摘 要:滨州新区中海餐饮娱乐城工程建筑设计独特,其上大下小、层层大幅度外张的建筑造型给结构设计带来很多课题。介绍该工程的基础设计、上部结构设计、外张悬挑设计及不规则结构的抗震设计。


      关键词:房屋建筑;整体稳定;外张悬挑;概念设计;结构抗震
 
      中海餐饮娱乐城位于滨州新区的“五湖四海”内, 是集旅游、餐饮、娱乐为一体的综合性建筑;造型上仿照美国尼米兹航空母舰,它四面临水,通过栈桥与岸相连,只有尾部水深较浅,是中海的一座标志性建筑,见图1;主体2层,局部3层,长245·6m,宽41·40m,由下向上逐渐外挑至55·46m宽;船头三面外张,由直径 7·2m的端部三面逐渐外挑至短边长18m的倒锥形。船尾局部设4层塔楼。 由于主体结构较长,用伸缩缝分成结构上独立的 4个区。一至三区采用钢筋混凝土框架结构;四区船头端部三面悬挑,从稳定性方面考虑,结构形式采用框架剪力墙结构。
      根据岩土工程勘察报告,拟建场地隶属黄河下游冲积平原,新三纪以来沉积物厚达1 200m, 40m以内以粉质粘土及粉土为主,局部有轻微液化,地下水一般在地面下2·5~3·2m,建筑场地类别为Ⅲ类。 根据地质条件及结构荷载重、分布不均匀的特点, 并考虑存在轻微液化土层的因素,基础采用600钢筋混凝土灌注桩,桩长23·5m,穿透液化层,桩端进入稳定土层,单桩承载力设计值1 200 kN。桩承台之间加设拉梁,增加基础刚度;其中一区局部有4层塔楼, 通过调整桩数量减少沉降差,并在塔楼四周设后浇带, 用来减少沉降差所引起的结构内力。
      四区船头部位自上而下逐渐收缩,幅度较大,呈倒锥形,为抗震不利的结构形式[1]。在地震作用下结构将产生很大的水平力及扭转效应,应力集中,所以端部采用桩筏。为扩大基础受力面积,保证上部结构的稳定,桩筏沿四周外挑,最大外挑4·5m。在主体四周水位线以下设置斜撑,并延伸至筏板边缘,使筏板挑梁断面减小到900mm×1 200mm,有效地扩大底面积,保证了结构稳定。布桩后经验算,船头重心与群桩形心仅相差0·17m,与64m长的四区相比,几乎重合。 中海餐饮娱乐城采用钢筋混凝土框架结构,建筑体形是上大下小,与一般的建筑相比较,重心偏高。
     地震作用下水平地震力的合力作用点也就偏高,因而倾覆力矩加大[2]。四区由于外张构件形成的外圈次框架,使得上部的抗推刚度反而比下部大,它会进一步强化在柔弱底层发生塑性变形集中效应,增大底层的侧移角。甲板考虑举行大型文艺演出的条件,局部考虑停放飞机,荷载大,给结构设计增加难度。