深圳宝安国际机场T3航站楼屋顶钢结构支座节点设计与隔震耗能分析

【作者】 张琳； 秦凯； 杨育臣； 朱忠义；

【机构】 北京市建筑设计研究院；

【摘要】 深圳宝安国际机场T3航站楼位于深圳市宝安区宝安国际机场扩建区域,占地面积约19.5万平方米,总建筑面积45.1万平方米,南北长约1128m,东西宽约640m,工程设计标高±0.00相当于黄海高程4.9米。航站楼主楼地下二层地上四层(局部五层),为钢筋混凝土框架+钢结构,由主楼和呈十字交叉的指廊组成。建筑物高46.30m,拥有62个近机位。T3航站楼大厅屋顶为自由曲面,指廊屋顶大部分为规则筒壳,在简壳的局部区域存在凹陷区,形成具有自由曲面的筒壳外形。屋顶展开面积约23万平方米,设有5道温度缝,将屋顶分为6部分,其中大厅部分屋顶面积最大,其东西长约640m,南北宽约324m。大厅屋顶钢结构为带双向加强桁架的斜交斜放网架,加强桁架设置在屋顶支承结构的柱网上,大部分间距为36m,在体形变化处加强桁架也相应调整。屋顶支承结构由钢管柱、核心筒、过渡区的拱形加强桁架组成。其中钢管柱由两种类型,第一种类型为下端铰接、上端与加强桁架刚接的倒锥形钢管柱,与加强桁架形成框架体系,为屋顶的主要抗侧力体系之一;第二种类型为等截面钢管柱,包括落在市政桥上的摇摆柱和支承拱形加强桁架的摇摆柱以及大厅内较短的两根悬臂钢管柱。指廊屋顶也是带加强桁架的斜交斜放网架,其中加强桁架间距18m,直接支承在4.4层高的异形混凝土柱上。另外,在交叉指廊区设有摇摆柱和钢拉杆,在跨度较大的过渡区设有摇摆柱支承屋顶。为减小结构温度内力、减小地震作用,指廊钢结构支座首次采用了一种建筑用带弹簧的万向铰支座。该支座可将屋顶钢结构的荷载传至下部异形混凝土柱上,同时有效的释放由于指廊过长而引起的温度内力,此外该支座可提供沿结构长向的可控水平刚度,将屋顶钢结构与下部混凝土沿长向实现真正意义的"隔开"。为了在地震时更好的消耗能量,在指廊区沿结构长向设置了粘滞阻尼器,在大厅核心筒以及较短的两根钢管柱上设置了双向滑动支座和粘滞阻尼器。总之,深圳宝安国际机场T3航站楼屋顶钢结构是一个复杂的、不规则的、超长的空间网壳结构。设计过程中对支座节点形式以及隔震耗能进行深入研究,在保证了结构安全的前提下,满足了建筑灵动的外形,同时带来了一定的经济效益。更多还原