某高層商住樓框支剪力墻結(jié)構(gòu)設計與分析

《某高層商住樓框支剪力墻結(jié)構(gòu)設計與分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、某高層商住樓框支剪力墻結(jié)構(gòu)設計與分析某高層商住樓框支剪力墻結(jié)構(gòu)設計與分析摘要：本文結(jié)合一棟帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程，探討了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的方案選擇、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)造處理。通過工程實例詳細介紹了梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的設計計算要點，對同類工程設計具有一定的參考價值?！　　　〕Ｖ菔心掣邔由套牵羌虡I(yè)、住宅于一體的綜合性高層建筑。該工程地下一層，層高，布置設備用房、地下水池及公共自行車泊位。地上1層為商業(yè)用房，層高，2層以上為剪力墻結(jié)構(gòu)住宅，層高為，為實現(xiàn)這種底部大開間與上部剪力墻之間的轉(zhuǎn)換，在主樓2層設置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，以傳遞豎向荷載和水平荷載。2

2、1層以上為機房和屋頂水箱。室外地坪以上主體高度為65m。建筑平面如圖1，2所示。　　帶轉(zhuǎn)換層的復雜結(jié)構(gòu)已逐漸成為豎向不規(guī)則高層建筑中經(jīng)常采用的一種滿足其建筑功能及美學要求的結(jié)構(gòu)布置方式。同時，由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有其自身的結(jié)構(gòu)弱點，因此《建筑抗震設計規(guī)范》和《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設計規(guī)程》都對其做了嚴格的規(guī)定，特別是對高位轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)做了更為嚴格的規(guī)定，由于總體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件傳力不連續(xù)性，造成結(jié)構(gòu)上荷載不能傳遞給下部對應的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，而是通過轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分配，再向下傳遞給下部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件，故轉(zhuǎn)換構(gòu)件相當重要而且受力非常復雜，保證轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)正常地、可靠地、

3、有效地工作是結(jié)構(gòu)設計的重點。本文結(jié)合本工程建筑方案的要求，對轉(zhuǎn)換方案進行多方比較。　　如圖1，2所示，由于該建筑功能的特殊要求，導致了上部框支剪力墻軸線與底部框支框架錯開較多，初步方案擬采用板式轉(zhuǎn)換層，這樣可以解決眾多軸線錯開的問題。厚板的厚度根據(jù)柱網(wǎng)尺寸、上部結(jié)構(gòu)荷載綜合確定。板式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢在于，下部柱網(wǎng)受上部結(jié)構(gòu)布局影響較小，可靈活布置。厚板剛度很大，形成一個承臺，整體性較好，而且施工也較為便捷。但厚板轉(zhuǎn)換的傳力途徑不清楚，受力也十分復雜，同時為滿足抗剪和抗沖切的要求，初步計算板厚需要～左右，厚板的巨大重量勢必會增大下部豎向構(gòu)件的強度設計要求

4、，同時，由于厚板的質(zhì)量集中在結(jié)構(gòu)中部，使得結(jié)構(gòu)整體振動性能復雜，且該厚板轉(zhuǎn)換層剛度遠大于下層剛度，容易產(chǎn)生應力集中，地震反應強烈，對抗震十分不利〔1〕。并且材料耗用多，經(jīng)濟性也較差。綜上，厚板轉(zhuǎn)換層對本工程并不適用?！　×菏睫D(zhuǎn)換層具有傳力直接明確，傳力途徑清楚的優(yōu)點，并且轉(zhuǎn)換梁受力性能好，施工也比較方便。經(jīng)與建筑、業(yè)主多次協(xié)商，調(diào)整建筑圖，盡量保證轉(zhuǎn)換梁直接承托上部剪力墻，減少轉(zhuǎn)換次數(shù)，避免主次梁的復雜轉(zhuǎn)換形式?？蛑е鞔瘟浩矫鎴D如圖2所示?！　榉治鲋鞔瘟悍桨傅目尚行裕捎肧ATWE、PMSAP對該結(jié)構(gòu)進行整體對比計算.抗震等級：框支框架、底部加強

5、區(qū)均為一級；風荷載按百年一遇取/m2；地震作用按剪彎剛度計算并考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，共計算24個振型，計算結(jié)果見表1。　　由表1計算結(jié)果可以得出以下結(jié)論：　　1）結(jié)構(gòu)第一第二振型均為平動振型，第三振型為扭轉(zhuǎn)振型，且結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比均小于，滿足規(guī)范要求；　　2）軟件整體計算側(cè)向剛度時給出了三種計算層側(cè)向剛度的方法：a.剪切剛度；b.剪彎剛度；c.地震剪力與地震層間位移的比。按“剪彎剛度計算”時，轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γe均小于。滿足規(guī)范要求?！　?）最大層間位移與平均層間位移比均小于，滿足規(guī)范要求?！　∮捎?/p>

6、框支剪力墻結(jié)構(gòu)上下剛度突變，豎向構(gòu)件不連續(xù)，傳力復雜，在地震作用下框支層容易產(chǎn)生很大的內(nèi)力和塑性變形，易造成震害，屬于不利于抗震的結(jié)構(gòu)。但框支剪力墻結(jié)構(gòu)可滿足建筑物上、下不同使用功能的要求。因此，當建筑方案確定后，為改善抗震性能，減輕自重并節(jié)省投資，應進行合理的設計計算。結(jié)合工程實踐，本文總結(jié)了以下梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設計的關鍵技術(shù)措施?！　?、合理布置底部大開間柱網(wǎng)，盡量使轉(zhuǎn)換梁直接承托上部剪力墻，減少轉(zhuǎn)換次數(shù)，縮短傳力路徑，避免主次梁的復雜轉(zhuǎn)換形式；　　2、為保證結(jié)構(gòu)沿豎向剛度均勻變化，應設法爭取盡可能多的上下貫通構(gòu)件。同時加大落地剪力墻的厚度，提高落

7、地剪力墻混凝土強度等級，減小洞口尺寸，使縱橫墻盡量連接形成筒體，可以增大底部大空間的剛度；　　4、嚴格控制轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比，保證底部大空間層有足夠的剛度，防止豎向剛度變化過于懸殊。　　5、強化下部框剪結(jié)構(gòu)，弱化上部剪力墻結(jié)構(gòu)。按開間擴大上部剪力墻間距，不但能減少混凝土用量，也有利于減小剛度；較長的上部墻體留設結(jié)構(gòu)洞，洞用輕質(zhì)墻體填充，亦可有效地減小剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度?！　?、加強轉(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)的整體性和側(cè)向剛度，采用現(xiàn)澆混凝土樓板，同時加強轉(zhuǎn)換層上、下一層樓板平面內(nèi)剛度，本項目轉(zhuǎn)換層板厚取為200mm，相鄰層板厚取為150mm，均采用雙層

8、雙向布筋；結(jié)構(gòu)布置盡量左右對稱，加強薄弱部位樓板的厚度及配筋；　　7、通過調(diào)整剪力墻的布置方式，使結(jié)構(gòu)質(zhì)心和剛心接近，避免