帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p>　　帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)的建筑工業(yè)取得了較大程度上的進(jìn)步，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。而隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，各種設(shè)計(jì)紛紛出現(xiàn)，本文就帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析。在研究時(shí)，選取某一帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為實(shí)例，并對(duì)其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的方案選擇、結(jié)構(gòu)布置

2、、結(jié)構(gòu)分析以及構(gòu)造處理進(jìn)行一定程度的介紹，然后結(jié)合具體工程設(shè)計(jì)，對(duì)帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)與關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：超限高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　工程概況 </b></p>&

3、lt;p>　　我們選取的這一帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程占地面積約5432m2，整個(gè)建筑面積46854m2，其分布狀態(tài)呈長(zhǎng)條形。這一工程又可以分為地上工程與地下工程，地上工程占地面積約為總占地面積的86%，其地理具有一定的優(yōu)越性。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃局以及開(kāi)發(fā)商的要求，這一工程主要運(yùn)用于商業(yè)運(yùn)營(yíng)與居民住宅，除此之外，還需要分出一部分面積進(jìn)行辦公樓建設(shè)。為了優(yōu)化這一工程建設(shè)，并有效利用優(yōu)越的地理位置，建筑師對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行了比較，并

4、經(jīng)過(guò)討論分析，最終確定住宅采用“蝶形”的平面布置。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 </p><p>　　本工程一共36層，其中地上31層，地下5層，主要為單棟建筑。整個(gè)建筑分為4個(gè)部分，每個(gè)部分都有不同的功能，具體情況見(jiàn)表1。 </p><p>　　表1 工程建筑樓層功能表 </p><p>　　根據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求，在建筑的第四層

5、，即會(huì)所兼轉(zhuǎn)換層，需要有較大的柱網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)形式主要采用框架剪力墻，除此之外，在住宅區(qū)同樣采用剪力墻結(jié)構(gòu)；從第四層向上，所有樓層除了樓梯、電梯間的墻體落地外，其余位置的墻體都不落地，這樣一來(lái)，其內(nèi)力的傳遞需要通過(guò)轉(zhuǎn)換構(gòu)建來(lái)實(shí)現(xiàn)。而由于厚板轉(zhuǎn)換傳力路線較為模糊，受力情況的復(fù)雜程度較高，在這種情況下轉(zhuǎn)換層附近的構(gòu)件應(yīng)力較為集中。因此，需要采用主次梁轉(zhuǎn)換。具體情況見(jiàn)圖1、圖2。 </p><p>　　圖1：裙房豎向構(gòu)件布

6、置圖 圖2：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)平面布置圖 </p><p>　　對(duì)于梁式轉(zhuǎn)換層來(lái)說(shuō)，它與其它結(jié)構(gòu)相比具有受力明確、施工相對(duì)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。除此之外，在轉(zhuǎn)換梁受力較小的部位，還可以根據(jù)需要開(kāi)設(shè)洞口，只要開(kāi)設(shè)的洞口合理有效，就能對(duì)建筑功能以及設(shè)備管線布置的要求進(jìn)行有效的滿足。所以，在本工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，采用了梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)方式，轉(zhuǎn)換層的層高設(shè)計(jì)為5.8m，其轉(zhuǎn)換主梁的最大截面為1400mm×2500mm，典型轉(zhuǎn)換主梁截

7、面為900mm×2500mm,典型轉(zhuǎn)換次梁截面為600mm×2200mm和800mm×2200mm。 </p><p><b>　　結(jié)構(gòu)分析 </b></p><p>　　根據(jù)建筑類型對(duì)本工程進(jìn)行分類，他主要屬于丙類建筑，抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.1g，其地面粗糙度為C類，建筑體形系數(shù)Ls=1.4.采用中國(guó)建筑科學(xué)研究

8、院PKPMCAD工程部開(kāi)發(fā)的SATWE(空間桿)墻板元模型)和TAT(空間桿--薄壁桿系模型)程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,并采用PMSAP分析樓板應(yīng)力，根據(jù)相應(yīng)的分析結(jié)果，其自振周期以及剪重比的結(jié)果見(jiàn)表2、表3. </p><p>　　表2：采用SATWE計(jì)算的結(jié)構(gòu)自振周期 </p><p>　　一般情況下，高層建筑的下部樓層的側(cè)向剛度較之于上部樓層的側(cè)向剛度較大，如若不是，剛度較小的下部樓層就會(huì)發(fā)

9、生較大程度上的變形而形成一個(gè)薄弱層。為了對(duì)這一情況進(jìn)行有效的避免，相關(guān)文件規(guī)定求樓層側(cè)向剛度不宜小于上部相鄰樓層的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。而在本工程之中，轉(zhuǎn)換層的上一層剪力墻的厚度大約在200mm到350mm之間，混凝土強(qiáng)度的等級(jí)達(dá)到了C45，轉(zhuǎn)換層及以下結(jié)構(gòu)的剪力墻厚度加大為550~700mm。在新《高規(guī)》出來(lái)之后，更加注重對(duì)于概念的有效設(shè)計(jì)。但是，它仍然存在著一些不足之處以及一些問(wèn)題，突出表現(xiàn)在量化指標(biāo)安排不合理

10、，為了對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的完善，相關(guān)部門(mén)對(duì)文件中的一些條例與細(xì)節(jié)進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)化，并有針對(duì)性的提出了側(cè)向剛度規(guī)則性由層間位移角比值控制。 </p><p>　　帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題 </p><p>　　①對(duì)大空間層的高度進(jìn)行一定程度的保證，避免出現(xiàn)沿豎向剛度變化過(guò)于懸殊的情況，同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在進(jìn)行抗震的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)側(cè)向的剛度

11、進(jìn)行保證，要求其值大于上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的70%。除此之外，還需要對(duì)一定比例的剪力墻落地進(jìn)行保證，只有對(duì)剪力墻的厚度進(jìn)行一定程度的增加，并對(duì)落地剪力墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行有效的提高，才能使設(shè)計(jì)更為完善。 </p><p>　?、趯?duì)轉(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)的整體性與剛度進(jìn)行有效的加強(qiáng)，在施工的過(guò)程當(dāng)中，主要采用現(xiàn)澆混凝土樓板，，一般情況下，樓板的厚度為200mm較為適宜。與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)轉(zhuǎn)換層下一層樓板平面內(nèi)的剛度進(jìn)行進(jìn)一

12、步的加強(qiáng)，同樣的要對(duì)其厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般在150mm。從結(jié)構(gòu)布置的角度來(lái)看，最好保證對(duì)稱性，并對(duì)薄弱部位樓板的厚度以及配筋進(jìn)行有效的加強(qiáng)。 </p><p>　　③按《工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》提供的人工合成地震波加速度和選擇兩條典型的地震波加速度記錄,對(duì)結(jié)構(gòu)彈性時(shí)程進(jìn)行一定程度上的分析。在分析的過(guò)程當(dāng)中，采用兩個(gè)不同力學(xué)模型結(jié)構(gòu)空間分析程序進(jìn)行一定程度的計(jì)算。這兩種模型分別是空間桿--薄壁桿系模型以及空間

13、桿--墻板元模型，在計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響進(jìn)行充分的考慮。 </p><p>　?、軐?duì)風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移角進(jìn)行有效的控制。在地震的作用之下，要想對(duì)建筑物的安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行有效的保證，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定與規(guī)范對(duì)地震基底剪力與重力荷載代表值的比值進(jìn)行一定程度上的限制。除此之外，還需要對(duì)結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻及其他部分剪力墻、框支柱及非框支柱軸壓比，進(jìn)行一定程度上的控制。 </p

14、><p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　本文主要針對(duì)帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)工程概況、結(jié)構(gòu)選型以及結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行了一定程度上的介紹，然后基于此展開(kāi)結(jié)構(gòu)分析，并根據(jù)分析結(jié)果，闡述了帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來(lái)幫助。 </p><p><b>　　

15、參考文獻(xiàn): </b></p><p>　　[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JGJ3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002. </p><p>　　[2]廣州市超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會(huì).超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查細(xì)則(送審稿)[Z].廣州市超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會(huì),2004. </p><p&