广东某文化园紫竹林结构设计

【摘要】根据紫竹林工程实例，介绍结构设计过程中碰到的一些问题及解决方法。

【关键词】仿古建筑，山地建筑，歇山屋顶，挡土墙，钻孔灌注桩

中图分类号：E223 文献标识码：A 文章编号：

介绍

本工程为广东省博罗县某文化园，园内均为仿唐古建筑，包括天王殿、地藏殿、祖师殿、大雄宝殿、藏经阁、方丈室、综合楼、紫竹林等，本文介绍下园内建筑体量最大的紫竹林单体结构设计过程中的碰到的一些问题及解决方法，希望抛砖引玉，和大家探讨。

工程概况

紫竹林为仿古公寓式酒店，供出家人、在家人参佛悟法，总建筑面积41942.4平方米，核心区域高约51.5米，地下1层，地上15层，结构形式：剪力墙结构，其余区域均为5~9层，结构形式：短肢剪力墙结构。

结构设计使用年限50年，安全等级为二级，抗震设防类别为标准设防类。抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地，特征周期0.35s，基本风压0.55KN/m2。基础采用钻孔灌注桩，桩端持力层为-2层微风化花岗岩层。

紫竹林透视图

紫竹林一层平面手稿

山地建筑抗震设计

3.1山地建筑结构形式

根据山地建筑特点，主要归纳为掉层、吊脚、附崖、错台、连崖等形式或由这些形式组合而成，本工程主要为掉层形式。掉层结构是指最高接地点以下按层高设置楼面的接地结构，利用了坡地高差处的空间，是常见的具有代表性的山地建筑结构。

掉层结构抗震设计特殊问题主要体现在以下三个方面：地震动输入问题，扭转不规则问题，竖向刚度不规则及楼层受剪承载力突变问题。

3.2碰到的问题及解决方法

结构初算时，根据计算结果，发现周期比、位移比均超限，底层侧向刚度及受剪承载力偏弱，为薄弱层及软弱层，属特别不规则的建筑。查阅相关资料，工程界虽普遍意识到掉层结构存在的特殊性，但由于现有的设计软件和规范条文无法满足设计需要，在实际工程中无法针对其特殊性采取相应措施，有经验的工程师通过一些工程经验措施进行弥补，但没有相应的理论支持。

因上述客观存在的问题，既然“抗”无法解决，就采取“放”的措施，在掉层处设抗震缝，营造局部台地小环境，将建筑物每个单体接地点设在同一标高上，来避免掉层结构，这样一来，抗震设计就没有问题了，仅需考虑抗震缝处的挡土墙即可。

在本工程设计中绕过了掉层结构抗震设计的特殊问题，但也带来了一些遗憾，希望学术界、工程界能尽快攻克这一难题，量化到规范上，让结构设计人员有法可依。

歇山屋顶

4.1古建筑屋顶形式

屋顶是建筑的“第五立面”，中国古建筑的屋顶主要包括硬山、悬山、歇山、庑殿、攒尖、盝顶、重檐等众多形式，歇山是其中最基本、最常见的一种。

4.2结构方案

本工程为仿古建筑，屋顶采用钢筋混凝土梁板结构，在山花所在平屋面处设梁上柱，支撑歇山屋顶。

在PKPM结构计算软件中按实际建模，计算分析，绘制歇山结构详图，垂鱼采用挂板。

挡土墙

山地建筑的高低阶之间必然涉及到挡土墙的设计，主要设计思路有以下两种。

5.1挡土墙与主体结构分离

挡土墙与主体基础完全脱开，二者分别工作，受力清晰明确。

本工程单体间的挡土墙采用了这种处理方法，高低阶处上部结构采用了悬挑梁板，为挡土墙让出足够的空间。

5.2挡土墙与主体结构共同工作，即支护与基础一体化

受力特征为：挡土墙与主体结构共同承担高阶土层的水土压力，土层与挡土墙对低阶主体结构起到侧向约束的作用，贡献刚度。为了加强挡土墙的侧向约束作用，有时还会增设锚杆，通过锚杆将挡土墙与基岩相连接。

本工程也有此类挡土墙，见图，同时需要验算基础梁下桩的水平承载力。根据《建筑桩基技术规范》5.7节计算钻孔灌注桩的水平承载力，需大于考虑安全系数后的挡土墙底部的滑动力。

结语

本文介绍了紫竹林结构设计中过程中碰到的一些问题及解决方法。本工程已于2012年竣工交付使用，经受了多次台风暴雨的考验，未发现建筑物沉降开裂等不良现象，挡土墙也未见变形迹象。

参考文献

中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)[S].中国建筑工业出版社.2011

中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)[S].中国建筑工业出版社.2008

中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].中国建筑工业出版社.2010

作者简介：徐亮，上海浦东，1981.10，安徽建筑工业学院本科土木工程

中级职称、一级注册结构工程师