海南省YD指挥调度中心钢结构设计方案

海南省YD指挥调度中心塔楼结构形式为34 层现浇混凝土筒体+钢框架结构，周边有4层裙房。工程处于在建状态，核心筒已施工24 层，由于钢结构施工滞后施工到14 层，地下室未覆盖土，2台塔式起重机处于附着状态。而施工中塔机吊钩应超过最高施工作业面（24 层）至少2 个层高，至少独立高度12 层，该建筑物标准层层高3.6 m，塔身附着装置以上悬臂高度已超过43.2 m。

1#塔式起重机设置了3道附墙，最后一道附墙设置在14 层，塔机最高附着装置以上悬臂高度虽然尚符合7035 塔机允许的悬臂高度要求，但是 2014 年台风“威马逊”过境对塔身产生很大的弯矩，在最后一道（14层处）附墙处塔身标准节段断裂、倒塌。起重臂、平衡臂根部销轴未脱落，垂挂在建筑物临边立面上，见图4.3.1-1。1#塔式起重机塔身标准节段倒在14层楼面上，见图4.3.1-2。2#塔式起重机回转以上部分臂架坠落，见图4.3.1-3，部分配重砸中裙房及地下室顶板。塔式起重机倒塌塔身节段倒在14层楼面时速度不快，但也对钢结构产生破坏。钢楼板构件采用压型钢板，混凝土板还未浇筑时，构件主要以杆件的形式发生受撞击损伤，此时结构构件缺乏必要的连系，无法形成共同作用，撞击物可能造成贯穿破坏，引起多层的构件受撞击损坏。

图4.3.1-1　两台塔机倒塌

图4.3.1-2　1#塔式起重机砸中钢框架结构

图4.3.1-3　2#塔式起重机臂架坠落

（1）钢结构破坏。次梁翼缘板受撞击荷载作用产生扭曲，见图4.3.1-4。楼面的压型钢板，混凝土板还未浇筑，刚度较差，配重砸穿压型钢板，见图4.3.1-5。压型钢板与钢梁采用栓钉连接，栓钉破坏或者压型钢板拉断，见图4.3.1-6。主梁直接受撞击荷载，主梁腹板与翼缘板在靠近梁柱节点处产生扭曲变形，见图4.3.1-7。主梁直接受撞击荷载传递到柱头牛腿连接圆形钢板，导致受拉破坏，见图4.3.1-8。配重砸穿14层楼面后贯穿多层，其他层的撞击能量有所减小，砸穿部位的次梁受间接荷载作用翼缘板产生扭曲，见图4.3.1-9。次梁截面较小，刚度和承载力小，部分直接承受撞击荷载的次梁直接坍塌，次梁与主梁或核心筒连接节点破坏，见图4.3.1-10、图4.3.1-11。部分主梁直接承受撞击荷载时，平面外弯曲破坏，见图4.3.1-12。

图4.3.1-4　次梁翼缘板扭曲

图4.3.1-5　配重砸穿压型钢板

图4.3.1-6　压型钢板与钢梁连接破坏

图4.3.1-7　主梁与钢管柱连接部位变形

图4.3.1-8　柱头牛腿连接圆形钢板破坏

(www.xing528.com)

图4.3.1-9　次梁翼缘板扭曲

图4.3.1-10　次梁坍塌

图4.3.1-11　次梁与主梁连接破坏

图4.3.1-12　主梁平面外弯曲破坏

（2）混凝土结构破坏。配重块撞击荷载很大，直接把地下室车道混凝土板砸穿，见图4.3.1-13。撞击荷载直接作用在裙楼屋面的板和次梁上，板较薄，次梁刚度不大，导致板的混凝土破碎，钢筋屈服，梁直接冲切破坏，破坏面为对称两道45°冲切裂缝并产生错位，见图4.3.1-14。板、次梁把撞击荷载传递到主梁，由于主梁刚度较大，产生45°剪切裂缝，混凝土局部破碎，见图4.3.1-15。主梁把撞击荷载传递到剪力墙，剪力墙在不平衡弯矩的作用下，一侧梁底剪力墙混凝土受压破坏，见图4.3.1-16。塔式起重机的部分重物撞击地下室顶板，地下室顶板为板柱结构，板厚较厚，板没有被击穿，产生下挠，混凝土破碎，钢筋屈服，保护层震碎，见图4.3.1-17。

图4.3.1-13　地下室车道砸穿

图4.3.1-14　裙楼次梁砸断

图4.3.1-15　主梁剪切破坏

图4.3.1-16　主梁端剪力墙压坏

图4.3.1-17　无梁楼盖混凝土破碎，钢筋屈服