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昆明新机场航站楼工程结构设计
RSS 打印 复制链接 发布时间:2012-05-17 23:43:10

北京市建筑设计研究院:束伟农副总工程师
 
束伟农:各位来宾、各位专家、早上好,下面由我简单介绍一下昆明机场航站楼工程的结构设计。第一个介绍工程概况,这是昆明机场的一个区位图,这是一个总规图,是一个新机场,一个新建的机场,在一个空地上新建的一个项目,这是十一五的一个重大项目,因为地形比较复杂,因为它是在一个丘陵上来建机场的,航站楼现在的面积是548300平方米,还有一个停车楼90640平方米,还专门预留轻轨车站18750平方米,这次工程宽度比较宽,南北长是855.1米,东西长1131.8米,停车楼东西长330米,南北长130米,它的高度也是比较高的,达到7225米,这几张图看一下就行了。这是拱门情况,地上三层,局部四层,主要以三层为主。2015年机位国内57、国际8,2020年机位国内78、国际17,2035年机位国内92、国际39,这里面比较特别的地方,它这一块全部采取的是钢做成的。这是里面往外看的情况。这是一个效果图,这是二首层面,这是大厅。大家看一下就行了,这个大厅这个前区的彩带一共有上彩带和下彩带,这个图看的比较清楚一点,上面还有一个彩带,上面彩带从17米到37米的变化空间的两个彩带是中间彩带。这是地下一层,地下二层,地下二层车库和航站楼是连通的。地下三层也是通在一起的,这个工程地面以下看不见的地方。它的前期宽度有324米。也是一个效果图。大家看一下。这个看的比较清楚,它这条因为是7条彩带,一条中间交叉的两条,前驱有四条彩带,后面有三条彩带,因为这个面积宽度324,从这里到这里256米,这个跨度也比较特别一点,前面的跨度是72米,后面的跨度是60米,其他跨度是24和28米,这个工程比较大,我简单讲一下这个工程的特点,这个项目因为是在一个新建的山地上来建这个机场,面临很多的问题,首先是面临地形崎岖不平,而且有一个比较突出的地方,因为云南这个地区岩溶比较发育,另外还有多条断层从场区穿过。这张图可以看出来,我们这里是一个断裂带,原来航站楼前通区我们南移了,但是最大的问题这个前驱的地方也存在一个断层,地理条件比较复杂,一个颜色代表一块情况,你可以看出这个地方是相当复杂的,这个地理是比较复杂的。
第二个面临严峻的地震形势,小江断裂带比较活跃,这个地图上我们可以看出来,我们在这个位置上,这条是汶川地震的位置就在这里,在我箭头指的地方,可能是这个位置。因为地震完了以后要释放出来,我们的机场位置在这里。因为我们在这个位置上,这里断裂带大家可以看出来。这下面因为这个场地,我们目前的场地在这里,主要是这两个,这是一个预测图,这个预测图从云南预测图可以看出来,另外一个特点这个工程比较复杂,属于超长超大,另外一个造型比较复杂。第三个房顶支撑结构。因为这个工程从这里长1.1公里,我们肯定要增段,我们按照原则上120米左右,分成4段,因为它的飘带不能跨区,所以当时就没有分段,这个位置是300公里,这里是200公里,这里是400公里,我们讲的是操控300米的。
第二个建筑造型比较复杂,一般来说都是比较复杂的。第三个是彩带结构,我们从正面看,从侧面看,它这个体系是用腕袋结构,因为腕袋结构比较简单,比较早,而且它的建筑是上面吊顶,这样比较简洁一点这是前期飘带的情况,这个飘带最复杂的是1号飘带,和4号飘带之前是空的,有50多米高,这里都是空的。对稳定比较重要的问题,这是把那个飘带拉开的情况。目前飘带的尺度,一般来说条带是2米宽,高度75高,然后下面的彩带是4米到4米5,这个比较大感觉很薄片。下面是索幕墙结构,带来什么问题,索网结构不规则,支撑索结构的为钢彩带结构,索节点比较复杂,这个节点很复杂的,这个次彩带和主彩带,主彩带为主,特别是这些角度长度为3米多,从数据上是比较复杂的,对我们这个设计还是影响的。平常我们所看到的结构,一个是在外层结构受到一些影响对主题影响比较大,而这个工程结构的影响飘带影响的问题。我们当时考虑设计原则的时候,我们首先要有一个设计原则。456的问题,主要我们需要做水平双向多点输入时程地震反应分析。这个项目的重要部件进行。
其次是软件模型和计算模型,因为这个模型计算是比较复杂的,因为下面是混凝土结构,来做一个计算分析。房屋钢结构。软件就不说了,因为软件不会常用到。针对性措施,第一个是隔震,这个项目主要采取的是这几点,因为面积比较大,目前国内最大的,总体思路简单说一下,当时我们这个针对的目标,原来实际上可以调整到7度,这个目标定到7度,当时因为现场安置高的是8.2到8.5米之间。另外一个就是5.2,因为最高要求实际上满足5.2这个要求,根本满足不了这个要求,所以这两个是矛盾的,这5.5基本上匹配了。第二个是采用组合隔震理念。中心区叠层橡胶隔震支座,外围采用铅芯橡胶隔震的组合来提高隔震效率,同时限制隔震层的偏心率,避免隔震结构的扭转。为了解决柱轴力过大,而隔震产品尺寸受限制的问题,采用了在一个柱下并联多个隔震支座的做法。另外一个问题,因为我们航站楼有5000吨左右,因为不可能做很大的,这样会带来很多问题,我们避免了一个方式,我们最多用6个就是123456,这种方式来做隔震,也可以解决这个问题。但是这个是可以更换的。构造问题,大家看一下这个关系。这个隔震层,我们现在用的是1米的,有651个,阻尼力每秒达到1500KN,这是它简单的参数我就不说了。隔震垫布置示意图,周边是布置的情况,这是我们布置的核心,按照两个方向来布置阻尼器。地震波的输入方式,地震波的选择,讲一个输入问题,输入问题主要是目前的输入,是单方向水平输入。按双向水平输入,规范的是0.85:1,我们有三项输入,我们按照三个输入方式,1.85:0.6。这个工程通过计算可以达到的一个目标,因为这个审查也通过很多次,比较特殊的地方,相对混凝土结构比较小,主要是它整个主体的刚度,因为小于一秒是增期,我们发现以后虽然是支撑结构是钢结构,但是也可以达到一定的效果。另外一个温度荷载和风荷载下。隔震层的位移均很小。下面简单介绍一下彩带钢构情况,当时考虑的情况基本上钢珠屈服,因为刚带比较重要,在第三水准的时候,彩带、钢管柱、这个标准比较高的。制作构建、制作节点不屈服。其他部位就是构建不屈服。因为我们有很多区,有的区做了一个目标,因为前面的目标控制完以后落后一个控制标准的问题。这个标准前面的目标,我们举例彩带结构,如果这个工程大于0.6,不屈服是可以达到要求的,实际上它是大的一个控制目标,定完以后具体一个量化的指标,这个指标经过解释论证,我就不简单说了。可能常规规范要求严格一点。另外一个这个工程里面最大的问题,彩带结构里面,最大面积结算问题,因为这个结构体系,彩带模型局部,平面内的我们怎么处理,我们在单面积作用下,考虑模式。然后平面外计算长度系数,我们也做了一个分析,这样结果出来,通过计算我们按照模式,我们做平面内平面外的计算长度,我们通过这个方式也可以达到要求。另外一个彩带结构非线性稳定分析。对曲线是不是敏感,我们也要考虑,因为曲线敏感也会导致安全问题,我们做了无曲线的和有曲线的来做一个稳定性分析。这样也做了一个稳定分析。下面再讲一个,因此时间比较短,我只能简单介绍一下,航站楼核心区A区平面两个方向的尺寸分别为324m和256m,属于超长型结构,应当对该结构进行多点输入地震反应分析。特别是A区,采用了隔震结构,多点地震输入对其影响还未见详细的研究。多点输入时考虑回填区与非回填区场地剪切波速的差别,回填区采用200m/s,非回填区采用500m/s,对90度、135度、180度和225度四个方向进行了计算。因为我们是第一次做,我们做了一个研究,我们分析的时候和以往不太一样的,我们计算的统一的波数,而我们这个工程会导致剪切波速的,我们趋于200和500的来做。波数不太一样我们从各个方向的来做。这是做输入的时候,因为改变了一种方式,因为这个目前怎么做也没有一个具体的计算要求,做的情况看一下就行了。另外一个EF区,因为我们下面结构是,这样的结构我们也做了一个,接近400米长了,因为它的宽度比较窄,我们按照一个波数来考虑的。我们讲一席它的结论。通过这个情况分析出来的结果我们做的分析,由于地震动输入存在相位差,多点输入对E、F结构的扭转影响较大;多点输入对隔震结构隔震层的位移影响较小,多点输入的位移较单点输入的位移稍小;多点输入对隔震结构的内力影响较小,柱的剪力较单点输入的剪力稍小。对非隔震区,多点输入对不同部位柱子的剪力影响不同,在小震承载力设计时,需要对柱的内力进行调整。因为这个项目,为了工程安全性我们做了实验,主要是了解一下,通过这个实验来了解性能,验证一下它的效果,另外一个看整体结构有没有问题,去年10月份做的实验,这个模拟是16米,我们这个项目因为太长了,300米长,因为没有做成,因为实在是没有办法,因为台子有限,做不了大的。通过这个结论看出来,简单说一下。下面看一下现场照片,时间差不多了,这是安装照片,这是安装螺栓,我们这次考虑的是抗拉,长度,这是施工完的平台,这是那个彩带的制作,这个彩带目前这两天要安装,这是在加工的时候照的。这下面几块板都是混凝土结构高度很高,宽度也很宽。这是目前的施工情况,因为这个工程没有经验的问题,因为填起来,这一点负17米,这个地方负10米,因为这个场地是填出来的,通过填土以后才能盖楼,这是工程比较特别的地方。好了,今天我的介绍到这里,谢谢大家。

 

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