1工程概况

根据功能组成及规划条件，某城市轨道交通运营控制中心为集中式的控制中心，规模按6条轨道交通线路(1～6号线)的控制中心(OCC)及线网指挥协调中心(TCC)考虑。控制中心出地面后分为主塔、裙楼。裙楼地上5层，高度22．85m，主要功能为OCC的设备用房及控制大厅，框架结构;主楼地上11层，高度54．15m，主要为TCC，ACC等中心和管理办公用房，框剪结构。室内外高差0．45m，设置1层地下室，地下室层高6．89m(纯地下室4．80m、夹层2．09m)，地上层高4．5m，4．2m。纯地下室顶板(无上部结构)覆土1．74m。地下室最大长度为171m，最大宽度为71m。为减小温度应力影响，出地面后主楼与裙楼之间设置一道变形缝，兼作抗震缝，缝宽150mm。主楼纵向尺寸100m，横向尺寸30m;裙楼纵向尺寸150m，横向尺寸21m，长宽比7．1。

2主要设计

标准设计使用年限100年，结构安全等级为一级。建筑抗震设防类别为乙类(重点设防类)。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0．15g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅱ类。按照GB50011—2010建筑抗震设计规范，其震动反应谱特征周期为0．40s，水平地震影响系数最大值为0．168。按照当地规定，轨道交通项目应当进行地震安全性评价;根据本项目《工程场地地震安全报告》。小震计算采用安评报告提供参数与抗震规范参数的包络值计算。

3主体结构体系及难点处理

3．1单跨结构及处理

主楼采用框架—剪力墙形式，裙楼采用框架结构。裙楼4层、5层控制中心大厅由于建筑使用功能限制，需抽掉??轴部分柱，形成大空间方便使用，使得结构出现单跨结构:屋顶连续梁10根，单跨梁6根。《建筑抗震设计规范》6．1．5条“甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构”。故裙房顶层大跨度单跨框架结构的竖向构件采取性能化设计，即斜截面承载力中震弹性、正截面承载力中震不屈服。同时考虑到裙楼体型复杂，采用了两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。计算结果表明，PKPM与YJK计算主要参数近似，且均满足规范要求。性能化构件配筋计算见表3。计算表明，中震不屈服时，斜截面箍筋加密区基本无变化，非加密区;中震弹性时，斜截面箍筋加密区和非加密区都增加，非加密区增加一半。中震不屈服时，正截面纵筋较小震弹性增加2．2倍;中震弹性时，正截面纵筋较小震弹性增加2．8倍。

3．2走廊及处理

建筑功能需要，OCC控制大厅在4层、5层通高设置，且5层需要设置参观走廊，即4层顶板大范围开洞。故一般的楼板刚性假定不成立，设计中应考虑楼板削弱产生的不利影响，采用了楼板弹性膜假定计算。同时走廊对主体结构的影响采取PK单榀模型核算，在构造上适当加强。

3．3悬挑及处理

主楼、裙楼存在悬挑结构，最大悬挑5．2m，裙楼顶层存在18m大跨结构。在地震工况计算时，考虑竖向地震作用，并验算结构变形。

4地基基础设计

4．1基础设计

本工程裙楼、纯地下室基础采用桩基+防水板，主楼基础采用桩筏，桩基为水下灌注桩。考虑到场地钻孔遇孤石比例达32．2%，桩采用冲孔灌注桩基础。工程桩坐落在瑏瑧-2散体状强风化花岗岩，防水板坐落在瑏瑡-1残积砂质粘性土。建筑地基基础设计等级为甲级。

4．2沉降计算

由于变形缝自地下室顶以上贯通，地下室及基础连成一体，故必须对基础整体沉降、差异沉降进行合理的协调控制，以满足整体地基基础变形要求。通过桩基布置及调整，计算表明主楼最大沉降46mm，裙楼最大沉降44mm，纯地下室最大沉降32mm。最大差异沉降0．00575，满足规范要求。从施工角度出发，沿主楼、裙楼外轮廓设置沉降后浇带，待两侧结构封顶，根据沉降观测结果，确定后浇带封灌时间，并不少于两个月;以减少地基基础的不均匀沉降，同时加强整个建筑的沉降观测等。

4．3抗浮设计

抗浮设计水位标高为室外标高以下0．5m，即基础底标高以上6．3m，需要考虑地下水浮力对结构不利影响。以纯地下室为例，考虑到结构自重、地下室顶覆土、基础板上回填，抗浮系数为1．00＜1．05，不满足抗浮要求。考虑到工程桩对抗浮的要求，抗浮系数为1．15＞1．05，满足抗浮要求。同时工程桩单桩竖向抗拔承载力特征值按照抗浮计算需要确定，在确保安全的前提下，以方便试桩及节约造价。

5超长设计

运营控制中心由主楼和裙楼两部分组成，地下室最大长度为171m，最大宽度为71m。为减小温度应力影响，出地面后主楼与裙楼之间设置一道变形缝，兼作抗震缝，缝宽150mm。主楼纵向尺寸100m，横向尺寸30m;裙楼纵向尺寸150m，横向尺寸21m。因建筑功能、工艺需要，主楼、裙楼结构不能再增设变形缝。为解决结构超长、温度应力及混凝土收缩对结构的不利影响，结构设计采取以下结构措施:

1)纵向结构梁采用预应力混凝土梁，考虑到施工方便，框架梁施加缓粘结预应力。楼板、屋面板采用无粘结预应力，施加温度预应力。

2)加强梁、板内温度抗裂构造钢筋。适当增加通长钢筋，尽量采用直径细、间距密的布筋方法，以减小可能出现的温度、收缩裂缝宽度。

3)混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥(例如粉煤灰水泥等)，采用碎石骨料;顶底板均采用补偿收缩混凝土;同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量，严格控制水灰比不大于0．5。

4)设置沉降后浇带、温度收缩后浇带，后浇带宽度0．8m～1．0m，温度收缩后浇带内的混凝土在两侧结构完成两个月后浇筑，浇筑时应用高一强度等级的微膨胀混凝土浇筑。控制后浇带封灌时间，应尽量选择温度较低时进行后浇带的浇筑。

5)适当延长养护时间，使结构缓慢降温，以防温度骤变、温差过大引起裂缝;基础部分及早回填保湿保温，以减少温度收缩裂缝;顶板保水养护时间不少于14d。

6)屋面设建筑保温层，建筑物周边建筑围护墙封闭，减小室内外温差对结构的不利影响。

6结语

本工程结构设计中，结合场地环境、建筑方案、周边结构特点，针对性解决本工程设计难点问题，采取了相应的结构措施，工程达到了安全可靠、经济合理。

作者：李宝雄 张雪涛 谷宇春 单位：北京城建设计发展集团股份有限公司