沈阳T3航站楼结构设计.pptx

沈阳桃仙国际机场航站楼 结构选型及设计研究中国建筑东北设计研究院有限公司方案设计：中国建筑东北设计院有限公司 施工图设计：中国建筑东北设计院有限公司 施工总承包：中国建筑第八工程局有限公司 钢结构施工：江苏沪宁钢机股份有限公司 结构设计团队：吴一红、窦南华、黄伟、张叙、申 豫斌、梁峰、吴琴峰、王艳军、刘 鸿宇中国建筑东北设计研究院有限公司Ø工程概况 Ø结构设计 Ø混凝土结构设计 Ø钢结构设计中国建筑东北设计研究院有限公司工程概况沈阳桃仙机场T3航站楼位于现机场T2航站楼西南方向，距T2航站楼最近距离为100米左右，由主楼大厅和两侧两个指廊组成，占地面积约8.8万平米，建筑面积约25万平米，其中地上面积约为21万平米，地下面积约4万平米中国建筑东北设计研究院有限公司工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司•建筑平面设计T3 航站楼建筑平面呈“U”型布置，分为主楼和两个指廊，两层式航站楼 主楼指廊指廊工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司•建筑平面设计建筑地上两层，地上首层为到港层；二层为离港层；中间夹层为旅客到港通道 建筑地下两层，地下一层为部分设备机房和通往地铁站的通道层；地下二层为穿越T3 航站楼的城市地铁和下穿市政汽车通道。

工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司•造型设计主楼屋盖为空侧落地的双弧曲面造型，曲面局部沿径向切口旋转拉伸形成侧向天窗，既提高了室内自然采光率，有丰富了屋面造型两个指廊屋面延续主楼的曲线延伸，形成有机统一的整体形象工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司•主楼室内效果工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司•主楼室内效果中国建筑东北设计研究院有限公司工程概况•主楼室内效果工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司•指廊室内效果工程概况中国建筑东北设计研究院有限公司• 空侧外景空侧看钢构中国建筑东北设计研究院有限公司陆侧看钢构在8.7米层看屋面工程概况• 建筑设计基本尺寸T3 航站楼主楼陆侧凸出部位弧长380米、空侧弧长653米、最大进深120 米、悬挑24米；A、B 指廊对称布置，指廊长度258米，宽度最窄处45米，最宽处59米平面柱网为同一圆心放射式柱网，环向1.77°等分，最大柱距约21.5米、径向15米层高：二层层高为8.70m；到达通道夹层层高为4.45m；离港层屋面层高为15.8～23.0m航站楼建筑总高度35.958m（结构上弦中心）中国建筑东北设计研究院有限公司工程概况结构设计航站楼二层以下为预应力钢筋混凝土框架结构。

屋面为变截面曲线形立体钢桁架结构主楼大厅地下室及地铁、道路通道为钢筋混凝土结构混凝土结构部分设置8道温度缝，将混凝土框架结构分成9个结构单元指廊部分仅局部设置地下可通行管沟，无地下室中国建筑东北设计研究院有限公司结构设计•设计参数•设计控制•结构方案中国建筑东北设计研究院有限公司结构设计设计参数：结构设计标准中国建筑东北设计研究院有限公司结构安全等级混凝土结构二级设防烈度7度屋盖钢结构一级抗震构造措施8度设计基准期50年混凝土框架抗震等级一级基础安全等级甲级支承钢结构的混凝土柱特一级抗震设防分类乙类抗震性能目标B级结构设计设计参数：屋面结构设计荷载中国建筑东北设计研究院有限公司恒荷载D屋面系统0.6KN/m2吊顶及设备0.5KN/m2屋面活荷载L均布0.3KN/m2不利布置0.3KN/m2雪荷载S0均布0.55KN/m2分布系数μr=1不利布置0.55KN/m2分布系数μr=1.4风荷载W0上吸风0.6KN/m2按风洞试验下压风0.6KN/m2按规范取体型系数0.2温度作用T降温-30℃基准温度10℃升温20℃混凝土结构设计荷载按规范及实际作用取结构设计设计参数：地震作用中国建筑东北设计研究院有限公司根据《沈阳桃仙国际机场T3航站楼工程场地地震安全性评价》反应谱动参数与《抗规》相同场地、烈度的反应谱动参数相比较，取较大地震动进行计算。

超越概率T0(S)Tg(S)βm(0.05)γAmax (gal)αmax50年63%0.10.352.50.90380.09550年10%0.10.402.50.901110.27850年2%0.10.452.50.902060.515地震方向超越概率重现期Tg(S)Amax (gal)αmax多遇地震水平50年63%50年0.35350.08设防烈度水平50年10%475年0.351000.23罕遇烈度水平50年2%2475年0.402200.50安评报告主要地震动参数规范谱主要地震动参数结构设计设计参数：地震作用中国建筑东北设计研究院有限公司规范反应谱与安评报告反应谱参数值比较（多遇地震）：参数规范反应谱取值安评报告反应谱取值地震影响系数最大值 0.080.095混凝土简化模型阻尼比 0.050.05单钢模型阻尼比 0.020.02整体组合模型阻尼比 0.040.04特征周期 0.350.35阻尼调整系数 1.26791.3191衰减系数 0.97140.9500直线下降段斜率调整系数 0.02650.0238由上表，安评报告所提供的地震动参数，大于抗震规范所规定的参数，故在设计中采用安评报告中给出的地震动参数。

结构设计设计参数：地震作用中国建筑东北设计研究院有限公司规范反应谱与安评报告反应谱曲线值比较（多遇地震）：多遇地震下（阻尼比0.02）规范反应谱与安评报告反应谱对比多遇地震下（阻尼比0.04）规范反应谱与安评报告反应谱对比结构设计设计参数：地震作用中国建筑东北设计研究院有限公司《安评报告》提供了3个概率的三条场地人工地震加速度时程曲线和适合该场地的六条天然地震加速度时程曲线人工多遇地震动及其反应谱：结构设计设计参数：地震作用中国建筑东北设计研究院有限公司Brawley Airport多遇地震动及其反应谱：EL Cenrto Array #12多遇地震动及其反应谱：结构设计设计控制：结构设计控制标准中国建筑东北设计研究院有限公司钢结构重要性系数1.1桁架一般杆件应力比0.85挠度恒载作用1/500桁架支座区域杆件应力比0.75D+L标准组合作用1/400四叉撑钢柱应力比0.65悬挑部分1/200结构线性整体稳定屈曲因子Kl>4.2柱顶位移1/500非线性整体稳定屈曲因子Kn>2.0结构设计设计控制：结构抗震性能设计目标中国建筑东北设计研究院有限公司a. 所有构件在多遇地震下按弹性设计。

b. 关键构件：四叉撑斜杆、与叉撑连接的混凝土柱、空侧格构柱下部，按中震弹性复核c. 四叉撑斜杆的上下节点按大震不屈服复核d. 其他支承钢结构的混凝土柱按中震不屈服复核结构设计结构方案中国建筑东北设计研究院有限公司结构设计应最好的实现建筑师的意图，满足功能使用的要求以及得到最佳的安全性、合理经济性和可实施性结构设计中的难点及重点是应当被结构工程师了解和重视，从而比选出最适合整体结构方案航站楼建筑结构具有一定的特殊性，其受力体系的建立基于几个主要因素：结构所要求的抗侧力刚度、结构刚度中心与质量中心的要求、结构的动力性能以及竖向荷载能直接传递；地下结构则应考虑较大竖向荷载能直接传递和温度作用对结构影响等结合功能、造型、结构受力和施工技术等因素，建筑二层以下采用钢筋混凝土框架结构 结构设计结构方案中国建筑东北设计研究院有限公司沈阳机场T3航站楼屋面呈空间双弧形曲面，室内为连续的倒三角形造型主楼及指廊中部各单元通过扭转不同角度形成渐变的采光侧窗, 主楼屋面结构向空侧逐渐下弯落地A、B指廊屋面呈波浪形主楼及两侧A、B指廊屋面连成整体曲面结构设计结构方案中国建筑东北设计研究院有限公司结合建筑造型及航站楼使用功能要求，根据结构整体受力性能等因素综合分析，屋面采用带落地格构柱的大跨倒三角形立体桁架与支承直柱及四叉撑柱形成稳定的结构体系。

指廊采用曲线形变截面倒三角形立体桁架体系结构设计结构方案中国建筑东北设计研究院有限公司结构设计结构方案中国建筑东北设计研究院有限公司结构设计地质条件中国建筑东北设计研究院有限公司根据沈阳市勘察测绘研究院提供的《沈阳桃仙国际机场T3航站楼岩土工程详勘报告》及《沈阳桃仙国际机场场地地震安全性评价》，该场地土类别为中硬土，场地类别为Ⅱ类，该场地为对建筑抗震有利地段，场地无液化地形本工程场区地形平坦，自然地面标高约在绝对高程56m左右工程拟建场区地层由上至下依次为：①耕土层： 厚度0.2m～4.8m ；②粉质粘土层： 厚度12.9m～23.5m；③中粗砂层： 厚度1.7m～8.3m；④粉质粘土层： 厚度11.0m～34.9m；⑤粗砂层： 厚度0.5m～5.6m ；⑥粉质粘土层： 厚度1.2m～15.5m ；⑦中粗砂层： 厚度0.7m～11.2m ；⑧强风化花岗岩层：最大揭露深度67.3m 结构设计基础选型中国建筑东北设计研究院有限公司根据场地地质状况、《地质报告》建议及柱反力，基础形式采用桩基础，桩端以③中粗砂层为持力层。

桩型为螺旋钻孔压灌桩，桩端下持力层厚度较小的桩增加后注浆，提高单桩承载力，减小沉降桩长19米和16米，单桩承载力1300KN和1200KN地铁、道路部分采用人工挖孔桩混凝土结构设计中国建筑东北设计研究院有限公司混凝土结构设计结构缝设置中国建筑东北设计研究院有限公司结合使用功能和建筑设计，共设8道结构缝，将超长的整体结构划分为9个独立的结构单元地下结构未设结构缝混凝土结构设计计算程序及基本材料中国建筑东北设计研究院有限公司混凝土结构简化模型分析采用PKPM分析程序进行计算；温度应力分析：PMSAP计算；混凝土结构与屋盖钢结构组合模型采用SAP2000计算混凝土强度等级钢筋HRB335柱C40~C50HRB400梁、板、承台、外墙C30HRB500预应力砼梁C40预应力钢绞线fptk=1860抗渗等级P6埋件钢材Q235B、 Q345混凝土结构设计计算模型建立中国建筑东北设计研究院有限公司由于屋面结构不是全部支承于混凝土结构上，因此分别采用简化混凝土结构模型和混凝土结构与屋盖钢结构组合的实际模型计算，研究结构的受力状况及相互间的影响简化模型将屋盖钢结构用等效折算刚度杆件模拟，屋盖荷载折算后以集中力作用在混凝土结构受力位置。

用于研究框架结构体系的受力状况和杆件设计混凝土与钢结构组合模型是结构实际工作状态模型，在简化模型基础上考虑上部钢结构的影响研究刚度、质量及变形差异等因素上下结构特性的变化及调整优化组合模型用于结构性能化设计通过整体分析，揭示地震作用的整体结构响应，揭示上下部结构在静载、风、温度等荷载作用下的效应混凝土结构设计计算模型建立中国建筑东北设计研究院有限公司混凝土结构设计计算模型建立中国建筑东北设计研究院有限公司主楼混凝土结构简化模型指廊混凝土结构简化模型混凝土结构设计计算模型建立中国建筑东北设计研究院有限公司主楼结构整体组合模型指廊结构整体组合模型混凝土结构设计大跨度转换构件：中国建筑东北设计研究院有限公司由于地下二层有地铁和市政道路从航站楼下穿过两侧的道路通道跨度16m，上部结构柱落在市政道路上，地上柱在地下二层顶部需要进行转换且转换梁高度必须限制在1500mm以下 上部结构柱跨约20m，单柱较大的荷载给结构设计带来困难通过多方案详细计算分析，采用1.6mx1.5m的预应力混凝土梁进行转换，满足承载力、变形及施工的要求混凝土结构设计预应力混凝土技术应用中国建筑东北设计研究院有限公司预应力混凝土梁在标高8.700m层沿环向布置。

在梁高限制严格的情况下采用后张有粘结预应力混凝土梁，以满足大跨度梁和托柱转换梁承载力、变形及裂缝要求梁跨度18~22m，一般预应力混凝土梁梁高为1m，梁宽0.45m托柱转换的预应力混凝土梁梁梁高为1.2m，梁宽0.6m径向大跨度悬挑预应力混凝土梁（悬挑长度6m以上）梁高为1 m，梁宽0.45m混凝土结构设计预应力混凝土技术应用中国建筑东北设计研究院有限公司安装预应力波纹管。