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文檔簡介
1、近年,高層建筑是越建越高、體型越來越復雜、功能也越趨于多樣化,帶轉換層的高層建筑就是其中的典型代表,它能在同一幢建筑中實現人們不同使用需求,例如在建筑的下部為商場、餐館等、中部為辦公樓、上部為住宅樓,而超越了傳統(tǒng)建筑單一使用功能的局限性。這種建筑形式的特點是沿建筑豎向使用空間逐漸變小,與傳統(tǒng)的建筑結構要求相違背。由于其豎向結構自上而下是逐漸減少的,所以在豎向結構轉變處,必須設置轉換構件,設置轉換的樓層就稱為轉換層。轉換層結構的常用形式有
2、梁式轉換、桁架轉換、厚板轉換、箱型轉換以及搭接柱轉換等。目前工程中應用的最為廣泛的是梁式轉換層結構,其具有傳力明確、直接,計算過程相對簡易,施工簡單,具有良好的經濟效果等特點。
帶轉換層的高層建筑結構屬于不規(guī)則的建筑結構,其在轉換層處結構上、下側向剛度易發(fā)生突變,不利于結構的整體受力和抗震性能,在結構設計中應從概念設計的角度處理好轉換層剛度突變的問題。梁式轉換層結構的常用形式有框支剪力墻結構和托柱轉換結構或者在轉換結構中兩
3、種轉換形式都有。這兩種結構形式都是通過轉換大梁來實現豎向結構的轉換,但是框支剪力墻結構的受力更復雜,由于框支梁與其上部剪力墻的共同工作原理,在剪力墻內有應力流以拱的形示向框支柱傳遞,使得框支梁在承受巨大的彎矩和剪力的同時也承擔拉力,所以框支梁屬于偏心受拉構件,而托柱轉換梁中僅承受著較大的彎矩和剪力仍屬于受彎構件。在轉換層結構設計中,結構的布置至關重要,它決定著整個結構的受力性能和造價。在進行結構布置時,關鍵要解決轉換層處結構側向剛度突變
4、的問題,在側向剛度不能滿足規(guī)范的要求時,可以通過增加落地剪力墻數量等方法來改善。另外,轉換層結構屬于復雜結構,應采用兩種不同力學模型的分析軟件進行結構的整體分析計算。
高層建筑梁式轉換層結構的設計中,轉換層構件的設計是設計中的關鍵之一。在對結構進行整體分析以后,應對轉換層構件進行有限元補充分析,根據分析的結果進行截面校核。此外,轉換梁和框支柱的截面尺寸非常大,受力也相當復雜,為了保證結構具有足夠的承載力和抗震能力,轉換層處
5、的構件應滿足《高規(guī)》中有關的計算和構造的規(guī)定。
本文結合長沙德思勤城市廣場A2地塊5#棟樓工程實例,簡要的介紹了A2地塊5#棟樓的工程概況和設計過程,重點分析了其轉換層結構的選型。根據德思勤5#棟的工程特點,擬采用實腹梁式轉換、等節(jié)間空腹桁架轉換、箱型轉換和厚板轉換幾種常用的轉換形式,針對這幾種轉換形式進行建模并采用SATWE軟件進行整體計算分析,然后從力學性能、材料用量、施工難易程度等方面綜合考慮這幾種轉換形式的結構性能
6、和經濟性能,根據分析結果最后確定采用實腹梁式轉換層結果作為本工程的轉換形式。
在確定轉換形式后,應用SATWE和ETABS兩種軟件對結構進行了整體分析計算,對其中主要的參數周期比、層間側移剛度比、層間受剪承載力之比、剪重比以及結構整體穩(wěn)定性等進行了對比分析;繪制出了轉換大梁的內力圖同時取用了一榀具有代表性的托柱轉換結構進行了補充分析計算。在計算分析過程中取得了一定的工程經驗,希望這些經驗能為梁式轉換層結構的設計提供理論和應
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