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全国最大减隔震医疗建筑竣工——中国建筑川投西昌医院工程建设纪实

发布日期:2022-09-16 信息来源: 字号:[ ]



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  9月5日12时52分,四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震,牵动国人的心。中国建筑在支援抗震救灾的同时,积极响应国资委党委号召,向灾区捐款2000万元,全力支援灾区救助和灾后重建。

  而在距离泸定直线距离228公里外的西昌,2022年8月刚通过竣工验收的由中建西南院设计、中建一局承建的川投西昌医院,以岿然不动的姿态稳稳通过了此次地震的“实战考验”。川投西昌医院位于四川省凉山彝族自治州首府西昌市,西昌曾是古代西南丝绸之路和茶马古道的重要驿站,还是红军长征史上重大事件之一“彝海结盟”的发生地,更拥有我国唯一可以发射地球同步卫星的航天基地。坐落于此的川投西昌医院,是凉山彝族自治州“国企入凉”产业扶贫示范项目、全国最大减隔震医疗建筑,将打造成为集“智慧医疗+康养”模式于一体的国家级康养基地。

  这座精益智造的抗震医院高品质竣工交付的背后,中建建设者耗时37个月,克服疫情、季节性灾害天气、资源供给匮乏以及地质结构复杂等诸多困难,为西南大地打造了一座集医疗、教学、培训、科研等为一体的多功能现代三级甲等综合医院,中建蓝惊艳了西昌这座举世闻名的太阳城、月亮城、航天城。

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  精研设计多维立体织密“抗震安全网”

  川投西昌医院距离四川安宁河地震断裂带不到200米,属于9度高烈度设防区、可建乙类高层建筑区域,其结构设计属于超A级高度的超限高层建筑。

  项目经理杜飞介绍,当发生的地震烈度在7度以上就是高烈度地震,地震烈度达9度时,地面将遭到严重破坏,出现普遍性房倒屋塌,更明显的情况是铁路上的铁轨都会扭曲变形。

  在设计阶段,项目利用BIM技术模拟医院的地震作用力,根据烈度不同进行详细分析。BIM模拟计算地震作用力,分别获得了重要的减震系数、反应谱分析系数。这两种数据,对项目抗震建造成功与否,关系重大。在多种组合结构形式的反复对比实验后,项目团队最终决定采用基础隔震的钢筋混凝土框架剪力墙结构,并综合设置隔震层铅芯隔震橡胶、粘滞阻尼器、上部结构BRB屈曲约束支撑、核心筒型钢劲性柱和钢板剪力墙等多项减隔震措施,一系列减隔震“组合拳”为这个全国最大减隔震医疗建筑织密“抗震安全网”。

  项目总工程师曹波说:“从BIM技术模拟受力分析可以直观看出,在罕见的地震破坏力作用下,采用非隔震建筑结构形式,建筑会遭受整体倒塌式的破坏,而采用减隔震结构形式在同样等级的地震力模拟作用下,未见损伤或有较小损伤,这充分说明了基于BIM技术的减隔震设计,不仅是项目一大亮点,也是建筑结构安全可靠的重要保障。”

  设计引领施工建造,项目团队从设计环节开始考量谋划,最大程度做好减震抗震提前设计,为川投西昌医院的高效建造、加快投用保驾护航。

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隔震阻震助力川西群众“病有所医”

  为了将实验中获得的重要抗震理论数据最大程度应用于推进医院高效建造,针对医院所在的特殊地质情况,项目团队采用工程基础整体隔震建造方式,隔震层处于医院整体工程的下部,在隔震层设置517个超大直径铅芯隔震橡胶支座和80个水平速度型粘滞阻尼器,稳稳支撑起整个医院的上部结构。

  铅芯隔震橡胶支座和粘滞阻尼器是建造抗震工程的重要设施。铅芯隔震橡胶支座由支承荷载的层状橡胶、钢板及吸收耗能的铅芯组合而成,铅芯“消化”了地震来临时楼体摆动产生的强度与刚度,令建筑物在地震作用力下尽可能不产生变形或产生较小变形,使80%以上的地震能量不能传递至隔震层上部,可将上部结构从激烈的摆动转化为缓慢的平动,以达到震时“地动,楼不动”或“地大动,楼小动”的目的。医院采用的铅芯橡胶隔震支座最大直径达到1.4米,自重达4.5吨,上下安装板宽度达1.5米,支座高度达0.52米,这样规模的隔震支座,经验算,达到结构荷载要求的同时,还可满足项目9度抗震设防烈度的需求。

  粘滞阻尼器是个耗能减震装置,是抵御和消减地震破坏力的又一“神器”,它的内部犹如一个汽车发动机,由缸体、活塞、阻尼介质、端盖、导杆及连接体组成。当建筑结构产生轻微变形后,活塞与缸体发生相对运动,迫使阻尼介质在小孔或空隙中流动,将振动能量通过粘滞耗能消掉,以减少建筑结构的进一步形变。同时,为克服在狭小空间内运输和吊装阻尼器的困难,项目团队专门设计了阻尼器运输小车,为阻尼器运输及竖向吊装工作量身定制,完美完成粘滞阻尼器的全部安装。

  铅芯隔震橡胶支座和粘滞阻尼器,这两大“定楼神器”的应用为最大程度助力医院实现“地动,楼不动”,极大保障了楼体的正常使用和医护人员的安全。

  川投西昌医院的投用,将强力提升西昌市乃至凉山州的医疗救治水平,极大缓解当地群众的就医需求,也将开启凉山州“医养一体”模式,真正实现“医学、医药、医疗”三医融合理念。医院运营后,还可以为属地超过3000人提供就业机会,吸引国内外高端医疗人才聚集西昌,助力西昌和整个凉山州高质量发展。(曲兴 段京新)





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