某辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點及優(yōu)化方法

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1、近年來，社區(qū)問題越來越受到各界人士的關(guān)注，社區(qū)建設(shè)的試驗和探索在全國開展起來，初步形成了上海模式、沈陽模式、江漢模式和青島模式某辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點及優(yōu)化方法　　【摘要】文章結(jié)合工程實例，主要就某高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系及難點進行分析，從中提出了相應(yīng)的優(yōu)化方法，主要從結(jié)構(gòu)計算、構(gòu)件設(shè)計和結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)控制等方面進行了論述，以供結(jié)構(gòu)設(shè)計人員參考。【關(guān)鍵詞】高層辦公樓；設(shè)計難點；結(jié)構(gòu)計算；構(gòu)件設(shè)計；溫度效應(yīng)　　1工程概況　　某辦公樓，由4棟12層高層組成，地下1層，層高5m，地上1層層高，標(biāo)準(zhǔn)層層高。建筑呈圓環(huán)形布局。工程設(shè)計使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為

2、6度，設(shè)計基本地震加速度為，設(shè)計地震分組為第一組，場地類別為Ⅱ類。本文主要就4號樓的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行分析?！　　　?結(jié)構(gòu)設(shè)計體系及難點　　結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)體系　　4號樓主樓采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合建筑平面布置，剪力墻主要布置在樓電梯間等交通核處，以減少對建筑功能的影響。建筑立面呈外傾趨勢，圓弧外圈從5層起向外懸挑，以上各層懸挑長度以800mm遞增。在滿足建筑功能和使用要求的前提下，確定采用斜柱解決建筑外傾問題，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)長度為180m，寬度為25m，結(jié)構(gòu)長寬比為。結(jié)構(gòu)平面布置見圖1。目前，土建、裝潢和改造工程接近尾聲，設(shè)備政府采購基本到位，人員招錄工作方案已上報，整個工

3、作緊張、有序、高質(zhì)地往前推進。近年來，社區(qū)問題越來越受到各界人士的關(guān)注，社區(qū)建設(shè)的試驗和探索在全國開展起來，初步形成了上海模式、沈陽模式、江漢模式和青島模式　　設(shè)計難點及優(yōu)化方法　　本工程主要有以下一些技術(shù)難點：平面不規(guī)則：結(jié)構(gòu)長寬比達到7.2，大于規(guī)范限值。扭轉(zhuǎn)不規(guī)則：由于結(jié)構(gòu)長寬比較大，且上部樓層向外傾斜，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯，扭轉(zhuǎn)位移比大于。斜柱和穿層柱：為了避免結(jié)構(gòu)對建筑房間功能的影響，扇形外圈框架借助建筑外傾的立面造型，采用了向外傾斜的斜框架結(jié)構(gòu)，傾斜角度約為12°。平面超長：4號樓平面長度為180m，屬于平面超長結(jié)構(gòu)?！　♂槍Y(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)難點，提出了以下

4、優(yōu)化方法：控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。在結(jié)構(gòu)布置時，采用了開大洞短墻肢和弱連梁等形式適當(dāng)弱化中間兩個核心筒的剛度，減小中間結(jié)構(gòu)剛度，減少扭轉(zhuǎn)的不利影響?？刂崎_洞處樓板和與斜柱相連樓板的拉應(yīng)力水平，保證樓板剛度，采取加強配筋等措施。平面中存在較多的斜柱，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)傾覆作用增大，斜柱在豎向力作用下產(chǎn)生較大的附加彎矩，在設(shè)計中需要考慮這些不利影響。超長平面需要考慮溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響，設(shè)計中考慮升溫和降溫兩種工況，將溫度效應(yīng)與恒、活荷載進行組合?！　　　?結(jié)構(gòu)計算與結(jié)果分析　　根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震性能要求，對底部加強部位剪力墻進行了詳細的分析，主要分析內(nèi)容為：在設(shè)防烈度地震作用下，需滿足抗剪不

5、屈服。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中3.目前，土建、裝潢和改造工程接近尾聲，設(shè)備政府采購基本到位，人員招錄工作方案已上報，整個工作緊張、有序、高質(zhì)地往前推進。近年來，社區(qū)問題越來越受到各界人士的關(guān)注，社區(qū)建設(shè)的試驗和探索在全國開展起來，初步形成了上海模式、沈陽模式、江漢模式和青島模式條要求，對相應(yīng)結(jié)構(gòu)部位剪力墻的抗剪承載力和正截面抗彎承載力進行了驗算。　　設(shè)防烈度地震不屈服驗算時荷載組合系數(shù)均取，地震荷載不與風(fēng)荷載組合，不考慮與抗震等級相關(guān)的調(diào)整系數(shù)，承載力計算時根據(jù)實配鋼筋和材料強度標(biāo)準(zhǔn)值計算墻肢的實際承載力，底層周邊墻肢抗剪承載比驗算結(jié)果見表1。　　計算結(jié)果

6、表明：設(shè)防烈度地震作用下，底部加強部位剪力墻能夠達到設(shè)防烈度地震抗剪不屈服的設(shè)計目標(biāo)，承載比均在0.90以下，能滿足抗剪承載能力要求。底部加強部位墻體水平鋼筋配筋率基本在%以下，除了Q-7墻體縱筋在底層計算值較大外，其他墻肢縱筋配筋率基本在%以下，處于合理范圍，說明底部加強部位墻體在設(shè)防烈度地震作用下截面合適，能夠滿足設(shè)防烈度地震相應(yīng)的性能目標(biāo)?！　　　?結(jié)構(gòu)超長溫度效應(yīng)分析　　　　本工程結(jié)構(gòu)平面長度達180m，遠遠超過《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》所建議的適用長度，同時結(jié)構(gòu)兩端存在核心筒，對樓板的水平約束較強，溫度效應(yīng)不可忽略，需要對結(jié)構(gòu)進行溫度效應(yīng)分析。根據(jù)中國氣象局公布

7、的該地區(qū)30年平均氣象數(shù)據(jù)，本地區(qū)月平均氣溫最高為7月℃，最低為1月-1.3℃?？紤]到當(dāng)?shù)厥┕ぜ竟?jié)性，混凝土澆筑的終凝溫度在15～20℃之間，則需考慮的最大正溫差為=℃，最大負溫差為-=-℃。目前，土建、裝潢和改造工程接近尾聲，設(shè)備政府采購基本到位，人員招錄工作方案已上報，整個工作緊張、有序、高質(zhì)地往前推進。近年來，社區(qū)問題越來越受到各界人士的關(guān)注，社區(qū)建設(shè)的試驗和探索在全國開展起來，初步形成了上海模式、沈陽模式、江漢模式和青島模式　　進行溫度效應(yīng)分析時，應(yīng)考慮混凝土徐變引起的應(yīng)力松弛，考慮混凝土徐變時的溫度應(yīng)力會遠遠小于相應(yīng)彈性分析的結(jié)果，應(yīng)對溫度