盐城市体育中心——体育场初步设计说明/2010年2月结构专业1．工程概况及设计依据⏹工程概况盐城体育中心位于盐城市城南新区，北邻南纬路；西邻环道；南临纬十四路；东临解放南路。

主体育场及附属设施位于基地北部。

看台和附属用房为钢筋混凝土框架剪力墙结构，罩棚为钢结构组合双层网壳体系。

⏹盐城体育中心体育场建筑方案平面布置图、剖面图⏹《盐城市体育中心－体育场工程岩土工程勘察报告》（初步勘察），盐城市建筑设计研究院有限公司，2009年12月⏹主要采用的国家规范、规程和标准：《建筑结构设计术语和符号标准》（GB/T50083-97）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB500223-2008）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008年修订《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）《网壳结构技术规程》(JGJ61-2003/J258-2003）《钢筋混凝土用钢筋焊接网》（GB/T1499.3—2002）《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》（JGJ114—2003）《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)《建筑工程设计文件编制深度的规定》（2006年版）2．工程场地地质概况2.1拟建场地工程地质条件盐城市城南新区开发建设指挥部拟在城南新区解放南路与南纬路交汇处西南角新建盐城体育中心体育场。

拟建体育场占地面积约为61946㎡。

⏹地形、地貌拟建场地地势平坦，交通便利，现为空地。

该场地地面标高在0.93～3.34m左右（1985国家高程基准），拟建场地地处苏北里下河平原，第四纪以来地壳运动以沉降为主，第四纪地层分布范围广、厚度大、形成广阔的平原地貌，本区地貌类型为海相沉积平原区，钻探深度范围内表层素填土下为海相沉积物。

⏹场地土层分布根据钻探所揭示，地基土层自上而下分述如下：1，素填土：灰色～黄灰色，稍湿，层厚：0.4～1.7m。

2，粉质粘土：黄褐色，湿～饱和，可塑，层厚：0.0～1.2m。

3A，淤泥质粉质粘土：黄灰色～灰色，饱和，流塑，层厚：0.0～1.6m。

3B，砂质粉土：灰色，湿，稍密～中密，土质不均匀。

层厚：0.9～1.5m。

3C，淤泥质粉质粘土：灰色，饱和，流塑，土质较均匀。

层厚：6.6～7.9m。

4，粘质粉土：灰色～黄灰色，湿，稍密，土质不均匀，该层土下层面埋深有起伏。

层厚：0.9～4.5m。

5，砂质粉土：黄灰色，湿，中密，局部密实，土质不均匀，该层土上下层面埋深均有起伏，且该层土强度在水平及垂直方向上变化均较大。

层厚：3.3～7.4m。

6，粘质粉土：黄灰色～灰色，湿，稍密，土质不均匀。

层厚：1.8～4.2m。

6A，砂质粉土：黄灰色，湿，中密，土质不均匀。

层厚：0.0～1.9m。

7，砂质粉土：灰色，湿，中密，土质不均匀。

层厚： 0.8～1.9m。

8，粘土：灰色～灰黄色～灰绿色，饱和，可塑，土质欠均匀。

层厚：6.9～7.9m。

9，粘质粉土：灰绿色～灰黄色，湿，稍密～中密，该层土下层面埋深起伏较大，土质不均匀，层厚：0.0～7.2m。

10，粉砂：灰黄色，饱和，密实，该层土上层面埋深起伏较大，土质不均匀。

层厚：2.5～7.7m。

盐城市体育中心——体育场初步设计说明/2010年2月10A，粘质粉土夹粉砂：灰黄色，湿，中密，土质不均匀，该层土上下层面起伏均较大。

11，粘土：灰黄色，饱和，可塑，层厚：0.0～1.8m。

12，粘质粉土：灰黄色～灰色，湿，稍密～中密，下层面埋深起伏较大。

层厚：0.0～6.3m。

13，粉砂：灰黄色～灰色，饱和，密实，下层面埋深起伏较大。

层厚：0.0～8.3m。

14，粘质粉土夹粉砂：灰色，湿，稍密～中密，土质不均匀，该层土上层面埋深稍有起伏。

层厚：3.0～6.2m。

15，粉砂：灰色，饱和，密实，土质不均匀。

层厚：1.6～2.9m。

16，粘土：灰色～灰黄色，饱和，可塑，土质欠均匀。

层厚：11.5～12.0m。

17，粘质粉土：灰黄色，湿，中密，土质不均匀。

层厚：8.3～ 8.7m。

18，粉质粘土：灰黄色，饱和，可塑，土质较均匀。

钻至自然地面下80.4m未钻穿。

⏹岩土参数的分析与评价除第3A、3C层为高压缩性土层外，其它土层均判定为中等～低压缩性土层。

⏹场地稳定性属地质构造稳定区，对地基稳定性无不良影响，适宜建筑。

⏹地基土承载力特征值各层土桩的极限侧阻力标准值qsik及极限端阻力标准值qpk见下表：⏹拟建场地地下水对本工程有影响的地下水类型主要为孔隙潜水勘察期间测得钻孔内初见水位标高在0.92～1.38m之间，稳定水位标高在1.06～1.56m之间，地下水位年变化幅度在1.5m左右，桩基承载力采用底水位设计。

拟建场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在干湿交替时具弱腐蚀性，在长期浸水时具微腐蚀性，故本场地地下水位以上地基土对建筑材料的腐蚀性可参照地下水的腐蚀性评价。

2.2拟建场地场地土⏹场地土类别该建筑场地类别为Ⅳ类，场地设计特征周期为0.65s。

⏹场地土液化判别该场地为不液化场地。

⏹建筑抗震地段划分拟建场地为对建筑抗震不利地段。

2.3 结构设计标准建筑结构安全等级：一级建筑重要性系数：1.1结构设计使用年限：50年结构设计基准期：50年建筑抗震设防分类：乙类地基基础设计等级：甲级建筑桩基安全等级：一级2.4 基础设计0.00相当于1985国家高程系统绝对标高3.200m。

根据盐城市建筑设计研究院有限公司《盐城市体育中心－体育场工程岩土工程勘察报告》（初勘，2009年12月），拟建场地以第四纪以来地壳运动以沉降为主, 第四纪地层分布范围广、厚度大、形成广阔的平原地貌，本区地貌类型为海相沉积平原区，钻探深度范围内表层素填土下为海相沉积物。

本工程荷载差异较大，根据初步分析结果，并结合当地类似场地情况的设计、施工经验，浅层地基承载力相对较低，采用天然地基基础方案难以满足要求。

经综合比较分析，本工程基础形式采用桩基础，桩型拟采用先张法预应力混凝土空心方桩。

根据受力，桩径分别采用400X400，500X500空心方桩，桩端均以第10层粉砂作为桩端持力层，平均桩长约38米，桩端进入持力层深度不小于1米，400X400空心方桩单桩竖向承载力特征值1500KN；500X500空心方桩单桩竖向承载力特征值2050KN，桩身混凝土强度等级均为C80，此阶段基础设计参照初步勘查报告进行，待详细勘查报告提出及试桩结束后进行相应调整。

2.5 下部混凝土结构设计2.5.1荷载取值⏹静荷载标准值注：静载中包含吊顶荷载,卫生间含隔墙折算荷载，未包括结构自重。

⏹活荷载标准值⏹风荷载基本风压 0.45KN/m2(50年一遇)下部混凝土结构体型系数µS=1.3，风压高度变化系数µz =1~1.42，风振系数βz=1.2⏹地震作用设防烈度7度;基本地震加速度0.10g;设计地震分组为1组。

下部混凝土结构阻尼比0.05，水平地震影响系数最大值αmax=0.08，场地特征周期T g=0.65s；中震基本弹性承载力复核，水平地震影响系数最大值αmax=0.23，场地特征周期T g=0.75s。

⏹温度作用混凝土合拢温度取10℃，整体温差取升温20℃，降温-20℃。

根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008，计算桩基对结构基础的约束刚度，用实际刚度约束代替地基的无限刚约束假定。

不同桩径的桩的水平剪切和弯曲刚度如下表所示：注：桩心间距3d，桩心距承台边缘d同时进一步考虑地基土对上部结构的约束作用，参考国内桩基试验报告，假定基础水平变形达5mm和基础转角位移超过1/1000时地基土进入塑性，约束刚度取原刚度的0.2倍，即下图中k=0.2；Z向取不动铰，此非线性的弹簧模型属性如图1：图1 对于同轴变形的Wen弹塑性属性2.5.2 材料⏹结构材料混凝土桩 C80承台、基础梁 C40框架柱 C30 (局部C50)墙 C50框架梁 C30次梁、板 C30看台梁板抗渗等级S8钢筋主筋采用HRB400级，箍筋采用HRB400级。

⏹混凝土结构保护层厚度地上部分混凝土结构环境类别为I类，看台部分为Ⅱb类。

2.5.3结构选型与布置本工程下部钢筋混凝土主体结构高度约20米，观众座位34678座。

看台外轮廓为近椭圆形，南北长约284米，东西宽约248米，比赛场地内南北长约198米，东西宽约146米，为三层连续看台，看台最高点标高约为21米，采用框架剪力墙结构体系，上部支承悬挑钢结构罩棚。

混凝土结构利用建筑隔墙的位置，均匀对称布置混凝土剪力墙及，见图2~4。

图2 混凝土结构模型三维视图图3 混凝土结构模型平面视图图4 混凝土筒体及剪力墙平面布置（红色）混凝土结构最外缘周长约412米，拟不设永久变形缝，初步设计中考虑地基的有限约束刚度，对混凝土结构进行整体温差分析。

在施工图阶段，将结合工程的施工过程、全年气候统计资料并考虑混凝土的收缩徐变效应，合理准确的对温度进行分析。

并进一步采取施工构造措施减小混凝土收缩及温度应力不利影响：✓留设后浇带，混凝土低温入模✓加强混凝土养护、覆盖✓降低水泥用量，减小水灰比,掺加混凝土抗裂剂2.5.4 混凝土结构主要力学经济指标下部单独混凝土结构计算分析采用SAP2000V12.0.1和ETABSV9.2.0，两者计算结果比较接近，以下仅给出ETABS的计算结果。

2.5.4.1 模态分析考虑上部钢结构的质量，不考虑其刚度，混凝土结构模态分析振型质量参与系数如下表：图5 第一阶振型看台的45度向水平相对振型图6 第二阶振型东西侧看台x向水平相对振型图7第三阶振型 X向水平振型图8第四阶振型Y向水平振型图9第七阶振型扭转振型由以上图表可见，结构第一阶及第二阶振型均为看台的水平相对振型，第三阶及第四阶振型均为看台的水平振型,第七阶对质心形成扭转分量，T T =0.421s，T T/T1=0.421/0.545=0.772.5.4.2 地震作用工况说明： EXIAOX——x向小震 EXIAOY——y向小震EXIAO45——x偏45度向小震 EXIAO135——x偏135度向小震EXIAOYX——xy双向小震，以y向为主 EXIAOXY——xy双向小震，以x向为主（1）层间质心位移及楼层层间位移角下图表给出混凝土结构各楼层在小震作用下最大层间位移角，其中蓝色表示水平x方向，红色表示水平y 方向。