土木工程调研分析.docx

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土木工程调研分析

赛格广场大厦设计方案调研分析

一．工程概况

赛格广场大厦位于深南中路与华强北路交界，总高度为345.8米，大厦地下四层，地上裙房十层，塔楼六十九层。

是目前国际、国已建的同类型钢管混凝土结构建筑中的第一个超高层建筑。

地下一层到地下四层为：

汽车库、变配电及发电机房、冷冻机、水泵房、水池等。

地上首层至十层为金融商业区，设商场、银行、证券、歌舞厅、卡拉ok厅、餐厅、娱乐健身房。

十一至十三层为餐厅，十四至十六层为标准办公楼，十九、三十四、四十九、六十三层为避难层，六十一、六十二层为俱乐部，六十三至六十五为设备用房和电梯用房，六十六层为观光酒廊。

屋顶为直升机停机坪。

二、结构设计方案

赛格广场大厦，采用钢梁-钢管混凝土柱框架-核心筒结构，屋顶高292米，屋顶钢桅杆顶达345.8米，是目前世界上最高的钢管混凝土高层建筑。

周边框架由16根钢管混凝土柱和钢梁组成，核心筒的四边共有28根钢管混凝土柱，柱间用钢梁连接，并设置200mm厚的混凝土筒体，筒还布置了钢筋混凝土墙。

在19、34、49层和63层，各设置一层高的钢伸臂桁架，同一层设置周边环带桁架，形成加强层。

三、结构设计方案分析

框架-核心筒指的是周边形成稀柱框架，在平面中心设置筒，形成框架-核心筒。

周边框架为平面框架，没有框筒的空间作用，类似于框架剪力墙结构。

核心筒除了四周的剪力墙外，部还有楼、电梯间的分隔墙，核心筒的刚度和承载力都较大，成为抗侧力的主体，框架承受的水平剪力较小。

框架与核心筒之间的楼盖采用梁板体系比较好，可以加强框架与核心筒的共同工作。

赛格广场大厦高度较大，为了增大结构的侧向刚度，同时增大结构抗倾覆力矩的能力，在核心筒和框架柱之间设置水4平伸臂构件。

伸臂构件使与其项链的一侧框架柱受压、另一侧框架柱受拉，对核心筒形成反弯，减小结构的测移和减小伸臂构件所在楼层以下核心筒各截面的弯矩。

设置水平伸臂构件的楼层为加强层。

为了进一步增大结构的刚度，使周边的框架柱都参与抗倾覆力矩，可以在设置伸臂构件的楼层设置周边环带构件。

钢结构建筑和混合结构建筑可以采用钢桁架作为水平伸臂构件和周边环带构件，钢筋混凝土建筑可以采用钢筋混凝土空腹桁架、斜腹杆桁架、梁等。

赛格广场大厦施工方案调研分析

一、施工概况

本工程地处繁华的闹市区，交通拥挤，车流量和人流量大，施工受交通、环境制约。

场地西面已有3台400KVE变压器，可提供施工用电电源，施工用水也可在场地西北大门口处接入。

本工程正负零相当于绝对标高12.00m,基础为大直径人工挖孔桩，底板顶面标高为-16.80m,厚度为1.30m,芯筒部分底板厚度为3.00米。

塔楼筒采用密柱裙梁框筒加钢筋混凝土剪力墙，塔楼周边采用压型钢板现浇混凝土板。

地下室楼面梁采用型钢混凝土梁，楼面采用钢筋混凝土现浇板。

地下室外外墙为地下连续墙加200厚衬墙，采用逆作法施工地下室。

二、施工方案

针对该工程工期紧，结构体系复杂，工程量大，工序交叉多，场地极其狭窄、上部塔楼同时施工，下部裙房开业投入使用的特点，在保证工程质量和安全生产的前提下，应以工期为主导，确保裙楼和整个工程如期完成为目标，精心组织、合理安排，充分利用有效的时间和空间，采用先进的施工工艺，加快工程节奏，以利业主尽早开业及本工程的按时完成。

施工方案选择如下：

1、地下室采用逆作法施工，但塔楼核心筒部分的结构仍采用顺作法，首先施工钢管柱至首层地面以上，再施工首层地面的梁板结构，然后分地下和地上两个施工作业区，同时向下和向上分别组织施工。

组织好上下的立体交叉施工。

2、钢筋工程由专人统一配料，在基地钢筋加工车间集中加工，运至现场。

现场钢筋连接分别采用搭接、电渣压力焊、电弧焊及套筒冷挤压连接等施工工艺。

3、模板工程：

核心筒电梯井道采用工具式筒模，其它剪力墙模板采用胶合板模板，钢木围檩，对拉螺栓支模法，地下室梁板模板采用木模板，其梁板均采用吊模工艺施工，以满足逆作法施工的要求。

三、施工方案分析

逆作法是先沿建筑物地下室轴线或周围施工地下连续墙或其他支护结构，同时建筑物部的有关位置浇筑或打下中间支承桩和柱，作为施工期间与底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑。

然后施工地面一层的梁板楼面结构，作为地下连续墙刚度很大的支撑，随后逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。

同时，由于地面一层的楼面结构已完成，为上部结构施工创造了条件，所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工。

如此地面上、下同时进行施工，直至工程结束。

逆作法可使建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业，在建筑规模大、上下多时，大约可节省工时1/3，受力良好合理，围护结构变形量小，因而对邻近建筑的影响较小。

施工可受风雨影响，且土方开挖可较少或基本不占工期。

最大限度利用地下空间，扩下室建筑面积。

一层结构面可作为工作平台，不必另外架设开挖工作平台与撑，这样大幅度削减了支撑和工作平台等大型临时设施，减少了施工费用。

由于开挖和施工的交错进行，逆作结构的自身荷载由立柱直接承担并传递至地基，减少了大开挖时卸载对持力层的影响，降低了基坑地基回弹量。

逆作法存在的不足，如逆作法支撑位置受地下室层高的限制，无法调整高度，如遇较大层高的地下室，有时需另设临时水平支撑或加大围护墙的断面及配筋。

由于挖土是在顶部封闭状态下进行，基坑中还分布有一定数量的中间支承柱和降水用井点管，尚缺乏小型、灵活、高效的小型挖土机械使挖土的难道增大。

京广中心主楼设计方案调研分析

一、工程概况

京广中心位于东郊，是一座多功能综合性建筑，占地10343m2,总建筑面积145091.48m2,由主楼、附楼和地下建筑三部分组成。

其主楼是我国目前已建的最高钢结构超高层建筑，总高度±0.00以上为208米，地下3层，地上标准层52层，机械层3层，顶部塔楼2层，设有地下停车场、餐厅、商店，还有452套客房，19716m2的宽敞式无柱办公楼及243套豪华公寓。

附属楼位于塔楼北侧，是9层的钢结构建筑，地面以上高39.1m,设有宴会厅、游泳池等。

二、结构设计方案

京广中心主楼高208米，平面呈扇形，沿位于平面中心的服务竖井的周边布置钢支撑和带竖缝混凝土剪力墙，6层及以下为钢支撑，7层以上采用嵌入钢框架的带竖缝混凝土剪力墙。

竖缝改变了高宽比小的墙板的受力性能和破坏形态为具有延性的玩去破坏。

虽然开缝使墙板的刚度和承载力降低，但增大了延性和耗能能力，使之更适合于抗震钢结构。

主塔楼地面以下的3层地下室采用劲性钢筋混凝土结构（SRC结构），上部钢柱延伸到地下3层中，作为SRC柱的钢骨；地面±0.00以上是框架剪力墙的钢结构体系，以特殊的带缝隙的预制钢筋混凝土剪力墙作为主要抗侧力构件，仅在非标准层用钢支撑作为抗侧力构件；楼板采用高层钢结构房屋建筑中普遍应用的压型钢板组合楼盖，搭接主体及附楼全部采用玻璃幕墙。

三、结构设计方案分析

京广中心主楼采用的是框架带竖缝混凝土剪力墙结构。

框架-剪力墙结构是一种双重抗侧力结构。

剪力墙的刚度大，承担大部分地震层剪力；框架的刚度小，承担小部分地震层剪力。

在罕遇地震作用下，剪力墙的连梁往往首先屈服，使剪力墙的刚度降低，由剪力墙抵抗的一部分层剪力转移到框架。

如果框架具有足够大的承载力和延性，则双重抗侧力结构的优势可以得到充分发挥，避免在罕遇地震作用下严重破坏甚至倒塌。

因此，抗震设计的框架-剪力墙结构，多遇地震作用下各层框架设计采用的地震层剪力不应过小。

在水平力作用下，框架和剪力墙的变形曲线分别呈剪切型和弯曲型，由于楼板的作用，框架和墙的侧向位移必须协调。

在结构的底部，框架的测移减小；在结构的上部，剪力墙的侧移减小，侧移曲线的形状呈弯剪型，层间位移沿建筑高度比较均匀，改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能，也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏。

京广中心主楼施工方案调研分析

一、施工概况

京广中心位于东郊，是一座多功能综合性建筑，占地10343m2,总建筑面积145091.48m2,由主楼、附楼和地下建筑三部分组成。

其主楼是我国目前已建的最高钢结构超高层建筑，总高度±0.00以上为208米，地下3层，地上标准层52层，机械层3层，顶部塔楼2层，设有地下停车场、餐厅、商店，还有452套客房，19716m2的宽敞式无柱办公楼及243套豪华公寓。

附属楼位于塔楼北侧，是9层的钢结构建筑，地面以上高39.1m,设有宴会厅、游泳池等。

二、施工方案

京广中心由于工程浩大，工期短，场地狭小，故在施工前经周密考虑和规划，制定了全部施工程序：

1、确定所需施工机械并建立搅拌站；2、用机械进行基础桩和锚定连续挡土墙的的土方开挖及混凝土浇灌工作；3、大面积土方开挖并租用堆放材料的临时货场；4、建造临时钢结构工作平台并立塔吊；5、建造筏形基础；5、地下三层和钢结构安装工作立体交叉穿插进行。

如方桩和锚定连续墙施工施工。

先在设置方桩和连续墙的部位经精确放线后建筑导墙，以固定抓斗的开挖部位。

槽坑施工时采用开挖机把8t重的抓斗吊起顺导墙垂直砸入土中进行抓挖。

在开挖过程中，用搅拌好的膨润土浆不断注入开挖井，以起护壁防止塌方的作用。

每个钢筋笼重达11t多，且长度大，故分成上下两个吊放（两部分有紧密的联结）。

置入钢筋笼后，在浇混凝土的过程中，将比重小于混凝土的膨润土浆排挤出槽坑，用泵抽回土浆，经净化处理后重复使用。

混凝土必须连续浇灌。

连续墙锚定杆施工：

挖到规定深度后，在墙上留有斜孔的预定位置，用锚杆机上的钻头斜向打进70-80m，随即把绞好的锚固钢缆放进斜洞，并及时灌入水泥浆，待达到一定强度后，将锚杆紧固，拉钢缆进行锚固，以保持所需应力。

用应力测度器检验，以保证达到所要求的应力。

三、施工方案分析

本工程深基础开挖是采用锚定连续墙的方案，避免了放坡大开挖，施工时起挡土墙作用，竣工后与结构形成整体参与受力，是一种较好的设计方案。

临时建筑的钢结构工作平台，利用率极高，按既定计划，各种运输车辆川流不息，有条不紊的提供所需的构件和各种材料，忙而不乱，对极其狭小的工地，是个成功的场地部署方案。

专业认知总结

转眼间，已经步入大四了，大学生活即将步入尾声。

土木工程专业认知实习中，老师给我们布置了几个作业。

让我们找两个大型工程进行设计方案和施工方案调研分析，要求要有自己的理解和分析。

于是，我分别找了赛格广场大厦和京广中心主楼的相关资料，并且谈了一些自己对于它们结构设计方案和施工方案的理解和分析，可能并不是分析得特别到位，但是确实是我心真实的理解和想法，希望老师提出批评和指正！

老实说，这是我第一次对实际大型工程有了深入的了解并提出自己的观点。

之前一直学的是书本上的理论知识，对实际工程并没有什么专业上的了解，这次专业认知对我的触动很大。

因为之前一直认为书本上的知识和实际脱节，所以并没有深切的体会。

这次让我明白了实践经验很重要，但理论知识也很关键。

目前主要学的是理论，理论都是前人实践总结出来的心血，必须用心体会，学习他们的严谨态度和思维方式，了解最前沿的发展方向。

等到实际应用的时候才能够站到一定的高度出思考问题，迅速的抓住事物的本质。

当然在学习理论的同时，也不能忽视实践的重要性。

我们应该抓住一切可能的机会多研究实际工程，然后和书本上知识比对，看看有什么相同点和不同点，对于相同的地方可以加深我们的理解，至于不同点，就需要我们去思考为什么会有差异，在思考中增强我们对实际工程的理解，接着我们会发现我们以前绝对乏味的东西其实十分有实用价值，也特别有趣，可以加深我们的兴趣。

长此以往，不断提高我们对专业的认识和自己的专业素养，一旦对专业有了足够的认识，那么如果遇到专业上的难题，就可以尝试用自己的思维方式去解决问题，当然这需要很高的积累，其实这就是创新，希望以后自己能够不断增长这方面的认识。

报告一：

建筑防火与建筑结构

随着建筑高度愈来愈高，建筑体型越来越庞大，建筑防火逐渐引起人们更多的注意力。

对于一些超大型建筑而言，其火灾的危害性，人员伤亡、财产损失、救援难度会更大，所以人们在设计建筑是就必须使其自身能够具有一定防御火灾的能力。

目前各国建筑防火规制定的基本原则是：

火灾发生时，首先要求建筑物在火灾大面积蔓延或建筑物坍塌之前，人员能够有一个可以疏散、撤离的安全时间。

那么如何实现安全时间，目前主要有以下一些措施：

1、提高建筑构件的耐火能力，延长建筑构件的耐火时间，为人员疏散创造条件；2、采取预防、阻止火灾在建筑部迅速扩大、蔓延的措施；3、安装建筑火灾预报和自动灭火设备；4、设置火灾救援设施。

随着建筑工程技术的迅速发展，高层建筑越来越成为经济发展的一个缩影。

但也带来众多弊端，其中以防火问题最为突出。

我国高层建筑多数应用于商用、民用两个方面：

商用建筑为社会群体提供了广阔的消费、娱乐、休闲等场所；民用建筑则是用于日常居住的高档次房屋。

不管是商用或民用建筑，其都是人口相对密集的地方，一旦发生火灾事故均会造成巨大的伤亡损失。

工程单位在城市高层建筑改造或施工期间，应加强建筑防火安全问题的处理，制定与建筑物相匹配的防火抗灾方案。

报告二：

体育场结构汇报

体育场总体结构概况：

体育场位于市西北的柯北新城，总建筑面积77500.00平方米，观众座位40000席。

屋盖采用活动开启式，开启面积12350平方米，是国目前可开启面积最大的开闭式体育场。

钢结构屋盖概况：

体育场屋盖部分长轴：

260m;短轴：

200m。

水平投影总面积为41878.31m2,其中固定部分31690.64m2,开口面积10187,67m2,活动屋盖分为两块，水平投影面积总计12660.36m2。

罩棚围护采用模材料，固定屋盖部分采用空间钢桁架结构，设“井”字形空间桁架梁，其中两道南北方向梁为活动屋盖轨道梁。

活动屋盖采用平面桁架，每片活动屋盖由14台移动台车与固定屋面连接。

混凝土部分概况：

混凝土结构体系为少墙桁架，在四个主入口处设结果缝，将整个结构分为四个独立的结构单元。

最大直线长度分别为165m,152m。

每个结构单元设3道施工后浇带，看台分上下两层。

八个混凝土筒支撑钢结构屋盖主桁架。

外面84根柱支撑钢结构屋盖次桁架，根据建筑效果为变截面楔形斜柱，截面为（2500~4500）x700，为加强环向刚度，加大外围环梁截面，柱顶设环向扁梁。

钢结构用固定铰支座及抗震支座与混凝土柱及混凝土筒连接。

报告三：

市长安街西延永定河大桥

技术标准

（1）设计荷载：

城-A级；人群荷载5.0KN/m2;

（2）

设计行车速度：

60km/h;

（3）设计洪水频率：

永定河特大桥为300年一遇；

（4）桥下净空：

两岸巡河路>4.5m,规划二路>4.5m

规划要求丰沙铁路入地（现况丰沙铁路净空4.3m）;

（5）设计基准期：

100年；

（6）

抗震设防：

桥梁抗震设防类别为A类，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度0.2g,抗震设防措施等级9级；

（7）道路纵波：

最大纵波2.4%，整曲线半径10000m;

（8）横断面布置：

双向其八条机动车道，两侧各7.0m非机动车道及5.0m人行道，机动车道和半机动车道设隔离道（永定河大桥两侧各3.5m半机动车道及3.0m人行道）；

方案征集要求：

1、大桥型式应美观、新颖、实用、经济；

2、充分分析周边环境，考虑首都人文景观、文化历史背景等，注重城市景观组织，合理处理与周边景观的衔接；

3、

考虑与沿线建筑物、地形及环境保持协调；

4、鼓励采用先进科技工艺；

5、把大桥建设成为西长安街沿线一个景观性标志建筑，展现石景山、门头沟新形象，体现现代城市的发展活力。