溫嶺市西溪山莊御景園6#樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、溫嶺市西溪山莊御景園6#樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程概況1.1工程概述本工程為溫嶺市西溪山莊御景園1#樓，位于溫嶺市九龍大道南面，地段北臨九龍大道，東臨西環(huán)路，地上1-2層為商業(yè)用房，3層以上為住宅，總層數(shù)32層，總高度為97.58米，地下為（平時(shí)）汽車庫(kù)房及設(shè)備房，結(jié)構(gòu)為底部大空間部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，2層為轉(zhuǎn)換層；地下為（平時(shí)）摩托車庫(kù)，結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)。1.2工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件本工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0，設(shè)計(jì)使用年限為50年，設(shè)計(jì)基本地震加速度值小于0.05g，設(shè)計(jì)場(chǎng)地類別為ⅲ類，場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度小于6度(非抗震設(shè)防)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，地下室防水等級(jí)為二級(jí)，人防

2、工程抗力等級(jí)核6級(jí)，砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)為b級(jí)。1.3工程場(chǎng)地自然條件設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高4.800m，基礎(chǔ)樁基持力層土層類型：主體結(jié)構(gòu)以11-3層中風(fēng)化凝灰?guī)r，純地下室結(jié)構(gòu)以10層含礫粘土，防水設(shè)計(jì)水位標(biāo)高-0.150m，抗浮設(shè)計(jì)水位標(biāo)高-0.150m，場(chǎng)地的地震動(dòng)力參數(shù)：加速度為0.05g，50年一遇的基本風(fēng)壓值為0.70kn/m,50年一遇的基本雪壓值為0.30kn/m,地面粗糙類別為b類。按環(huán)境類型地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評(píng)價(jià)為：場(chǎng)地地下水無(wú)腐蝕性，地基土對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性。二、結(jié)構(gòu)分析2.1結(jié)構(gòu)建模本工程主體結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析采用pkpm系列結(jié)構(gòu)空間計(jì)算分析軟件

3、（satwe和pmsap）。一、二層平面圖、轉(zhuǎn)換層平面圖和標(biāo)準(zhǔn)層平面圖如圖1所示：2.2主要指標(biāo)控制2.2.1高寬比確定本工程主要使用用途為住宅樓，為滿足通風(fēng)、采光等要求，平面凹凸較多，為平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)。為滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（jgj3-2002）（以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定，我們對(duì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位做了結(jié)構(gòu)加強(qiáng)處理，主要是在平面開口部位加設(shè)結(jié)構(gòu)梁、板（如圖2）。工程伊始，對(duì)本工程的寬度取值一直存在較大的爭(zhēng)議，本工程最窄處僅6.6米，最寬處達(dá)16.75米。相差懸殊。最后參考satwe計(jì)算時(shí)給出的各樓層等效尺寸等效高h(yuǎn)=14.65米，確定（如圖3），本工程的高寬比為97

4、.58/14.65=6.66。按b類高層指標(biāo)控制設(shè)計(jì)。2.2.2周期比控制周期比是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要指標(biāo)。他的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過(guò)大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。也就是說(shuō)，周期比不是要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是要求結(jié)構(gòu)承載布置合理。由于位移比是在“全樓剛性樓板”的假定下計(jì)算的，所以一般情況下位移比是由結(jié)構(gòu)四角部位的層間位移決定的。因此調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍抗側(cè)力構(gòu)件的剛度是控制位移比的最為有效的方法。周期比的控制在于結(jié)構(gòu)具備足夠的抗扭轉(zhuǎn)剛度，而結(jié)構(gòu)外圍抗扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)貢獻(xiàn)最大。因此調(diào)整結(jié)構(gòu)外圍抗側(cè)力構(gòu)件剛度以控制位移比時(shí)，必然對(duì)周期比產(chǎn)生較大的影響。剛開始時(shí)，雖然

5、周期比能夠滿足規(guī)范要求，但結(jié)構(gòu)第3振型的扭轉(zhuǎn)系數(shù)僅為0.63。顯得扭轉(zhuǎn)不是很純，后來(lái)將本工程的封閉陽(yáng)臺(tái)梁上翻，截面由250x400改為250x900。再次運(yùn)算后，第3振型的扭轉(zhuǎn)系數(shù)達(dá)到0.91。本工程最后周期比：t1/tt=1.5997/2.1035=0.7605<0.85，滿足《高規(guī)》4.3.5的規(guī)定。2.2.3位移角的控制層間位移的控制，是為保證結(jié)構(gòu)具有必要的剛度，是對(duì)構(gòu)件截面大小、剛度大小的一個(gè)相對(duì)指標(biāo)。在正常使用條件下，限制高層建筑結(jié)構(gòu)層間位移的主要目的有兩點(diǎn)：1)保證主結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)講，要避免混凝土墻或柱出現(xiàn)裂縫；同時(shí)，將混凝土梁等樓面構(gòu)件的裂

6、縫數(shù)量、寬度和高度限制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。2)保證填充墻、隔墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，避免產(chǎn)生明顯損傷。在樓板剛性假定的情況下，本工程y方向風(fēng)荷載作用下的樓層最大層間位移角為:1/1234。出現(xiàn)在23層。能滿足規(guī)范要求。在非樓板剛性假定的情況下，本工程y方向風(fēng)荷載作用下的樓層最大層間位移角為:1/640（如圖7）。出現(xiàn)在34層構(gòu)架柱位置如圖8位置。不能滿足規(guī)范要求。2.3有關(guān)附錄e轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的計(jì)算由于底部帶轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)，部分豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度會(huì)發(fā)生突變，為防止落地剪力墻過(guò)早開裂和破壞，必須對(duì)這種突變加以限制。這就是《高規(guī)》要求對(duì)底

7、部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比及其限值應(yīng)正確計(jì)算并應(yīng)符合該規(guī)程附錄e的規(guī)定的原因。對(duì)于底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，樓層側(cè)向剛度比不能采用“地震剪力和地震層間位移之比”的方法來(lái)計(jì)算。采用“地震剪力和地震層間位移之比”的方法來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比，其結(jié)果明顯偏小，偏于不安全。正確計(jì)算轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比的方法是：1）當(dāng)轉(zhuǎn)換層位于層1時(shí)，采用“剪切剛度”來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比γ。γ宜接近1