淺析鋼筋混凝土高層酒店式公寓結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺析鋼筋混凝土高層酒店式公寓結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)</p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土高層帶轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的時(shí)代，隨著大中城市高層建筑普及，中

2、小城市建筑物也開(kāi)始向高處發(fā)展，本文以鎮(zhèn)江益華廣場(chǎng)酒店式公寓初步設(shè)計(jì)為例，淺析鋼筋混凝土帶轉(zhuǎn)換高層建筑概念設(shè)計(jì)。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。應(yīng)選擇對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題可以說(shuō)是概念設(shè)計(jì)圍繞的主要問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中能否做到幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心基本重合，取決于建筑物平面結(jié)構(gòu)形式。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3、時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡(jiǎn)單平面形式。應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。 </p><p>　　一般高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中控制的參數(shù)主要有：剛度比，位移比，周期比，剛重比，層間受剪承載力比，剪重比，軸壓比?？刂苿偠缺群蛯娱g受剪承載力比，主

4、要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層?？刂莆灰票龋饕獮榭刂平Y(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以避免產(chǎn)生過(guò)大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)?？刂浦芷诒龋饕獮榭刂平Y(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。控制剛重比，主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)在風(fēng)載或地震力的作用下整體失穩(wěn)。 </p><p>　　工程概述：鎮(zhèn)江益華廣場(chǎng)項(xiàng)目位于鎮(zhèn)江新區(qū)大港街道段家村。擬建成公寓、酒店、商業(yè)、辦公等多功能復(fù)合的大型商住綜合

5、體。其中，酒店式公寓1棟，設(shè)1層地下停車(chē)場(chǎng)。底層4層為商業(yè)用途，、6層以上為酒店式公寓，結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其中轉(zhuǎn)換層設(shè)在地上5層樓面。地下室：層高為6.00m，裙房：首層層高為6.00m，二~三層層高為5.00m，四層層高為5,2m，五層層高為4.50m，六~十七層層高為3.10m，天面相對(duì)標(biāo)高為62.90m。共17層. </p><p>　　設(shè)計(jì)等級(jí)及控制指標(biāo)：本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為

6、 50 年，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=1.0 。公寓抗震設(shè)防類(lèi)別為 丙 類(lèi)，工程所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計(jì)地震分組為第 1 組，基本加速度值為 0.15 g，按 7 度抗震措施設(shè)防。轉(zhuǎn)換層一下框架及框支框架抗震等級(jí)為一級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)層框架抗震等級(jí)二級(jí)，剪力墻底部加強(qiáng)部位抗震等級(jí)為一級(jí)，非底部加強(qiáng)部位為二級(jí)。 </p><p>　　本工程根據(jù)建筑功能使用、防水及結(jié)構(gòu)耐久性的要求，在地上主體結(jié)構(gòu)

7、各單體均設(shè)置防震縫，將裙樓與公寓塔樓劃分成較規(guī)則的獨(dú)立單元，從而避免了大底盤(pán)多塔樓體系和塔樓偏置，合理降低了結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜程度，提高結(jié)構(gòu)抗震性能。 </p><p>　　計(jì)算分析的主要結(jié)果： </p><p>　　經(jīng)過(guò)PMSAP剛性板模型復(fù)核，與SATWE剛性板模型二者計(jì)算結(jié)果基本一致，計(jì)算結(jié)果真實(shí)可信，說(shuō)明結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件尺寸基本合理。 </p><p>

8、　　本工程還進(jìn)行了按彈性動(dòng)力時(shí)程分析法驗(yàn)算，從時(shí)程分析主要結(jié)果與反應(yīng)譜分析主要結(jié)果對(duì)比來(lái)看，二者基本一致，承載力設(shè)計(jì)時(shí)可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。 </p><p>　　住宅轉(zhuǎn)換層上下等效剛度比：按高規(guī)附錄E之E.0.2條計(jì)算轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度比，此時(shí)取消SATWE計(jì)算模型的1層地下室，并按SATWE模型中的剪彎剛度模式計(jì)算，結(jié)果：X方向等效剛度比=0.279

9、9<1.3，Y方向等效剛度比=0.4393<1.3，可見(jiàn)X、Y兩個(gè)方向的等效剛度比都滿(mǎn)足要求。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換層與上一層受剪承載力比：X方向受剪承載力比=1.67>0.8，Y方向受剪承載力比=1.90>0.8，可見(jiàn)轉(zhuǎn)換層與上一層X(jué)、Y兩個(gè)方向的受剪承載力比都滿(mǎn)足要求，受剪承載力不突變。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換層層間側(cè)向剛度比結(jié)果,X方向側(cè)剛比值=1.

10、7031>1, Y方向側(cè)剛比值=1.2898>1,可見(jiàn)轉(zhuǎn)換層側(cè)剛大于上層70％或上3層平均值80％，剛度不突變。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果(SATWE)剛重比：X向剛重比EJd/GH2=15.37,Y向剛重比EJd/GH2=14.60 </p><p>　　該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH2大于1.4，能夠通過(guò)高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算； </p>

11、<p>　　該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH2大于2.7，可以不考慮重力二階效應(yīng)。 </p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果分析 </b></p><p>　　1）本工程采用的SATWE、PMSAP兩個(gè)程序的計(jì)算結(jié)果是可信的，未出現(xiàn)原則性的沖突或矛盾的結(jié)果，說(shuō)明結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件尺寸基本合理。 </p><p>　　2）（規(guī)范規(guī)定：在考

12、慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移，A級(jí)高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍；）計(jì)算結(jié)果顯示，在考慮偶然偏心的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值，在裙樓的邊緣處較大；但均滿(mǎn)足規(guī)范要求；為了確保結(jié)構(gòu)的安全性，在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)提高端部豎向構(gòu)件的箍筋配筋量，以增強(qiáng)其抗側(cè)能力。 </p><p>　　3）結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自

13、振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期T1之比，本工程塔樓該比值均小于0.85，滿(mǎn)足規(guī)范要求。 </p><p>　　4）經(jīng)驗(yàn)算，本工程該項(xiàng)指標(biāo)符合關(guān)于側(cè)向剛度規(guī)則的要求： </p><p>　　樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度70%或相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%中之較小者，同時(shí)各層位移角均小于上一層的1.3倍，或其上三層位移角平均值的1.2倍。 </p><p&

14、gt;　　5）經(jīng)驗(yàn)算，本工程塔樓的框架柱軸壓比均不大于0.60，滿(mǎn)足規(guī)范要求：一級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位，其重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比分別不超過(guò)0.5。一級(jí)抗震等級(jí)的框架柱，軸壓比不超過(guò)0.75。 </p><p><b>　　結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　由于地震作用具有不確定性，工程可能遭遇大震或更強(qiáng)烈的地震，因此，高層建筑概念設(shè)計(jì)和性能控制顯得

15、尤為重要，本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循簡(jiǎn)明、清晰的原則，結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須滿(mǎn)足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算要求。在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常維護(hù)條件下應(yīng)能保持其使用功能，而不需要進(jìn)行大修加固。通過(guò)結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置優(yōu)化，采取穩(wěn)定性加強(qiáng)措施，控制結(jié)構(gòu)破壞模式，提高結(jié)構(gòu)延性和耗能能力，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p&