吕国钊
（上海正轶建筑设计有限公司，上海，200433）
【摘 要】绿地南昌国际博览城二期项目主要构成为会议中心、五星级酒店、甲级写字楼、商业及展览。会议中心层数4层，结构屋面最高点24.4m，内设大跨度宴会厅及会议厅，宴会厅跨度约45mx54m，会议厅跨度约45mx63m，采用框架结构。五星级酒店层数23层，建筑主屋面高度92.m，构架高度101 m，采用框架—剪力墙结构。本文主要研究大跨度楼盖中调谐质量减振器（TMD）的应用及五星级酒店结构形式比较。
【关键词】大跨度楼盖；调谐质量减振器；结构形式经济性分析；缺口框架梁；
1．工程概况
绿地南昌国际博览城项目位于南昌市红谷滩新区九龙湖片区腾龙大道以南，新龙大道以东,龙岗大道以西。主要构成为会议中心、五星级酒店、甲级写字楼、商业及展览。3号楼为会议中心，4F，框架结构，结构屋面构件平均高度为22.4m，各层层高均为5.7m，内设大跨度宴会厅及会议厅，宴会厅跨度约45mx54m，挑空层高11.4m，会议厅跨度约45mx63m。4号楼为五星级酒店，23F，框架—剪力墙结构，建筑主屋面高度92.m，构架高度101 m。底部4层高度均为5.7m，设备转换层及标准层层高均为3.6m。
2．大跨度楼盖研究
会议中心的3F会议厅楼盖跨度为45mx54m，荷载较大且对楼板舒适度有较高要求，故对结构形式进行了多种结构方案比较。
比较的设计条件为：1）采用组合楼板，楼板厚度共约120mm；2）建筑面层厚度50mm；3）楼面附加恒荷载3.0kN/m2，楼面活荷载3.0kN/m2；4）下层宴会厅净高满足不小于9m；5）楼盖结构竖向自振频率不小于3HZ。
结构方案一：双向桁架，桁架高度2.6m；
结构方案二：单向桁架，桁架高度2.5m；
结构方案三：单向桁架，桁架高度2.0m；
结构方案四：实腹钢梁，钢梁高度2.0m。
结构形式宴会厅净高含钢量kg/m2钢材总价含安装楼盖自振频率
结构方案一8.43m3401075万元3.1 HZ满足
结构方案二8.53m170580万元2.2 HZ不满足
结构方案三9.03m210715万元2.1 HZ不满足
结构方案四9.03m170580万元2.2HZ不满足
综上所述，结构方案四净高满足要求且经济性最优，故采用实腹钢梁框架梁+组合楼板方案。
楼板舒适度计算不满足规范要求，对减振方案进行以下研究：
a）方案一通过增大构件截面等措施付出的经济代价过大，故不予考虑；
b）楼盖低阶固有频率不满足规范要求，在人员步行频率范围内时，可通过设置调谐质量减振器（TMD）达到减小楼面振动的作用。
楼盖计算分析变形简图
安装TMD 前后节点的振动加速度响应
c）经计算，安装TMD后宴会厅在步行激励下的振动加速度峰值有很大程度的降低，减振效率约为76%。
d）TMD费用约为100万元，考虑TMD的费用后，结构方案四造价仍远低于结构方案一，故减振方案基本可行。
3．酒店结构形式研究
4#楼五星级酒店标准层开间较小，且走廊上方因设备管线及净高要求梁高较小，而底层大堂要求空间开敞且两层挑空。故初步设计中对五星级酒店进行三种框支转换结构及一种大柱跨落地框架柱等结构形式的经济性及可行性比较。
结构方案一：大堂顶部型钢混凝土框支梁转换。转换梁截面约1200x2700：
各方案存在的问题包括：
结构方案一：大堂净高约为8m，低于甲方要求；大堂左侧夹层转换梁下净高仅2.3m；属于超限高层，需做抗震专项评审。
结构方案二：属于超限高层，需做抗震专项评审；不规则性较为严重，薄弱层和软弱层同时存在，转换层以下需增加较多核心筒外的剪力墙，影响建筑使用。
结构方案三：属于超限高层，需做抗震专项评审；转换梁影响设备层设备管线布置；
结构方案四：走廊内考虑设备及吊顶后净高2500mm；房间内框架梁较宽，凸出墙面对使用有一定影响；走廊上方框架梁需做变截面梁。
综上所述，五星级酒店采用三排落地框架柱方案，由室内设计专业考虑框架梁凸出墙面的处理方法。
根据净高要求，走廊上方框架梁采取变截面梁，走廊上方梁高度700mm，酒店室内梁高900mm，梁宽为600。变截面梁采用有限元软件SAP2000进行应力分析以保证变截面梁的安全性，如下图所示：
图一变截面梁应力分布图 图二普通梁应力分布图
根据应力分布图可看出，变截面梁应力分布与普通梁基本一致，梁截面减小处支座应力变大，与计算相符，故变截面梁方案可行。
4．结论
1）会议中心的3F会议厅楼盖采用实腹钢梁框架梁+组合楼板的结构形式，并通过设置调谐质量减振器（TMD）达到减小楼面振动的作用。其中结构施工误差以及计算均具有不确定性，故结构施工后需进行现场测试，根据测试结果对TMD 参数进行调整。
2）五星级酒店采用大柱跨方案达到经济性最优，并在标准层走廊上方采用缺口框架梁满足净高要求。
参考文献：
[1]JGJ 3-2010.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.
[2]GB 50009-2012.建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3]GB 50011-2010.建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
论文作者:吕国钊
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/13
标签：结构论文; 方案论文; 楼盖论文; 净高论文; 截面论文; 框架论文; 宴会厅论文; 《工程建设标准化》2016年5月总第210期论文;