福州泰禾商业购物中心为复杂商业建筑，该项目采用现浇混凝土框架-剪力墙结构体系，因形体复杂而成为抗震超限结构。本工程对解决目前商业建筑中的常见问题有很好的借鉴作用，由中国建筑科学研究院建筑设计院进行初步设计。

1 工程概况

福州泰禾商业购物中心位于福建省福州市晋安新区，为大型商业购物中心（图1），结构体系为现浇混凝土框架–剪力墙结构，建筑地上7层，地下2层。地上建筑高度为39.8m，建筑面积为12万m²，建筑形状为L形，两个长边分别为183m和203m。地下建筑埋深为10.5m，建筑面积为8万m²，建筑形状也为L形，两个长边分别为250m和232m。工程主要竖向构件截面尺寸：地下室为1 000×1 000的方柱，地上为直径1 000mm的圆柱。剪力墙各层厚度皆为400mm。柱墙混凝土强度等级：3层及其以下为C60，4,5层为C50，6,7层为C40。

图1建筑效果图

2 结构特点

2.1 结构平面特点

1）建筑平面较长，两个长边分别为183m和203m，属于超长结构（图2）；2）设置了5个通至屋顶的中庭和1个5层高的中庭，每个中庭间均设置连廊进行连接（连廊每层均设置），通顶中庭的顶部为玻璃采光顶；3）每个中庭均设自动扶梯，多为跨1层扶梯，局部为跨多层扶梯；4）沿建筑外圈及中庭内圈布置大量悬挑构件，一般悬挑4m左右，局部达6m。

图2结构典型平面图

2.2 结构立面特点

中庭两侧的柱子，一侧（左侧）柱子从2层向中庭方向倾斜直至屋顶，倾斜角度为8°，中庭边线随之变动；另一侧（右侧）柱子从4层开始，两层一退台，每次退台1.5m，共退台2次，即4，5层退台1次，6，7层退台1次（图2，3）。西北和东南入口处均设置跨层大堂，形成穿层柱，局部穿层柱达4层高（23m高）。在西北立面处建筑有收进。

图3结构典型剖面图

3 结构单元

3.1 防震缝设置

结合建筑功能，最终通过设置3道防震缝将建筑整体分割成4个结构单元（图4）。通过合理布置防震缝的位置，使每个结构单元内均有4个竖向交通核，且均匀分布。此外，各单元的剪力墙仅布置在竖向交通核的位置。

图4 防震缝设置

3.2 结构单元超限情况及策略

本工程各结构单元超限的情况及策略见表1。

4 楼板应力分析

工程尽管设置了3道防震缝，但因功能需要，各单元内楼板还存在开大洞情况，使得楼板有效宽度远小于该层楼板典型宽度的50%，如单元①在2～5层楼板局部有效宽度在25%左右（其他层楼板连通），见图5；单元②在2,3层入口大堂处楼板有效宽度为26%（其他层楼板连通），见图6；单元③在2层入口大堂处楼板有效宽度小于20%（其他层楼板连通），见图7。

为保证结构整体有效地共同工作，采用PKPM-PMSAP软件对楼板有效宽度小于50%处楼板进行了专门的应力分析。

图5单元①楼板开大洞示意图

图6单元②楼板开大洞示意图

图7单元③楼板开大洞示意图

5 斜柱拉梁设置与计算分析

本建筑邻近中庭两侧均布置斜柱，各结构单元内斜柱占所有柱子比例均小于12%。在正常使用状态下，各单元的斜柱拉梁拉力均小于100kN。经过核算，与不考虑梁受拉裂缝验算相比，为满足斜柱拉梁裂缝要求，需要增加钢筋用量10%左右。

在中震作用下，各单元的斜柱拉梁的拉力及配筋情况见表2。

斜柱拉梁的拉力及配筋情况 表2

6 自动扶梯及连廊

6.1 自动扶梯

由于建筑功能要求，本项目有多个跨层、跨结构缝的自动扶梯（图8），扶梯在大震作用下的防脱落是必须要考虑的问题。

图8 自动扶梯效果图

本项目要求采用能够适应两端地震水平位移的自动扶梯，节点示意如图9所示。该类扶梯在两端皆可允许产生较大的水平位移。设计要求每个扶梯的允许水平位移与结构单元间的防震缝宽度相同。

图9 允许水平位移的扶梯支承节点示意

6.2 连廊

同自动扶梯一样，连廊也连接了两个结构单元，须考虑地震作用下的防脱落问题。本工程的连廊设计思路为一个支撑端沿钢桥纵向滑动限位、沿钢桥横向铰接限位，如图10所示；另一个支撑端沿钢桥纵、横向皆铰接限位，如图11所示。

图10 钢桥滑动限位端连接节点示意图

图11 钢桥铰接限位端连接节点示意图

更多内容详见《转自：建筑结构-公众号》2014年第8期文章：

《福州泰禾商业购物中心结构设计》，作者：赵彦革，潘宁，杨金明，刘少华，郝卫清，张格明，张利梅；单位：中国建筑科学研究院建筑设计院。

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