第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文2014年 安徽广播电视新中心西区综合楼结构设计 杨毅，邱仓虎“，刘建平”，刘少华” （1.深圳市天华建筑设计有限公司，深圳，518057，2.中国建筑科学研究院，北京.
100013） [摘要]综合楼由于建筑功能要求，多处采用大空间，结构设计中采用了SRC转换桁架，十字交叉梁板及预应力混凝 土梁板结构，形成了复杂的现浇混凝土框架-剪力墙结构体系.
通过精心结构设计，实现了建筑功能对大空间的要 求.
堪称结构设计与建筑设计完美结合的典范.
[关键词]大空间，SRC转换析架，复杂结构体系 1工程概况 安徽省广播电视新中心位于安徽省合肥市新政务中心南侧，该项目分为东西两区，中间有南北向怀宁 路通过.
西区上部结构由综合楼，多功能演播大厅，2000㎡演播厅三部分组成，上部各自独立，共用一层 地下室.
西区总建筑面积13万㎡，其中地下建筑面积3万㎡²，地上建筑面积10万m.
东区上部结构由裙 楼和主塔楼构成，中间设抗震缝，共用两层地下室.
主塔楼结构高度226米，是安徽省第一高度.
东区总 建筑面积23万m，其中地下建筑面积5万㎡，地上建筑面积18万㎡.
综合楼位于西区最西边的一个结构单体.
地上10层，地下1层.
地上总建筑面积5万=.
地下室为 为核5级人员掩蔽所和核6级物资库.
平面轮廓尺寸为75X83米，主屋面高度为45.30米.
综合楼外立面 实景见（图1），副面见（图2）.
3.789- 图1综合楼外立面实景图 图2综合楼剖面图 本工程设计基准期为50年，结构安全等级为二级，抗震设防类别为乙类.
抗震设防烈度7度（设计 地震分组第一组，设计基本地震加速度值为0.10g），特征周期为0.35g，场地类别1I类.
基础采用人 工挖孔桩，以中风化泥质砂岩作为桩端持力层，桩端进入持力层深度不小于1.2m.
地基基础设计等级为乙 级.
2结构布置 作者简介：杨毅（1977-).
男，孕士，高级工程师
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 本工程采用现浇砼框架剪力墙结构体系，楼盖采用砼现浇梁板式结构布置.
楼、电梯间等垂直通道与 砼剪力墙结合布置.
结构柱网为9mX9m，交通核砼剪力墙外壁厚度-1～5层为400mm，6层以及上为300mm.
内壁厚度均为250mm.
框架柱截面尺寸为900X1200mm、800x800mm、700X700mm、600X600mm不等.
主要框 架梁截面尺寸为500X650mm，主要次梁截面尺寸为250X650.
A 图3一层会议室建筑平面图 图4三层建筑平面图 起初审图公司判断该结构为超限高层，结构存在三项不规则：（1）扭转不规则，扭转位移比大于1.2： （2）楼板不连续，部分楼层开大洞，开洞面积超过本层面积的30%：（3）竖向构件不连续.
因为该楼12 层有两层通高的大会议室，如果里面设置框架柱，将影响建筑物的使用功能.
一层会议室建筑平面图见（图 3），建筑剖面图见（图2）.
故在会议室部分12层取消4根框架柱.
由于不落地的框架柱只有4根，未 及框架柱总数量的10%，属于局部转换情况.
经与审图公司商议第3条不规则可以取消，故此结构可判定 则不属于超限高层.
会议室上310层为服务用房（见图4）.
此处拟采用二种结构布置方案： （1）12层会议室取消的4根框架柱在3~10层也取消.
此处将形成一块27X27m的结构大板.
采用 单向密肋梁楼盖或者双向密肋梁楼盖，梁的截面高度至少为1.5m.
3~10结构层高均为4m，那梁底净高只 有2.5m，扣除建筑面层厚度和设备层高度后，建筑净高已达不到规范要求.
（2）在建筑3层设置整层高转换构件，承托3层以上4根框架柱.
采用这种结构布置方案，除转换 层外其他层均为普通柱网结构布置，既不影响其上各层使用功能，又可取得良好的经济性.
转换构件可采 用砼实腹转换大梁，型钢砼转换桁架，钢结构转换桁架等3种结构转换形式.
3种转换形式的比较见（表 1). 表1三种转换形式的比较 自重和刚度 地震反应力 可否开门洞 施工与构造 防火 砼实腹转换大梁 大 大 简单 好 型钢砼转换桁架 较小 较小 可 复杂 较好 钢结构转换桁架 小 小 可 复杂 差 如上列表所示，在3层设置两福型钢砼转换桁架是比较合理的转换形式.
桁架采用人字型斜杆桁架， 便于在其间设置建筑门洞以及穿越设备管线.
该桁架跨度为27m，高度为3层整层高度（4m）.
转换桁架 上下弦杆采用型钢砼梁，上下弦杆处均有180mm砼楼板相连，确保桁架整体稳定.
腹杆采用H型钢.
与型 钢砼转换桁架相连的框支柱采用型钢砼柱.
转换桁架构件截面见（表2）.
转换桁架立面大样见（图5）， 转换桁架型钢立面大样见（图6）.
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 表2转换析架构件截面 桁架上弦 架下弦 桁架腹杆 框支柱 构件截面 900*1200 900*1500 H600*500*40*50 900*1200 型钢截面 H900*500#40*50 H1200*50040*50 H600*50040*50 H800*500*40*50 钢号及 sb Q345 Q345 Q345 砼等级 C30 063 C45 图5转换析架立面大样图 图6转换桁架型钢立面大样图 3结构分析 本工程工程计算分析使用软件：SATVE和MIDASGEN软件.
在转换桁架上下弦附近一定范围内，楼板 定义为弹性膜，以便精确计算出上下弦杆的轴力.
框支柱和转换桁架采用中震弹性设计.
转换桁架上下 弦采用梁单元，框支柱采用柱单元，腹杆采用斜杆单元.
由于本项目抗震烈度为7度0.1g，根据《砼高规》 有关条文，未计算竖向地震作用.
结构计算包括：多遇地震、风荷载、设防地震、弹性时程分析等.
主要 的计算分析结果如下： 1）多遇地震下，SATTE和MIDAS的结构整体分析见（表3）： 2）多遇地震下结构基地剪力与倾覆弯矩见（表4）： 3）最大位移角和考虑扭转偏心的最大位移比见（表5）.
表3模型自振周期及周期比 周期 向平动 Y向平动 扭转 扭转 地上结构 有效质 程序 周期 序号 （秒） 比例(%) 比例(%) (%) 周期比 总质量 量系数 (） (%) T1 1. 4648 0.00 99. 00 1.00 T2 1. 1467 2.00 97.00 66711 X: 94. 16% SATVE 1.00 0. 78 T3 1. 0087 99.00 0.00 1. 00 Y: 97. 22% T4 1. 4261 0. 07 96. 05 0.56 MIDAS T5 0. 9895 3.96 2.12 93.73 0. 69 67328 X: 90. 16% Y: 92.22% T6 0.9120 94. 28 0.00 3. 19 表4基底剪力与弯矩 （单位KN、KN.m） SATWE MIDAS X方向 Y方向 X方向 Y方向 基底剪力 20387 15478 18228 13749 基底弯矩 558070 403777 479653 332266 剪重比 3. 06% 2.32% 2.80% 2.10%
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 表5结构的侧向位移计算结果 结构响应 SATVE MIDAS 地震作用 风作用 地震作用 风作用 最大层间位移角 X向 1/2427 1/4864 1/2814 1/28668 Y向 1/1611 1/5505 1/1825 1/13241 最大层间位移 X向 1.43 1. 08 1.46 1.04 平均层间位移 Y向 1.29 1. 10 1.48 1.24 以上结果均满足规范要求限值.
通过上述整体分析计算结果可以看出，采用型钢砼转换桁架作为转换构件，本工程结构整体各项计算 指标均满足规范的各项要求.
两种不同软件的计算结果差异较小，这说明桁架转换构件的结构布置是合理 的、安全的.
在结构整体计算满足的前提之下，需要研究确定转换桁架各杆件内力的分布状况.
杆件的内力分布仍 然采用2种软件的计算结果.
桁架杆件编号见（图7）.
L 8SO [Ece M.8S0 F8832 BCEPA 200 006) 图7转换桁架型杆件编号图 表6 各工况下析架杆件轴力 SX1 SX2 FG1 FG2 FG3 XX1 XX2 恒载 2078 5103 3147 5164 347 448 5901 活戟 1354 3252 2109 2909 355 223 3136 x向地震 681 460 744 1363 1467 088 288 Y向地震 12 33 26 75 50 12 12 注：拉力为，压力为-，单位kx 表7 各工况下桁架杆件弯矩 SX1 SX2 xx1 XX2 恒载 2813~1248 1190 5115~1509 2230 活载 1626~872 680 2641~827 1180 X向地震 1380~943 921~1003 2023~73 150~101 Y向地囊 62~25 11~27 70~76 76~90 注：中震作用下不考虑风荷载.
单位KN.m 通过以上数据可以看出，转换桁架的上弦杆为压弯构件：下弦杆边跨杆件（XX1）为压弯构件，非边 跨杆件（XX2）为拉弯构件：腹杆为轴压或者轴拉构件.
根据相关规范进行构件配筋计算，配筋均为构造 配筋，按一级转换梁最小配筋率0.5%配筋.
根据计算显示，考虑荷载长期作用下的转换桁架下弦的跨中挠度均为50mm以内，满足规范1/4001.
的 要求.
转换桁架上下弦楼板处的中震作用下的楼板应力，均小于C30混凝土的抗拉强度标准值，满足中震
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 下楼板弹性.
4节点构造 由于SRC结构中既有型钢，还有纵筋与箍筋，如何安全有效出来好三者的连接，成为节点设计一个重 点.
在本项目中节点设计遵循：梁纵向钢筋尽量避免穿过与之相交的柱中型钢，实在难以绕过就在型钢上 焊接连接板，钢筋焊接在连接板上，双面焊大于5d.
型钢穿孔均应根据钢筋直径和实际位置放样，并 应在工厂加工完成，不应在现场临时扩孔.
柱纵向钢筋尽量穿过梁中型钢.
上下弦杆的箍筋与腹杆和交汇 时，箍筋焊接在连接板上.
上弦纵筋与SRC柱连接大样见（图8），上弦纵筋与腹杆连接大样见（图9），桁架弦杆与RC梁连接 示意图见（图10），上弦与RC柱连接示意图见（图11），SRC柱与RC梁连接示意见（图13）.
35 -20 2825 图8上弦纵筋与SRC柱连接大样 图9上弦纵筋与腹杆连接大样 teTe 老卖上8齐 图10桁架弦杆与RC梁连接示意图 图11桁架弦杆与RC梁连接示意图 RCR 图12SRC柱与RC梁连接示意图
