广州市科城建筑设计有限公司中山分公司广东中山528400
摘要：广东某市某医院升级建设项目结构高度56.0m，结构按重点设防类进行抗震设计；本工程地上由1栋高层及裙房（分缝成A、B、C区）组成，地下部分连成一个整体，项目主要使用功能为住院楼、门诊医技楼。其中A、B区为框架结构，C区为框架-剪力墙结构。通过多方案优化设计，结构周期、位移比、剪重比、刚重比等结构计算指标均满足规范要求并控制在合理范围内。采用YJK软件对结构进行了设防抗震分析，各项结构分析指标满足规范要求，结构安全可靠、经济合理。
关键词：医院建筑；框架-剪力墙结构；抗震设计；机械成孔灌注桩基础；
一、工程概况
拟建场地位于广东省某市某镇某公路的南侧，占地面积约27540m2。拟建建筑物分别为住院楼、门诊医技楼共1栋建筑物。其中住院楼为地上13层，地下室1层；门诊医技楼为地上4层，地下室1层；其中门诊医技楼（A、B区）结构高度17.4m，采用框架结构，住院楼（C区）结构高度56.0m，采用框架-剪力墙结构，本工程拟用桩基础。本医院升级建设项目建筑平面呈矩形，建筑平面尺寸为81.0mx118.5m，高宽比均满足规范的要求。建筑结构设计使用年限为50年；建筑结构安全等级为二级，结构重要性系数为γ0=1.0。。
二、场地工程地质和水文地质
从钻孔揭露范围和深度，场地岩土层由第四系素填土层、第四系坡积层、第四系残积层，基岩为燕山三期的花岗岩，其岩土层从上至下分述如下：
1、素填土：灰黄色，红褐色，松散，主要由花岗岩风化土回填而成，未压实，回填时间约3个月，属新近填土；2、粉质黏土：红褐色间灰黄色，可塑，湿，含20~30%的砂粒，粘性一般，属于坡积成因。3、砾质黏性土：肉红色间灰白色，可塑~硬塑，由花岗岩风化残积而成，除石英外，其余矿物成份已风化成次生黏土，含20%左右的砂砾，遇水易软化，该层夹有强风化及中风化花岗岩孤石。
根据其风化程度为强风化、中风化，描述如下：1、强风化花岗岩：灰白色，黄褐色，风化强烈，风化裂隙发育，残余原岩结构，岩芯多呈碎块状，岩质软，该层夹有中风化孤石。该层属于软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为V类。2、中风化花岗岩：灰色，灰白色，花岗结构，块状构造，主要矿物成份为石英、长石及少量黑云母，风化裂隙较发育，裂隙面见褐色氧化物，岩芯呈长柱状、短柱状，岩石较坚硬。该层属于较硬岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ类。
场区地下水按其埋藏赋存介质条件划分，场地地下水类型主要为赋存在第四系土层中的孔隙潜水和赋存于基岩中的裂隙承压水。1、第四系孔隙潜水：场地内素填土的透水性较弱，富水性较差，其富水量主要受大气降水影响；粉质黏土和砾质黏性土的透水性弱，富水性差，可视为隔水层。2、基岩裂隙承压水：主要是强风化花岗岩及中风化花岗岩的风化裂隙水，其含水性和透水性与裂隙风化发育程度、连通性、补给来源及充填物密实性有关，总体上本场地岩体虽然较破碎，但多为粘土矿物充填，透水性差，为弱含水层，因此水量贫乏。
三、设计荷载及作用
1、楼、屋面荷载按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2012及广东省标准《建筑结构荷载规范》（DBJ15-101-2014）取值。
2、围护结构：外、内墙均采用加气混凝土砌块。
3、地震作用：根据《建筑工程抗震设防分类标准》、《中国地震动参数区划图》，本项目场地地震基本烈度7度区，抗震设防烈度为7度(0.10g)。本工程为医疗建筑用房，抗震设防类别为乙类，按本地区设防烈度确定地震作用，按8度确定抗震措施；设计基本地震加速度值为0.10g，水平地震影响系数最大值αmax＝0.08，场地类别为II类，设计地震分组为第一组，特征周期Tg＝0.35s，阻尼比ζ＝0.05。
4、风作用：承载力和位移计算时，风荷载按照50年重现期风压值的1.0倍采用，其基本风压为ω0＝0.85kN/m2；建筑物所在区域地面粗糙度类别为B类，风载体型系数取μs＝1.3，风振系数β和风压高度变化系数μz按现行《建筑结构荷载规范》及相关规程要求取值。
四、结构材料
1、结构混凝土强度等级如下表所示：
2、钢材：钢筋采用热轧钢筋：HPB300()级，fy＝270N/mm2，直径φ≤10；HRB400()级，fy＝360N/mm2，直径φ≥12；型钢采用Q345B、Q235B级；焊条采用HPB300钢筋，Q235B钢焊接：E43系列；HRB400钢筋焊接：E55系列。
五、结构体系
1、框架结构：门诊医技楼（A、B区）地下一层，地上四层，结构高度为17.4m，采用框架结构。建筑平面尺寸为81.0mx96.7m，防震缝划分为两个规则单元（A区和B区），防震缝宽度为200mm。门诊医技楼标准层高为4.2米，结构标准跨度为8.0mx8.0m，其中B区3、4层存在大跨度框架结构，最大跨度为22.0m，主梁尺寸为500mmx1800mm。框架抗震等级为二级，大跨度框架抗震等级为一级。
2、框架-剪力墙结构：住院楼（C区）地下一层，地上十三层，结构高度为56.0m，采用框架-剪力墙结构。建筑平面尺寸为81.0mx21.6m，标准层高为4.2米，一般跨度为7.8mx8.6m，框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为一级。
3、地下室结构设计：本工程地下室底板采用现浇式独立桩承台+防水板结构，顶板采用现浇式钢筋混凝土梁板式结构。因平面面积较大，属于超长地下室结构，从材料选用、设计等方面采取相应措施：（1）材料：混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥(例如掺加粉煤灰等)，采用碎石骨料，基础底板的混凝土加入适量减水剂；同时应严格控制混凝土外加剂的品种、质量和用量；（2）设计：地下室顶板采用现浇式钢筋混凝土梁板结构，梁布置为井字梁结构，适当提高地下室顶板的最小配筋率，配筋率不低于0.3%，采用双层贯通配筋；并在适当位置设置温度后浇带；（3）嵌固部位：基础顶面；（4）增加后浇带。
六、基础设计
1、据岩土工程勘察报告及结合本地区工程经验，本工程采用机械成孔灌注桩基础，以中风化花岗岩作为桩端持力层，桩径采用φ800、φ1000、φ1200、φ1400；承台厚1000mm~1800mm，砼等级C35，桩基承载力特征值为：直径φ800，Ra＝3500kN，Rab＝1000kN（抗拔）；直径φ1000，Ra＝5500kN；直径φ1200，Ra＝8500kN；直径φ1400，Ra＝11500kN；2、抗浮设计：本工程抗浮设计水位取室外地面标高，绝对标高15.000m，相对标高-1.200m。地下室底板标高为-4.100m，底板板厚400mm，经计算整体抗浮满足要求，局部抗浮需设置抗拔桩，地下室底板进行局部抗浮验算及设计，满足抗浮要求。
七、结语
本工程结构体系选型和结构布置方案合理，计算分析结果表明，各项控制指标均符合国家、省、市现行规范、规程及相关行业标准要求，可以认为，本工程建筑结构具备足够的强度、适宜的刚度和良好的延性，是可行且安全可靠的。