北京市建筑設計研究院:束偉農(nóng)副總工程師
 
束偉農(nóng)：各位來賓、各位專家、早上好，下面由我簡單介紹一下昆明機場航站樓工程的結構設計。第一個介紹工程概況，這是昆明機場的一個區(qū)位圖，這是一個總規(guī)圖，是一個新機場，一個新建的機場，在一個空地上新建的一個項目，這是十一五的一個重大項目，因為地形比較復雜，因為它是在一個丘陵上來建機場的，航站樓現(xiàn)在的面積是548300平方米，還有一個停車樓90640平方米，還專門預留輕軌車站18750平方米，這次工程寬度比較寬，南北長是855.1米，東西長1131.8米，停車樓東西長330米，南北長130米，它的高度也是比較高的，達到7225米，這幾張圖看一下就行了。這是拱門情況，地上三層，局部四層，主要以三層為主。2015年機位國內(nèi)57、國際8，2020年機位國內(nèi)78、國際17，2035年機位國內(nèi)92、國際39，這里面比較特別的地方，它這一塊全部采取的是鋼做成的。這是里面往外看的情況。這是一個效果圖，這是二首層面，這是大廳。大家看一下就行了，這個大廳這個前區(qū)的彩帶一共有上彩帶和下彩帶，這個圖看的比較清楚一點，上面還有一個彩帶，上面彩帶從17米到37米的變化空間的兩個彩帶是中間彩帶。這是地下一層，地下二層，地下二層車庫和航站樓是連通的。地下三層也是通在一起的，這個工程地面以下看不見的地方。它的前期寬度有324米。也是一個效果圖。大家看一下。這個看的比較清楚，它這條因為是7條彩帶，一條中間交叉的兩條，前驅有四條彩帶，后面有三條彩帶，因為這個面積寬度324，從這里到這里256米，這個跨度也比較特別一點，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，這個工程比較大，我簡單講一下這個工程的特點，這個項目因為是在一個新建的山地上來建這個機場，面臨很多的問題，首先是面臨地形崎嶇不平，而且有一個比較突出的地方，因為云南這個地區(qū)巖溶比較發(fā)育，另外還有多條斷層從場區(qū)穿過。這張圖可以看出來，我們這里是一個斷裂帶，原來航站樓前通區(qū)我們南移了，但是最大的問題這個前驅的地方也存在一個斷層，地理條件比較復雜，一個顏色代表一塊情況，你可以看出這個地方是相當復雜的，這個地理是比較復雜的。
第二個面臨嚴峻的地震形勢，小江斷裂帶比較活躍，這個地圖上我們可以看出來，我們在這個位置上，這條是汶川地震的位置就在這里，在我箭頭指的地方，可能是這個位置。因為地震完了以后要釋放出來，我們的機場位置在這里。因為我們在這個位置上，這里斷裂帶大家可以看出來。這下面因為這個場地，我們目前的場地在這里，主要是這兩個，這是一個預測圖，這個預測圖從云南預測圖可以看出來，另外一個特點這個工程比較復雜，屬于超長超大，另外一個造型比較復雜。第三個房頂支撐結構。因為這個工程從這里長1.1公里，我們肯定要增段，我們按照原則上120米左右，分成4段，因為它的飄帶不能跨區(qū)，所以當時就沒有分段，這個位置是300公里，這里是200公里，這里是400公里，我們講的是操控300米的。
第二個建筑造型比較復雜，一般來說都是比較復雜的。第三個是彩帶結構，我們從正面看，從側面看，它這個體系是用腕袋結構，因為腕袋結構比較簡單，比較早，而且它的建筑是上面吊頂，這樣比較簡潔一點這是前期飄帶的情況，這個飄帶最復雜的是1號飄帶，和4號飄帶之前是空的，有50多米高，這里都是空的。對穩(wěn)定比較重要的問題，這是把那個飄帶拉開的情況。目前飄帶的尺度，一般來說條帶是2米寬，高度75高，然后下面的彩帶是4米到4米5，這個比較大感覺很薄片。下面是索幕墻結構，帶來什么問題，索網(wǎng)結構不規(guī)則，支撐索結構的為鋼彩帶結構，索節(jié)點比較復雜，這個節(jié)點很復雜的，這個次彩帶和主彩帶，主彩帶為主，特別是這些角度長度為3米多，從數(shù)據(jù)上是比較復雜的，對我們這個設計還是影響的。平常我們所看到的結構，一個是在外層結構受到一些影響對主題影響比較大，而這個工程結構的影響飄帶影響的問題。我們當時考慮設計原則的時候，我們首先要有一個設計原則。456的問題，主要我們需要做水平雙向多點輸入時程地震反應分析。這個項目的重要部件進行。
其次是軟件模型和計算模型，因為這個模型計算是比較復雜的，因為下面是混凝土結構，來做一個計算分析。房屋鋼結構。軟件就不說了，因為軟件不會常用到。針對性措施，第一個是隔震，這個項目主要采取的是這幾點，因為面積比較大，目前國內(nèi)最大的，總體思路簡單說一下，當時我們這個針對的目標，原來實際上可以調(diào)整到7度，這個目標定到7度，當時因為現(xiàn)場安置高的是8.2到8.5米之間。另外一個就是5.2，因為最高要求實際上滿足5.2這個要求，根本滿足不了這個要求，所以這兩個是矛盾的，這5.5基本上匹配了。第二個是采用組合隔震理念。中心區(qū)疊層橡膠隔震支座，外圍采用鉛芯橡膠隔震的組合來提高隔震效率，同時限制隔震層的偏心率，避免隔震結構的扭轉。為了解決柱軸力過大，而隔震產(chǎn)品尺寸受限制的問題，采用了在一個柱下并聯(lián)多個隔震支座的做法。另外一個問題，因為我們航站樓有5000噸左右，因為不可能做很大的，這樣會帶來很多問題，我們避免了一個方式，我們最多用6個就是123456，這種方式來做隔震，也可以解決這個問題。但是這個是可以更換的。構造問題，大家看一下這個關系。這個隔震層，我們現(xiàn)在用的是1米的，有651個，阻尼力每秒達到1500KN，這是它簡單的參數(shù)我就不說了。隔震墊布置示意圖，周邊是布置的情況，這是我們布置的核心，按照兩個方向來布置阻尼器。地震波的輸入方式，地震波的選擇，講一個輸入問題，輸入問題主要是目前的輸入，是單方向水平輸入。按雙向水平輸入，規(guī)范的是0.85：1，我們有三項輸入，我們按照三個輸入方式，1.85：0.6。這個工程通過計算可以達到的一個目標，因為這個審查也通過很多次，比較特殊的地方，相對混凝土結構比較小，主要是它整個主體的剛度，因為小于一秒是增期，我們發(fā)現(xiàn)以后雖然是支撐結構是鋼結構，但是也可以達到一定的效果。另外一個溫度荷載和風荷載下。隔震層的位移均很小。下面簡單介紹一下彩帶鋼構情況，當時考慮的情況基本上鋼珠屈服，因為剛帶比較重要，在第三水準的時候，彩帶、鋼管柱、這個標準比較高的。制作構建、制作節(jié)點不屈服。其他部位就是構建不屈服。因為我們有很多區(qū)，有的區(qū)做了一個目標，因為前面的目標控制完以后落后一個控制標準的問題。這個標準前面的目標，我們舉例彩帶結構，如果這個工程大于0.6，不屈服是可以達到要求的，實際上它是大的一個控制目標，定完以后具體一個量化的指標，這個指標經(jīng)過解釋論證，我就不簡單說了�？赡艹Ｒ�(guī)規(guī)范要求嚴格一點。另外一個這個工程里面最大的問題，彩帶結構里面，最大面積結算問題，因為這個結構體系，彩帶模型局部，平面內(nèi)的我們怎么處理，我們在單面積作用下，考慮模式。然后平面外計算長度系數(shù)，我們也做了一個分析，這樣結果出來，通過計算我們按照模式，我們做平面內(nèi)平面外的計算長度，我們通過這個方式也可以達到要求。另外一個彩帶結構非線性穩(wěn)定分析。對曲線是不是敏感，我們也要考慮，因為曲線敏感也會導致安全問題，我們做了無曲線的和有曲線的來做一個穩(wěn)定性分析。這樣也做了一個穩(wěn)定分析。下面再講一個，因此時間比較短，我只能簡單介紹一下，航站樓核心區(qū)A區(qū)平面兩個方向的尺寸分別為324m和256m，屬于超長型結構，應當對該結構進行多點輸入地震反應分析。特別是A區(qū)，采用了隔震結構，多點地震輸入對其影響還未見詳細的研究。多點輸入時考慮回填區(qū)與非回填區(qū)場地剪切波速的差別，回填區(qū)采用200m/s，非回填區(qū)采用500m/s，對90度、135度、180度和225度四個方向進行了計算。因為我們是第一次做，我們做了一個研究，我們分析的時候和以往不太一樣的，我們計算的統(tǒng)一的波數(shù)，而我們這個工程會導致剪切波速的，我們趨于200和500的來做。波數(shù)不太一樣我們從各個方向的來做。這是做輸入的時候，因為改變了一種方式，因為這個目前怎么做也沒有一個具體的計算要求，做的情況看一下就行了。另外一個EF區(qū)，因為我們下面結構是，這樣的結構我們也做了一個，接近400米長了，因為它的寬度比較窄，我們按照一個波數(shù)來考慮的。我們講一席它的結論。通過這個情況分析出來的結果我們做的分析，由于地震動輸入存在相位差，多點輸入對E、F結構的扭轉影響較大；多點輸入對隔震結構隔震層的位移影響較小，多點輸入的位移較單點輸入的位移稍�。欢帱c輸入對隔震結構的內(nèi)力影響較小，柱的剪力較單點輸入的剪力稍小。對非隔震區(qū)，多點輸入對不同部位柱子的剪力影響不同，在小震承載力設計時，需要對柱的內(nèi)力進行調(diào)整。因為這個項目，為了工程安全性我們做了實驗，主要是了解一下，通過這個實驗來了解性能，驗證一下它的效果，另外一個看整體結構有沒有問題，去年10月份做的實驗，這個模擬是16米，我們這個項目因為太長了，300米長，因為沒有做成，因為實在是沒有辦法，因為臺子有限，做不了大的。通過這個結論看出來，簡單說一下。下面看一下現(xiàn)場照片，時間差不多了，這是安裝照片，這是安裝螺栓，我們這次考慮的是抗拉，長度，這是施工完的平臺，這是那個彩帶的制作，這個彩帶目前這兩天要安裝，這是在加工的時候照的。這下面幾塊板都是混凝土結構高度很高，寬度也很寬。這是目前的施工情況，因為這個工程沒有經(jīng)驗的問題，因為填起來，這一點負17米，這個地方負10米，因為這個場地是填出來的，通過填土以后才能蓋樓，這是工程比較特別的地方。好了，今天我的介紹到這里，謝謝大家。