新世界七大奇蹟之首，世界最大單體隔震建築！北京大興國際機場竣工

北京大興國際機場

竣工倒計時

下穿高鐵地鐵城鐵

上落國內國際飛機

航站樓能把鳥巢裝下

……

北京大興國際機場

全面建成竣工！！！

將於9月30日正式投入運營

早在2016年，英國《衛報》評選「新世界七大奇蹟」里，中國包攬兩項，其一是去年通車的珠港澳大橋，另一個就是北京大興國際機場，

- 並且它位！居！榜！首！-

鳥瞰大興國際機場，如「鳳凰展翅」。鳳凰，見則天下安寧」，大興國際機場的造型與北京首都國際機場形成「龍鳳呈祥」的布局。

北京新機場位於北京市大興區禮賢鎮、榆垡鎮和河北省廊坊市廣陽區之間，北距天安門46km，西距京九鐵路4.3km，南距永定河北岸約1km，距首都機場67km，屬國家重點工程。航站區南北長1753.4m，東西寬約1591m，總建築面積約143萬平方米（含地下一層），其中航站樓建築面積約78萬平方米，其中核心區建築面積約60萬平方米，地上5層，地下2層。

航站樓採用五指廊放射構型，綜合服務樓形同航站樓的第6條指廊，共同形成了一個形態完整、特徵鮮明的總體構型。航站樓混凝土結構南北長996m，東西方向寬1144m，由中央大廳、中央南和東北、東南、西北、西南五個指廊組成，中央大廳地下二層、地上五層，其他區地下一層，地上二到三層。

但是，機場區域跨越華北地震區和東北地震區，且據機場區域地震史料記載，歷史上破壞性地震活動十分頻繁，如此重要的交通樞紐有著怎樣相應的抗震設防措施呢？

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機場區域歷史上破壞性地震活動頻繁

機場區域地震史料記載較長，地震資料的完整性和可靠性也相對較好。區域自1484年以來Ms≥43/4的地震基本完整。下圖是北京電信傳輸地震台網監測能力圖。從圖上看，區域處於ML大於2.0地震的有效監測範圍內，場址周圍60km內可監測到ML大於1.0的地震。

北京電信傳輸地震台網監測能力圖

該區域跨越華北地震區和東北地震區。華北地震區是我國東部大陸地區地震活動最強烈的地區，地震空間分布顯示出明顯的不均一性和相對穩定性及成帶性的特點。根據地震帶劃分及其邊界確定依據，可以劃分為一系列北北東向的地震帶，自東向西有：長江下游－南黃海地震帶、郯廬地震帶、華北平原地震帶、汾渭地震帶。

機場區域涉及該地震區的華北平原地震帶和汾渭地震帶。根據歷史地震資料統計，在機場場址周圍25km範圍內發生過1次6.0～6.9級地震、3次5.0～5.9級地震；在25～50km範圍內發生過3次6.0～6.9級地震、1次5.0～5.9級地震、2次4.7～4.9級地震。

1679年三河－平谷8級地震到工程場址最小距離為61km，其它7級地震發生在區域內距離場址150km以外的地區，6.0～6.9級地震在不同距離統計範圍內均有分布，主要分布在距離場址100km以外地區。

機場地震區帶劃分

機場區域歷史上破壞性地震活動十分頻繁。區內明顯地存在著三個地震活動密集區（宣化、懷來一帶；北京、三河、平谷一帶；唐山、灤縣一帶），並呈北西方向排列。對東北地震區、華北平原地震帶以及汾渭地震帶地震活動時間特徵的分析表明，未來百年內區域地震活動處於活動階段的後期，但仍有發生中強以上地震的背景。因此需要對機場結構採取相應的抗震設防措施。

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新機場採用的隔震技術

在北京新機場建設中採用了先進的隔震技術，上部結構和地面之間，設置一層柔軟的隔震層，減少地面運動向上部結構傳遞，使上部結構的地震反應大幅降低，從而實現「隔離」地震。通常隔震結構的地震反應僅有非隔震結構的1/4至1/8，因而可以極大提高建築的抗震性能。

橡膠支座布置示意圖

航站樓核心區地下一層柱頂處的隔震裝置採用了鉛芯橡膠隔震支座、普通橡膠隔震支座、滑移隔震橡膠支座和粘滯阻尼器等，整個航站樓總共使用了1320套隔震裝置，其中直徑為1200毫米、1300毫米、1500毫米橡膠隔震支座的數量分別為785個、66個和217個；直徑為600毫米、1500毫米不鏽鋼滑板支座的數量分別為38個和70個；粘滯阻尼器總共144條。

隔震支座通過錨筋與上下支墩相連，為保證支座的平整度，在支座與下支墩連接時通過二次灌漿進行找平。該連接形式可保證滿足安裝精度的同時，進行快速高效安裝。

隔震支座

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抗震難點及突破

抗震難點

我國是一個多地震的國家，地震活動分布廣、震源淺、強度高、危害大。北京新機場不僅結構複雜、空間跨度大，是世界上首座實現高鐵下穿、「雙進雙出」的航站樓，因此在進行機場機構設計時存在以下抗震難點：

（1）新機場航站樓距離高鐵的垂直距離僅為11米，當高鐵以350公里的時速通過510米長的「高鐵隧道」時，將會產生較強的振動和較大的風壓。如此大的建築，加上高鐵振動、風振作用等多因素耦合作用下，如何保證其在地震來臨時的安全服役是一個重要的抗震技術難點。

（2）航站樓面混凝土結構超長超寬，東西向長565m，南北向寬437m，面積達16萬平方米。受地上鋼結構柱腳水平推力影響，無法設置防震縫，因此常規的抗震設計構造要求是很難滿足的。

（3）受機場凈空高度的限制，採用常規的抗震設計，需加大梁截面和樑柱節點配筋量，不僅施工難度和工程成本顯著提升，且難以滿足航站樓功能區使用凈高的要求。

抗震技術突破

隔震技術可以延長結構的自振周期，減小上部結構的地震反應，發展至今已經被廣泛地應用在工程領域，並且在實際地震災害中表現出了良好的隔震效果。北京新機場建設工程通過採用減隔震設計，航站樓上部結構抗震措施和水平地震作用降低了一度，使得樑柱截面減小，節省大量鋼材、混凝土等，因而綜合造價節省約10%。

圖文/黃帥（中國地震局地殼應力研究所副研究員）

本文轉載自：地震三點通

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