深圳宝安国际机场T3航站楼结构结构及消能减震设计

深圳宝安国际机场T3航站楼总建筑面积50万m2，建筑由双层表皮系统包裹覆盖，前部体量由玻璃幕墙围合。表皮系统采用金属板与玻璃相间布置方式，所有玻璃部分形态统一，形成均匀点阵，由尺寸大小控制组成均匀过渡的纹理，外表皮装饰为蜂巢幕墙，内表皮吊顶亦为蜂巢形。

航站楼下部主体结构为钢筋混凝土框架结构，屋顶采用自由曲面的钢结构，由主楼和呈十字交叉的指廊组成。屋顶纵向较长，采用了固定铰支座和弹簧支座结合的形式。为限制地震作用下结构沿长向的位移，在加强桁架支座附近安置了速度相关型黏滞阻尼器。

一、结构设计

1    项目概况

航站楼中央主指廊南北长约为1128ｍ，东西次指廊宽约640ｍ,其中航站楼主楼地下２层，地上4/5层，主指廊地上2层，地下2层，翼廊地上2层，主楼中心区屋顶采用钢网架结构，支承屋顶的柱子为钢结构，屋面最高点约45ｍ，指廊部分采用双层网壳钢结构，指廊断面为筒形，屋顶采用带18m间距加强桁架的斜交斜放双层网壳，大厅为柱距36m×36m的斜交斜放网架结构体系，支撑钢柱与下部混凝土铰接、与屋顶钢结构刚接。

２   基础设计

在基础的方案比选中，深圳本地应用较多且较成熟的基础形式主要有钻冲孔灌注桩、预应力管桩、人工挖孔桩和抗浮锚杆等。选择的布桩形式见下图。

3    超长混凝土结构

受建筑造型和工艺流程限制，结构分缝间距均大大超过规范要求,结构最大分区长度254ｍ，最小分区长度79ｍ，

4  航站楼主体钢结构

屋顶为自由曲面，长边1128ｍ，宽640ｍ，采用网(架)壳结构，分为7块。包括主指廊Ｄ1、次指廊Ｇ和Ｈ、交叉指廊Ｃ、过渡区Ｂ以及大厅Ａ共七块 

交叉指廊Ｃ区的屋顶由南北指廊(Ｂ，Ｄ区)和次指廊(Ｇ，Ｈ区)屋顶交叉形成，采用带加强桁架的斜交斜放网壳结构。另外，为改善结构的受力状态、提高结构刚度、减小关键加强桁架的内力，设置８根水平拉杆将相应轴的加强桁架与层３楼面的混凝土结构拉结，Ｃ区网格尺寸与Ｄ区相差不大，支座采用沿切线弹簧的铰支座。 

大厅屋顶跨越Ｅ，Ａ和Ｆ共３个区块.屋顶支承结构由钢框架柱、钢筒体、两榀拱形桁架以及摇摆柱组成，承担屋顶的竖向荷载、水平荷载以及幕墙的各种荷载，其中框架柱、摇摆柱、筒体的柱网为36ｍ×36ｍ和36ｍ×27ｍ两种，拱形桁架间距18ｍ。 

为验证结构的抗震性能，进行了振动台试验。试验结果标明，结构满足抗震设防目标，建议对钢结构与混凝土连接部位适当加强。

二  消能减震设计

因屋顶网壳面内刚度较大且网壳较长，为减小屋顶的温度内力，除在屋顶侧面开洞的加强桁架处设置固定铰支座外，其余支座沿网壳纵向布置弹簧支座。弹簧支座也能减小由于屋顶分块和混凝土分块不对应、下部混凝土和上部网壳变形不一致造成的相互影响。

工程纵向采用弹簧支座后，减小了结构支撑刚度，降低了温度作用，延长了屋顶结构的纵向周期，起到了对屋顶的隔震作用,为限定地震作用下结构沿长向的位移，在加强桁架支座附近安置了速度相关型黏滞阻尼器。

阻尼器参数确定是消能减震结构设计的关键问题。首先确定结构的减震目标，然后从反应谱理论出发计算实现控制目标所需的附加阻尼比，运用能量理论根据附加阻尼比确定阻尼器的参数，将确定好的阻尼器参数附加给简化结构，评估控制目标的实现程度。最后将确定好的阻尼器参数附加给实际结构。

将航站楼次指廊模型简化为单自由度结构，在单自由度结构中选择控制参数这一方法是可行的，与单自由度结构相比，实际结构适合工程应用。

对深圳宝安国际机场次指廊结构选用非线性黏滞阻尼器，能满足控制目标。阻尼器在结构抗震特别是大震下的作用是相当明显的。