關(guān)于高層建筑框支轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

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1、關(guān)于高層建筑框支轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析摘要：本文以某工程所采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式為例，從總體結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件計(jì)算的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果及構(gòu)件實(shí)際受力傳力情況采用的構(gòu)造措施等幾個(gè)方面闡述了筆者對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的一些分析和理解。關(guān)健詞：高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)計(jì)算Abstract:Takingtheconversionlayerstructureformsofacertainprojectasanexample,thispaperunderstakesthedataanalysisofthestructuralcalculationfromtheoverallst

2、ructureconceptdesign,modedecompositionresponsespectrummethodandthetimehistoryanalysismethod,accordingtothecalculationresultsandtheactualstressforcetransmissionmemberusingstructuralmeasuresandsomeotherseveralaspects,itelaboratestheauthor‘sanalysisandunderstandingtothetransferstoreystructure.Keyw

3、ords:high-risebuilding;conversionlayer;structurecalculation中圖分類號(hào):TU36文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：2095-2104（2012）隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)建筑物的使用空間及功能提出了更高的要求，建筑的結(jié)構(gòu)形式也愈加豐富。轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)以其下部空間自由靈活的特點(diǎn)越來越多地出現(xiàn)在工程中。本文以攀枝花市某工程所采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式為例，探討筆者對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的一些分析和理解。1.工程概況本工程為一類高層商住樓。設(shè)有兩層地下室。地下二層平時(shí)為汽車庫和部分設(shè)備用房。地下一層為汽車庫、商場(chǎng)及設(shè)備用房。地上部分分為兩幢塔樓（以下稱為東區(qū)

4、、西區(qū)），一至三層裙房為商場(chǎng)。四～三十二層均為高檔住宅?？偨ㄖ娣e54694㎡，建筑高度99.9米。6由于建筑功能需要，結(jié)構(gòu)形式為框支剪力墻結(jié)構(gòu)，即轉(zhuǎn)換層以下為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層以上為純剪力墻結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)換層設(shè)在地上三層，兼顧部分設(shè)備轉(zhuǎn)換功能。攀枝花市地震基本烈度為7度，地震動(dòng)峰值加速度為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)特征周期為0.40s。本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年，A級(jí)高度，建筑場(chǎng)地類別Ⅱ類，無地基液化現(xiàn)象，場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，場(chǎng)地整體穩(wěn)定性較好，建筑抗震設(shè)防類別為丙類?；A(chǔ)采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化花崗巖。對(duì)于此類復(fù)雜高層建筑，各個(gè)部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的

5、抗震等級(jí)應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范逐一確定。本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震等級(jí)劃分如下：地上五層以下（轉(zhuǎn)換層以上兩層為底部加強(qiáng)區(qū)）剪力墻一級(jí)；其余部位剪力墻為二級(jí)；框支柱特一級(jí)；框支框架一級(jí)。為滿足建筑功能要求、解決結(jié)構(gòu)傳力路徑復(fù)雜、內(nèi)力變化大的問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須處理好以下幾個(gè)問題：一是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層形式的選擇；二是轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比的控制；三是落地剪力墻的布置；四是對(duì)兩種力學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果和時(shí)程分析計(jì)算結(jié)果的分析選擇。2.結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及計(jì)算分析2.1上部結(jié)構(gòu)嵌固端的選擇設(shè)計(jì)。本工程地上分為東西兩幢獨(dú)立建筑，各自均設(shè)三層裙房。地下室二層鋼筋混凝土墻體較多，地下室底板板厚考慮水壓力選定為250mm，。地

6、下室頂板因建筑功能需要將板厚選定在200～250mm。故地下室整體剛度較大，將上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算嵌固端設(shè)在地下室頂板處是符合實(shí)際受力情況的。建模計(jì)算時(shí)上部分成東、西兩個(gè)單塔各自獨(dú)立計(jì)算。地下室總長(zhǎng)度77.4m，同時(shí)考慮到上部為兩個(gè)獨(dú)立體系，決定在兩塔相接位置附近設(shè)后澆帶，地下室范圍上下貫通。2.2轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)選型及布置。結(jié)構(gòu)豎向受力構(gòu)件不能直接連續(xù)貫通落地是帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)受力體系的先天缺陷，因此《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范6GB50011-2001(2008年版)》和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程JGJ3-2002》都對(duì)其作了嚴(yán)格的規(guī)定。對(duì)于高位轉(zhuǎn)換的要求更為嚴(yán)格。豎向傳力構(gòu)件的不連續(xù)，使得框支

7、剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力發(fā)生突變，易形成薄弱層，導(dǎo)致部分構(gòu)件提前破壞；轉(zhuǎn)換位置較高時(shí)，轉(zhuǎn)換層下部易發(fā)生屈服破壞，轉(zhuǎn)換層附近內(nèi)力突變的情況也更為嚴(yán)重，這些均不利于抗震。只有選擇合理的轉(zhuǎn)換形式，滿足轉(zhuǎn)換層上下等效側(cè)向剛度比的要求，進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的計(jì)算模型才能保證轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)安全有效地工作。本工程將轉(zhuǎn)換層所在的層高定為6m，從結(jié)構(gòu)形式看，箱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換是受力最合理的，但計(jì)算復(fù)雜且計(jì)算量較大，施工難度也較大。而建筑想利用轉(zhuǎn)換層的空間做設(shè)備層，而箱形對(duì)空間的分隔無