高位大跨连体复杂高层建筑——武汉保利广场结构设计

1 工程概况 　　武汉保利广场位于武汉市洪山广场南侧，总建筑面积约14.4万m2，其中地上10.96万m2，地下3.44万m2，大屋面结构高度209.9m，总高度219.0m，建筑效果图见图1。工程地下4层，地下层1有局部商业，其余为车库及设备用房。地上分为主楼、副楼及裙楼。 　　裙楼为8层，主要为商业、娱乐、餐饮等，屋面标高51.0m;主楼和副楼在层1～8与裙楼连接为一个整体，8层以上均为高级写字楼;副楼20层，屋面标高101.0m;主楼46层，大屋面标高209.9m。主、副楼在层16～20(共5层)通过钢结构连接为一个整体，连接体跨度为42.5m，立面呈“h”形，结构立面图见图2。 　　图1 建筑效果图 　　图2 结构正立面图 　　2 基础与地下室设计 　　经多方案比较，选定人工挖孔墩基础为最优方案，墩底持力层为中风化岩石(灰岩、泥灰岩、钙质泥岩)。柱下采用一柱一墩，核心筒下采用群墩基础。 　　工程采用“隔水-排水”抗浮设计。隔水措施：基坑回填时在上部设置素混凝土隔水层，回填土要求采用老黏土分层夯实。排水措施：地下室底板下设置厚200mm中粗砂垫层，设置若干道碎石盲沟通向集水井，地下室底板集水井与下部盲沟连通，这样底板下存在地下水时可排入集水井，然后抽排进入建筑中水系统。通过两年的使用，效果很好。 　　3 上部结构体系 　　3.1 结构布置 　　主楼、副楼均采用圆钢管混凝土柱+H型钢梁或钢桁架+钢筋混凝土核心筒混合结构体系;裙楼部分采用钢筋混凝土框架结构;空中连体采用空间钢桁架结构。钢结构楼板采用钢筋桁架自承式楼板。主要结构平面布置见图3～5。 　　图3 层2~8平面 　　图4 层9平面 　　图5 层16~21平面 　　主、副楼框架柱均采用圆钢管混凝土柱，塔楼周边框架均采用H型钢梁，与圆钢管混凝土柱刚接，形成外周边框架。为尽量增大建筑净高，便于穿越设备管线，标准层内部楼盖梁采用由T型钢作为弦杆、双角钢作为腹杆的轻钢桁架梁(图6，7)。内部钢框梁均与柱刚接，与核心筒先铰接后刚接。 　　图6 标准层典型钢桁架梁 　　图7 设备管线穿越桁架梁施工现场 　　3.2 连体结构 　　主楼与副楼在层16～20由钢结构连接体相连(图8)，跨度为42.5m，宽度为25.5m，高度为20.7m。