计算结果达到规范要求。

6 超长地下室

本工程地下室平面尺寸为126x 105米，由于地下室长度已超出规范所规定的不设缝最大长度，所以必须解决超长混凝土干缩及温度应力的问题。

6.1 温度应力计算

辽宁省沈阳市属温带半湿润季风性气候，由于受大陆性和海洋性气团控制，其特征是冬季漫长寒冷，春季多风干燥，夏季炎热多雨，秋季湿润凉爽。《建筑结构荷载规范》规定：最低为-24℃。温度应力计算需分两个工况，施工阶段和使用阶段。

6.1.1 施工阶段

沈阳冬期月平均最低气温为-24℃，当量温差按-6℃考虑，后浇带合拢温度为10℃。施工阶段的温差=环境温差+混凝土收缩当量温差，所以施工阶段设计计算温差按-40℃计算。

6.1.2 使用阶段

为减轻温度作用效应的不利影响，需尽量缩小温差。控制后浇带合拢温度为10℃，地下室底板表面温度按5℃考虑，所以地下室底板设计计算温差按5℃计算；地下室顶板覆土厚度为700m m，并且建筑采取保温措施，故地下室顶板以及外墙表面温度按0℃考虑，所以地下室顶板以及外墙设计计算温差按-10℃计算。

综上所述，可以看出，本工程温度应力计算的主要控制工况为施工阶段，所以对施工阶段进行详细计算分析，

图三：温度作用下楼板应力分布图

图三所示为地下一层在施工阶段，温差为-40℃时楼板的应力分布图，可以看出在标示出的5点位置为应力最大，这些位置主要集中在大开洞处和建筑物角部，这些部位需进行适当的配筋加强。

6.2 超长地下室的结构构造

地下室未设置伸缩缝，采用了沉降后浇带与膨胀加强带相结合的方法。主楼与裙房之间设置了一道L型的沉降后浇带。适当位置设膨胀加强带一道，宽度为2米。膨胀加强带的间距为50米左右。地下部分的基础、梁、板、墙采用补偿收缩混凝土。混凝土配合比、挡土墙和地下室楼板的配筋间距等，均需要满足辽宁省地方标准《地下混凝土结构防裂技术规程》（D B21/T1745-2009）中的要求。

7 设计总结

本文对茂业东方时代广场项目的结构设计难点进行了详细的论述，主要分析了三方面内容，第一个方面是商场裙房地上中庭的大悬挑结构设计，采用预应力混凝土技术，既满足了建筑物的美观和使用要求又达到了结构安全需要；第二方面是框支剪力墙结构的高位转换的设计，经过反复的调试和计算，最终使高层结构体系更合理和安全，第三方面是超长地下室设计，通过对混凝土结构温度和徐变的计算分析和必要的构造措施，满足了地下室的使用要求，没有出现大范围裂缝等安全隐患。

综上所述，经过细致和认真的设计，使本项目完满的完成，得到了很好的经济和社会效益。

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.G B50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2001.

［2］中华人民共和国住房和城乡建设部.G B50009-2012建筑结构荷载规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2012.

［3］中华人民共和国住房和城乡建设部.G B50017-2003钢结构设计规范［S］.北京：中国计划出版社，2003.

［4］中华人民共和国住房和城乡建设部.G B50011-2010建筑抗震设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［5］中华人民共和国住房和城乡建设部.JG J3-2010高层建筑混凝土结构技术规程［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［6］辽宁省住房和城乡建设部.D B21/T1745-2009地下混凝土结构防裂技术规程［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.