1.假山造型及结构设计
假山工程结构体形极为复杂，平面不规则，高低变化悬殊。一些工程的假山上还布置游乐设施和项目，造成整个结构的受力非常复杂，且空间钢结构极不规则（图5-15）。
图5-15 假山造型实景照片
一般假山体系分两大部分：外部混凝土面层表面维护结构；内部支撑假山的框架结构。外部混凝土面层表面维护结构，通常采用预先数字放样弯曲的单元化钢筋网片，并在表面喷涂混凝土及特殊岩石样面层形成。内部支撑假山的框架结构，分为两大部分，假山支撑主结构（又称主结构）和假山造型龙骨结构（又称次结构）。假山次结构由于造型复杂，一般采用钢结构，因此次结构通常称为次钢结构。一般来说，假山造型比较复杂，其内部的假山主结构亦会呈现平面和竖向不规则形式，且考虑主结构与次钢结构的连接做法，目前假山主结构通常使用钢框架结构形式。但对于造型比较简单的假山工程，也可使用混凝土框架结构，在混凝土主结构中预埋埋件，实现主结构与假山次钢结构的连接。
设计假山主结构时，为确保构件加工和施工的便捷性，应尽量使用标准化的构件和规则化的结构。
2.假山建造概念和过程
方案设计时，根据整体园区的创意主题创作了假山的外观，然后制作一个缩尺的假山石膏模型，这个缩尺的假山模型将把假山的外形及表面细节完全展现出来，接下来将进行计算机激光扫描，把这个假山石膏模型数字化，得到假山外皮的网格文件。然后根据计算机扫描得出的网格文件利用电脑处理得出每隔2 m高的等高线，如图5-16所示。
假山的设计建造过程：首先，根据在假山外形等高线范围内确定内部的主结构框架；再根据外形等高线确定支撑假山面板的次结构。在设计次结构时，如有施工需要，尚应同时把支撑假山面板的挑杆外伸作为将来施工的脚手架支撑。接下来由低至高开始施工假山面板；最后由上至下逐层拆除脚手架，割除外伸部分挑杆，修补面层，即完成假山的施工。
假山设计建造流程如图5-17所示。
图5-16 假山外形等高？线
图5-17 假山设计建造流程
3.假山风洞试验
大型假山高度较高，体型复杂，尤其是在山洞和小山包的位置局部风压较大且受力复杂。目前荷载规范不能给出此类位置的荷载计算方法，但这些位置又需要得到准确的风荷载情况，方可进行主钢结构和次钢结构的设计。基于需要，对整个假山表面复杂形状的风荷载取值，有必要由业主委托第三方做整个假山的模型风洞试验。
风洞试验的各项参数除了满足《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的要求外，如有特殊指定，尚需满足其他国家的规范（如美国规范ASCE7-05第3.11.6章节的相关要求。）
图5-18是某项目根据假山的建筑图纸制作了一个覆盖范围达到半径240 m的1∶200模型，并采用了459个风压传感器。
图5-18 1∶200风洞试验模型
为了更好模拟整个假山周边地形环境对风的影响，对假山周边的地形也在模型中做了相应模拟（图5-19、图5-20）。
图5-19 2.0 m×2.4 m风洞图
风洞数据进行结合当地风气候统计模型，风气候模型是基于当地的海面风测量和计算机模拟台风。假山钢结构设计时，需要根据风洞试验得到表面风荷载取值，从而对整体结构进行计算（图5-21）。(www.xing528.com)
图5-20 假山表面风荷载负压建议值
图5-21 表面风荷载正压建议值
通常风洞试验结果中，复杂部位（如洞口处）的局部风荷载比较大，需要在局部钢构件计算时给予重点关注。如果风洞试验的风荷载值经过结构分析后，局部假山构件的安全性和人致舒适度无法满足结构设计要求，尚需对此处的假山造型进行调整，最终达到符合结构安全性和人致舒适度的要求。
4.假山主次结构的结构体系研究
假山结构由内部主结构及沿表层布置的次结构组成。主结构按照假山的外形变化，采用布置较密的框架柱及横梁构成，为加强主结构的抗侧向力能力，框架柱间设置较多的支撑，整体结构刚度较大。假山为钢结构框架支撑体系，其下部为钢筋混凝土平台。混凝土平台由下部的钢筋混凝土柱、挡土墙、PHC桩、承台和基础拉梁等组成。假山主结构与面层之间布置较多由主结构伸出的悬臂构件，该悬臂构件一方面作为支撑假山面层的永久次结构，另一方面伸出假山面层作为假山面层施工平台的支承结构，在假山面层施工完毕后会进行割除。当次结构悬挑长度较长时，采用次结构下部增设支撑的方式，以提高次结构的承载能力，并降低挠度变形。假山面层由2 m×2 m的钢筋网片作为支架结构，钢筋网片按照输入的三维定位信息进行放样，以模拟表面曲面特征进行细部设计，然后喷涂85～200 mm厚的混凝土面层，并在外表处理成假山岩石的表面，以形成岩石的外观。
主结构为支撑假山的主要钢结构，由型钢柱和主梁构成（图5-22）。
图5-22 假山主钢框架剖面示例
在主结构上再分布假山的次钢结构，次钢结构也有次结构柱、梁，另外还有直接沿假山面钢筋网片相连的次结构挑杆。次结构挑杆是假山次结构的关键节点。由于整个假山都是由计算机扫描模型得出的数字模型，对应到挑杆就是每个挑杆上的节点的坐标，所有的次结构挑杆进行编号，相应的假山面皮钢筋网片也各有独立编号，这样就做到编号互相对应。
假山面层为钢筋网片层，假山数字模型扫描后按一定等高线读取假山外形等高线数据，并按照此数据生成假山面层的钢筋形状，钢筋的外轮廓和假山外形的等高线重合，这就是假山三维设计的主要设计思路和方法。
整个假山区域形状复杂，假山面板与主钢结构的相对关系也千变万化，因此次结构挑杆的类型也多种多样，还有部分是采用挑杆与假山施工平台的支撑设计一体化，即挑杆多悬挑出1.5 m作为假山面板施工的平台支撑，当假山面板施工完毕后再进行割除。图5-23和图5-24是列举的一些挑杆的类型图。
图5-23 假山次钢结构挑杆与钢主结构典型连接关系示例
图5-24 假山次钢结构挑杆与混凝土主结构典型连接关系示例
5.钢结构节点的设计与选用
由于假山结构体型复杂，与游乐设施和山洞结构有错综复杂的交错和互相支撑，因此假山的钢结构节点形式数目繁多。考虑到尽量减少现场焊机工作和加快现场施工进度，确定了钢构件现场螺栓拼接的总体设计及施工思路，主体结构可采用带支撑的钢架结构，钢柱钢梁之间普遍采取铰接连接，只有个别悬挑梁以及受力极其复杂的钢梁采用了和钢柱的刚接连接（图5-25）。
图5-25 假山主钢结构典型梁柱节点详图
钢柱与混凝土底板连接可设计成铰接连接，以有效地释放柱脚弯矩以达到优化钢柱截面的目的；也可设计成刚接，以满足结构体系的抗侧刚度要求和整体稳定（图5-26）。
图5-26 假山主钢结构典型柱脚节点
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