临沂市某8层办公楼整体平移设计.doc

临沂市 8层办公楼整体平移设计* 根据8层框架楼房的平移实例，介绍了楼房平移设计的主要内容,包括结构内力分析，上、下轨道梁的设计，行走机构及牵引装置的设计，顶升改变平移方向及楼房与新基础的连接等。 　 Monolithic Moving Design of Eight-story Building of Linyi National Safety Bureau 　 Abstract : Abstract : The following contents are introduced about building monolithic moving design . The contents are structure inner force analysis, design of track upper-beam and track under-beam , design of moving and jacking device , moving direction change by underpinning, , and connection of building and the new foundation etc. 　 Keywords : Keywords : buildings ; monolithic moving ; jacking device ; underpinning 1 引言 在我国，楼房整体平移技术的应用已有十几年的历史，在国外则有100多年的历史［1］，结构形式有砖混结构也有框架结构，该技术的推广应用具有巨大的社会、经济和环保效益，对于城市的发展改造、道路拓宽具有十分现实的意义，但到目前为止，国内尚没有统一的设计规范或依据。本文通过一8层框架结构楼房的设计实例，介绍了平移设计的一般内容，并提出了一些新的设计思路，希望能够对楼房平移技术的应用与提高起到一定的促进作用。 临沂市国家安全局办公楼为8层框架结构建筑，钢筋混凝土独立基础，建筑面积约3500m2，总重52243KN，总高34.5米，楼顶有一35.5米高的通讯铁塔(图1)，1999年4月建成并投入使用。该建筑东临沂蒙路、南临银雀山路，位于临沂市新规划的“临沂市人民广场”内，为不影响广场的建设，同时也为了节约投资、减少污染，经多方论证决定采用楼房整体平移技术将该办公楼平移至银雀山路以南（广场场地以外），如图2所示，由于周围场地所限，必须先将该建筑向西平移96.9m，再向南平移74.5m，总移动距离为171.4m。由于此前没有高层框架结构楼房平移的先例与经验可供借鉴，我们根据以往多层楼房平移的经验，充分考虑高层建筑的特点，在对该建筑现场鉴定的基础上，进行了全面计算分析，并在九层楼房模型平移、顶升试验的基础上［2］，提出了设计方案。 2 结构内力分析 在进行上、下轨道梁和基础设计前，必须全面了解建筑物的内力状况，特别是底层框架柱的内力值，然后根据每个柱子的内力值，对相应的上、下轨道梁和基础做出合理地设计。本工程，我们利用建筑结构空间受力分析软件TAT对建筑物的总体重量、平面重心、自振频率（周期）、底层每个柱子的内力进行了详细的分析［3］。分析结果表明，轴向力最大的柱子N=5300KN，M=87KN-m，建筑物的总重W=52243KN，平面重心位置如图3所示。 　 3 地基基础及下轨道梁的设计 建筑物原基础均以中等风化的岩石为持力层，地基承载力均在2200KN/m2以上，由于平移场地范围内岩石的埋深在-3.5m~-5.2m之间，因此设计时直接将岩石层作为下轨道基础及新基础的持力层，下轨道基础及新基础均采用条形基础，最大基础宽度为2200mm，底板厚度为300mm，针对岩石的不同埋深，则通过调整下轨道梁高度来满足设计标高的要求，这样虽然增加了一部分土方量，但可以避免楼房在平移过程中产生过大的不均匀沉降。由于上轨道梁采用柱下双梁的形式，下轨道梁亦对应采用条形基础上的双梁形式（图4）。 4 上轨道梁设计 在平移框架结构建筑物时，上轨道梁与框架柱的连接设计极为关键，因为在切断框架柱进行楼房平移过程中，上轨道梁除了要承担柱子传来的全部荷载以外，还要承受滚轴传来的摩檫力和上下轨道不平引起的附加内力，因此上轨道梁截面设计的合理与否直接关系到上轨道梁能否安全有效地工作，其截面设计主要应考虑以下几个方面的因素：⑴ 上轨道梁的计算模型，应力求其受力明确、计算简单。可以按放置在下轨道梁上的弹性地基梁（图5a）、也可以按倒置的牛腿(图5 b)，计算模型的确定直接关系到上轨道梁的安全性、经济性与合理性。本工程最大柱网尺寸为8.1x7.2m，柱子的最大轴力N=5300KN，若按弹性地基梁来设计上轨道梁，其截面高度至少要1800mm以上，且梁的配筋率很高，上轨