近日,由中建集團旗下中建西南院設計、中建一局承建的川投西昌醫院竣工交付。川投西昌醫院是全國最大減隔震醫療建筑,投用后將成為區域內領先、滿足多層次和多元化需求的國際化三級甲等綜合醫院,有效提升整個西昌乃至攀西地區的醫療衛生水平,助力實現涼山彝族自治州“大病不出州”的醫療愿景。
川投西昌醫院位于四川省涼山彝族自治州首府西昌市,西昌曾是古代西南絲綢之路和茶馬古道的重要驛站,還是紅軍長征史上重大事件之一“彝海結盟”的發生地,更擁有我國唯一可以發射地球同步衛星的航天基地。坐落于此的川投西昌醫院,是涼山彝族自治州“國企入涼”產業扶貧示范項目、全國最大減隔震醫療建筑,將打造成為集“智慧醫療+康養”模式于一體的國家級康養基地。
這座精益智造的抗震醫院高品質竣工交付的背后,中建建設者耗時37個月,克服疫情、季節性災害天氣、資源供給匱乏以及地質結構復雜等諸多困難,為西南大地打造了一座集醫療、教學、培訓、科研等為一體的多功能現代三級甲等綜合醫院,中建藍驚艷了西昌這座著名的太陽城、月亮城、航天城。
川投西昌醫院距離四川安寧河地震斷裂帶不到200米,屬于9度高烈度設防區、可建乙類高層建筑區域,其結構設計屬于超A級高度的超限高層建筑。
項目經理杜飛介紹,發生的地震烈度在7度以上就是高烈度地震,若地震烈度達9度時,地面將遭到嚴重破壞,容易出現普遍性房倒屋塌,更明顯的情況是鐵路上的鐵軌都可能會扭曲變形。
在設計階段,項目利用BIM技術模擬醫院的地震作用力,根據烈度不同進行詳細分析。BIM模擬計算地震作用力,分別獲得了重要的減震系數、反應譜分析系數。這兩種數據,對項目抗震建造成功與否,關系重大。在多種組合結構形式的反復對比實驗后,項目團隊最終決定采用基礎隔震的鋼筋混凝土框架剪力墻結構,并綜合設置隔震層鉛芯隔震橡膠、粘滯阻尼器、上部結構BRB屈曲約束支撐、核心筒型鋼勁性柱和鋼板剪力墻等多項減隔震措施,一系列減隔震“組合拳”為這個全國最大減隔震醫療建筑織密“抗震安全網”。
項目總工程師曹波說:“從BIM技術模擬受力分析可以直觀看出,在罕見的地震破壞力作用下,采用非隔震建筑結構形式,建筑會遭受整體倒塌式的破壞,而采用減隔震結構形式在同樣等級的地震力模擬作用下,未見損傷或有較小損傷,這充分說明了基于BIM技術的減隔震設計,不僅是項目一大亮點,也是建筑結構安全可靠的重要保障。”
設計引領施工建造,項目團隊從設計環節開始考量謀劃,最大程度做好減震抗震提前設計,為川投西昌醫院的高效建造、加快投用保駕護航。
為了將實驗中獲得的重要抗震理論數據最大程度應用于推進醫院高效建造,針對醫院所在的特殊地質情況,項目團隊采用工程基礎整體隔震建造方式,隔震層處于醫院整體工程的下部,在隔震層設置517個超大直徑鉛芯隔震橡膠支座和80個水平速度型粘滯阻尼器,穩穩支撐起整個醫院的上部結構。
鉛芯隔震橡膠支座和粘滯阻尼器是建造抗震工程的重要設施。鉛芯隔震橡膠支座由支承荷載的層狀橡膠、鋼板及吸收耗能的鉛芯組合而成,鉛芯“消化”了地震來臨時樓體擺動產生的強度與剛度,令建筑物在地震作用力下盡可能不產生變形或產生較小變形,使80%以上的地震能量不能傳遞至隔震層上部,可將上部結構從激烈的擺動轉化為緩慢的平動,以達到震時“地動,樓不動”或“地大動,樓小動”的目的。醫院采用的鉛芯橡膠隔震支座最大直徑達到1.4米,自重達4.5噸,上下安裝板寬度達1.5米,支座高度達0.52米,這樣規模的隔震支座,經驗算,達到結構荷載要求的同時,還可滿足項目9度抗震設防烈度的需求。
粘滯阻尼器是個耗能減震裝置,是抵御和消減地震破壞力的又一“神器”,它的內部猶如一個汽車發動機,由缸體、活塞、阻尼介質、端蓋、導桿及連接體組成。當建筑結構產生輕微變形后,活塞與缸體發生相對運動,迫使阻尼介質在小孔或空隙中流動,將振動能量通過粘滯耗能消掉,以減少建筑結構的進一步形變。同時,為克服在狹小空間內運輸和吊裝阻尼器的困難,項目團隊專門設計了阻尼器運輸小車,為阻尼器運輸及豎向吊裝工作量身定制,完美完成粘滯阻尼器的全部安裝。
鉛芯隔震橡膠支座和粘滯阻尼器,這兩大“定樓神器”的應用為最大程度助力醫院實現“地動,樓不動”,極大保障了樓體的正常使用和醫護人員的安全。
川投西昌醫院的投用,將強力提升西昌市乃至涼山州的醫療救治水平,極大緩解當地群眾的就醫需求,也將開啟涼山州“醫養一體”模式,真正實現“醫學、醫藥、醫療”三醫融合理念。醫院運營后,還可以為屬地超過3000人提供就業機會,吸引國內外高端醫療人才聚集西昌,助力西昌和整個涼山州高質量發展。
圖文來源: 中國建筑融媒體中心