引言

由華建集團華東建筑設計研究院有限公司原創(chuàng)設計的成都天府國際機場旅客過夜用房于2021年5月竣工，組成項目的兩座酒店——天府空港云享酒店和天府空港悅享酒店，投入運營至今已有一年半時間。該項目是國內(nèi)罕見的采取隔振技術設計建造的地鐵上蓋酒店，實現(xiàn)了機場酒店“舒適、便捷、高效”建設初衷，做到了便捷與安靜的完美統(tǒng)一。

為了深入了解本項目的設計相關內(nèi)容，《建筑結(jié)構(gòu)》雜志社小編特別對華東建筑設計研究院有限公司該項目的結(jié)構(gòu)負責人吳亞舸，就該機場酒店結(jié)構(gòu)設計問題進行了線上專訪。

采訪內(nèi)容如下

《建筑結(jié)構(gòu)》：該機場酒店的亮點是什么？

吳亞舸：成都天府國際機場旅客過夜用房地處天府國際機場核心區(qū)域，與T1、T2航站樓，GTC換乘中心無縫銜接，坐擁極致空港景觀，享“天府之眼”之美譽。項目以“金烏負日”為基本設計概念，與“太陽神鳥”航站樓交相呼應，將古蜀國文化的古樸意象和深邃內(nèi)涵進行現(xiàn)代化完美演繹。建成的酒店有世界級硬件設計——BHS系統(tǒng)，內(nèi)部專設目前國內(nèi)唯一一家可在酒店自助辦理行李托運的服務。旅客入住時就可辦理行李托運，離店步行5分鐘即可直達航站樓候機，旅客出行與入住無比輕松。因此，高效和便捷是該酒店不同于其他機場酒店的最大亮點。

《建筑結(jié)構(gòu)》：在地鐵上建造酒店是否擔心后期使用的振動問題？

吳亞舸：該機場酒店選址于天府國際機場的核心位置，充分考慮到天府國際機場是集高鐵、地鐵、公路換乘于一體的中國西部區(qū)域國家級航空樞紐港。為完善整個機場配套設施，建設方需要打造一個高效便捷的旅客換乘過夜酒店。但便捷的體驗要面臨復雜場地條件的考驗，由于時速350公里/小時的成自高鐵、地鐵18號線及機場穿場公路從酒店下方穿過，在設計方案初期建設方是有過這方面的顧慮的，甚至提出如果不能滿足隔振和降噪的舒適度要求，就要重新考慮酒店的選址。因此，為了解決列車行駛過程中造成的振動，在項目前期對隔振靜音技術進行了詳細的論證和評估，確保旅客在靜謐之中安然入睡。

《建筑結(jié)構(gòu)》：建成后的實際使用效果如何？

吳亞舸：從攜程網(wǎng)上住店客人的反饋和點評來看，該酒店確實做到了“便捷與安靜”的完美統(tǒng)一，幾乎沒有客人對酒店振動和機場噪聲有投訴，你甚至不知道下面正有地鐵飛速通行。有“天府之眼”美譽的空中連廊已成為酒店入住客人的網(wǎng)紅打卡點。

《建筑結(jié)構(gòu)》：該酒店周邊場地條件復雜，造型獨特，設計時需要考慮哪些關鍵問題？

吳亞舸：受制于場地條件，旅客過夜用房下方有軌道交通和機場下穿公路隧道，豎向結(jié)構(gòu)不可避免地落于地鐵站廳層或穿場公路的結(jié)構(gòu)頂板，因此：一部分豎向構(gòu)件需利用隧道頂板做結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；另一部分則盡可能利用現(xiàn)有站廳層結(jié)構(gòu)柱直接升至上部；還有一部分豎向構(gòu)件是在自身地下室范圍內(nèi)，靠自身基礎支承。同時，為解決軌交和公路隧道的環(huán)境隔振問題，經(jīng)過前期的充分論證和評估，決定采取隔振技術設計建造；通過在主樓和裙房下安裝多達683個鋼彈簧隔振器，來減輕機車行駛帶來的震動。因此，從結(jié)構(gòu)底部豎向支承的角度看，需要解決共板轉(zhuǎn)換、跨區(qū)支承的差異沉降問題，同時還要考慮隔振支座對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響。

另外，V形柱和懸掛在主樓兩端中央“天府之眼”的空中連廊均為項目的點睛之筆，因此，從建筑造型的角度看，需要解決諸如V形柱的抗震性能化關鍵構(gòu)件的設計，和“天府之眼”懸掛結(jié)構(gòu)的設計。

通過以上的解答，我們對成都天府國際機場旅客過夜用房結(jié)構(gòu)設計的重點、難點及注意事項有了初步了解。接下來具體介紹該項目的技術亮點內(nèi)容。

1、項目概況

項目位于天府國際機場一期工程航站區(qū)南北軸線上，北側(cè)貼臨航站區(qū)GTC，其余三邊為航站區(qū)地面環(huán)道和航站樓出發(fā)層高架道路。沿南北中軸下方有兩條快速地鐵線及航站區(qū)下穿公路隧道；場地北側(cè)下方約10m深處，還有航站樓地下行李管廊穿越，場地條件十分復雜。過夜用房項目由一座高星級（五星）酒店和一座次高星級（經(jīng)濟型）酒店構(gòu)成，總建筑面積約13.2萬m2，主樓地上建筑9層，結(jié)構(gòu)10層（首層與2層間有1層設備夾層），地下1層，總建筑高度44.55m。酒店高層客房主樓分列兩側(cè)，圍合的中間部分為2層中式裙房(局部3層)，布置有多功能廳、宴會廳、接待大堂，酒店后勤等公共服務區(qū)，GTC通道可以直達機場航站樓。

▲ 酒店方案效果圖

▲ 建設中的酒店

▲ 建成后的酒店夜景

▲ 酒店剖面

2、結(jié)構(gòu)體系和隔振方案

酒店主樓采用混凝土框剪結(jié)構(gòu)，屋面設鋼結(jié)構(gòu)飄頂；主樓圍合的圓形裙房采用框架結(jié)構(gòu)。地下室頂板采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，基礎采用獨立基礎+防水板，局部設樁基承臺。本工程直接建造在地鐵、下穿公路隧道上方，為盡可能減小隧道內(nèi)機車行駛振動的影響，改善舒適度的同時兼顧造價成本，設計采用綜合隔振方案如下：

（1）在地鐵站臺區(qū)1000m范圍內(nèi)（涵蓋整個酒店場地范圍）采用鋼彈簧浮置板道床隔振技術，減小振動源能量輸入，稱為主動隔振措施。

（2）酒店客房主樓采取局部浮筑的被動隔振措施。對于主樓與下穿公路或地鐵隧道頂板重疊區(qū)域，凡落于該區(qū)域的豎向構(gòu)件（柱、墻）底部均設置鋼彈簧隔振器，上部樓層支撐在這些隔振器上。

（3）隧道陰影范圍以外設一層地下室，上部結(jié)構(gòu)仍采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土與地下室結(jié)構(gòu)相連，但在地下室側(cè)墻外及防水板底部均設擠塑板軟墊層，獨立基礎下設聚氨酯減隔振墊，作為輔助隔振措施。

（4）酒店裙房中部集中了接待、宴會廳等對振動敏感的公共服務區(qū)，采取建筑整體浮筑的被動隔振方案，該結(jié)構(gòu)單元首層板與地鐵隧道頂板間的柱底全部設置鋼彈簧隔振器。

3、關鍵技術問題

3.1 關鍵問題一：隔振彈簧支座對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響

主樓采用框剪結(jié)構(gòu)，部分框架柱及剪力墻底需設置鋼彈簧隔振器與下方隧道頂板相連，結(jié)構(gòu)方案論證時擔心彈簧剛度約束不足，抗扭剛度下降會致使扭轉(zhuǎn)振型提前。為此，補充了彈簧水平剛度變化對結(jié)構(gòu)動力特性的敏度分析。隨后的分析表明：盡管隨柱、墻底彈簧水平剛度的減小，結(jié)構(gòu)前兩階振型仍為平動振型，僅是平動振型的扭轉(zhuǎn)分量和結(jié)構(gòu)最大扭轉(zhuǎn)位移比有所提高，結(jié)構(gòu)總體動力特性未發(fā)生根本性改變。說明剪力墻形成的筒體仍能令結(jié)構(gòu)保持較高的抗扭剛度，結(jié)構(gòu)總體層間位移角較小，余下未設置隔振器的墻、柱底能提供足夠的約束剛度。

裙房中單元采用結(jié)構(gòu)整體隔振方案，鋼彈簧隔振器設置于所有框架柱底。鋼彈簧支座不同于常規(guī)橡膠隔震支座，不能有效減小結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的基底剪力；當設置鋼彈簧支座導致結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度降低過多，樓層層間位移角不滿足規(guī)范要求時，可在裙房周邊變形較大位置設置黏滯阻尼器，減小水平地震作用。

3.2 關鍵問題二：主樓跨區(qū)支承的差異沉降

主樓部分豎向構(gòu)件落于下穿公路隧道頂板，其余豎向構(gòu)件與自身地下結(jié)構(gòu)相連，主樓上部客房標準段切入下穿公路隧道頂板的區(qū)域需利用隧道頂板進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，地下交通結(jié)構(gòu)與主樓地下結(jié)構(gòu)彼此斷開。上述問題導致主樓設計需考慮跨區(qū)支承的差異沉降。

主樓位于下穿公路隧道區(qū)域的豎向變形主要由下述三部分組成：隔振鋼彈簧組的壓縮變形、隧道轉(zhuǎn)換厚板的豎向撓度、隧道結(jié)構(gòu)和主樓結(jié)構(gòu)的基礎差異沉降。通過精確調(diào)整彈簧支座的豎向剛度，可令柱、墻底壓縮變形控制在20mm以內(nèi)；同時在施工階段可通過對隔振彈簧施加預先壓縮，解決主樓現(xiàn)澆豎向構(gòu)件與設置彈簧隔振器的豎向構(gòu)件之間的差異沉降問題。隧道頂板可采用預起拱或加配預應力鋼筋的方式減小豎向撓度。主樓地下室區(qū)域的豎向變形主要由自身基礎沉降和混凝土構(gòu)件的壓縮變形決定，因主樓及隧道基礎均以中風化基巖為持力層，地基沉降小。因此，落于隧道頂板的豎向構(gòu)件底部設置彈簧隔振器的局部隔振方案造成的豎向沉降差可控。

3.3 關鍵問題三：下穿隧道轉(zhuǎn)換厚板

有部分墻柱落于地鐵及穿場道路上，需利用下穿隧道頂板作為上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換厚板，并在這些墻柱底部設置彈簧隔振器。計算截取轉(zhuǎn)換墻、柱兩跨范圍的隧道頂板，進行主樓-隧道整體有限元分析。

(a) 1#左單元

(b) 1#右單元

(a) 2#左單元

(b) 2#右單元

▲ 主樓和下穿隧道整體計算模型

3. 關鍵問題四：V形斜撐-柱節(jié)點抗震性能

對層間V形斜撐-柱節(jié)點進行三維實體有限元分析，分別驗算該節(jié)點的最不利工況在中震彈性組合及大震不屈服組合下，節(jié)點內(nèi)型鋼和鋼筋的應力狀態(tài)以及混凝土開裂損傷情況。有限元分析表明：鋼骨、鋼筋基本處于彈性應力階段，尚未屈服，節(jié)點區(qū)受力性能良好；混凝土僅有受拉開裂，受壓損傷輕微，構(gòu)件內(nèi)鋼骨可以有效地將上柱荷載通過斜撐傳遞至下柱。

▲ V形柱照片、節(jié)點計算模型

(a) 鋼骨von Mises應力/MPa

(b) 鋼筋縱向拉應力/MPa

▲ 內(nèi)部鋼骨及鋼筋應力

(a) 受壓損傷因子

(b) 受拉損傷因子

▲ 混凝土損傷

3.5 關鍵問題五：空中連廊“天府之眼”的懸掛結(jié)構(gòu)

兩棟主樓之間有跨度約48m的大跨鋼連廊飄頂，其下以32根鋼拉桿懸掛一個空中連廊。屋蓋采用空間管桁架結(jié)構(gòu)，四榀主桁架通過固定鉸和滑動鉸支座的弱連接形式與主體結(jié)構(gòu)相連，支承于兩側(cè)主樓的柱、墻頂端。空中連廊的豎向穩(wěn)定通過兩側(cè)與主樓相連的拉壓滑動鋼支座來保證，水平面內(nèi)的穩(wěn)定則依賴兩側(cè)與主樓相連的平面板鉸裝置。因空中連廊的豎向振動頻率較接近人行頻率，在連廊圓盤中部底板增設一對TMD質(zhì)量阻尼器，用于改善空中連廊的人行舒適度。根據(jù)預先計算的鋼拉桿張拉力，在連廊吊裝完畢，以及幕墻、室內(nèi)裝飾荷載基本完成后，分兩次進行張拉，確保空中連廊使用工況下處于穩(wěn)定的受力狀態(tài)。為保證主拉桿不會因松弛而退出工作，拉桿索頭端部設置了正反牙螺紋的張緊裝置和長期應力跟蹤裝置，可在結(jié)構(gòu)全生命使用期內(nèi)進行健康監(jiān)測，通過索頭張緊裝置調(diào)節(jié)張拉力。

▲ 空中連廊結(jié)構(gòu)模型

▲ 空中連廊鋼拉桿拉力分布示意

▲ 空中連廊施工階段照片

▲ 空中連廊建成后照片

原文標題：建筑結(jié)構(gòu)·專訪丨機場酒店“便捷、安靜”的完美統(tǒng)一——成都天府國際機場旅客過夜用房

來源作者： 建筑結(jié)構(gòu) 吳亞舸、安永利、張維仁

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