對高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比的認識.pdf

《對高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比的認識.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、畫圄圄對高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比的認識趙國大連市建筑設(shè)計研究院有限公司摘要：本文就某工程結(jié)構(gòu)初步設(shè)計中，對框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系高層建筑增加結(jié)構(gòu)高度并調(diào)整豎向構(gòu)件截面，對不同高寬比計算結(jié)果的分析淺談對高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比的認識。關(guān)鍵詞：高層建筑；框架一剪力墻結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)高寬比1規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中提及高寬比的主要是《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3—20lO(以下簡稱《高規(guī)》)，第3．3．2條：鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)的高寬比不宜超過表3．3．2的規(guī)定。其中框架一剪力墻結(jié)構(gòu)規(guī)定如下抗震設(shè)防烈度結(jié)構(gòu)體

2、系非抗震設(shè)計6度、7度8度9度框架一剪力墻、剪力墻76542計算實例2．1概況某工程高層建筑，鋼筋混凝土框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，一層地下室層高4．8m，地上一至三層公建，層高5．2m，四層以上住宅，層高3．Om，屋面局部突出電梯間。采用中國建筑科學研究院編制的PKPM2010系列軟件SATWE多、高層版(10版2012年)計算，結(jié)構(gòu)標準層平面布置如圖一所示。風荷載設(shè)計參數(shù)：地面粗糙度類別B類，修正后基本風壓0．6KN／m2，體型系數(shù)1．3。地震信息設(shè)計參數(shù)：抗震設(shè)防烈度為7度(0．19)，一組II類場地，特征周

3、期0．35s，鋼筋混凝土框架及剪力墻抗震等級均為二級，考慮偶然偏心及雙向地震作用。結(jié)構(gòu)計算等效寬度為11．0m。圖一：結(jié)構(gòu)標準層平面布置圖2．2結(jié)構(gòu)計算2．2．1結(jié)構(gòu)計算調(diào)整原則本工程三層以下為公建需要大空間，四層及以上為住宅房間分割較小，在滿足結(jié)構(gòu)計算指標要求前提下，豎向構(gòu)件布置盡可能的滿足建筑使用功能的要求，避免豎向構(gòu)件進行轉(zhuǎn)換對結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生不利影響；高層建筑抗側(cè)力構(gòu)件平面布置位置不變的情況下，增加結(jié)構(gòu)高度并調(diào)整豎向構(gòu)件截面以達到滿足規(guī)范各條文的指標要求：框架～剪力墻結(jié)構(gòu)在規(guī)定的水平力作用下結(jié)構(gòu)底層框

4、架部分承受的地震傾覆力矩與結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩比值遵守《高規(guī)》8．1．3條第2款的要求(本工程控制在30％左右)。2．2．2計算結(jié)果須滿足的主要指標高層建筑結(jié)構(gòu)彈性計算結(jié)果須滿足規(guī)范控制指標主要有：位移比及周期比(《高規(guī)》3．4．5條，為減少扭轉(zhuǎn)影響)、相鄰樓層側(cè)向剛度比(《高規(guī)》3．5．2條，為避免形成結(jié)構(gòu)軟弱層)、樓層抗剪承載力比(《高規(guī)》3．5．3條，為避免薄弱層破壞)、樓層剪重比(《高規(guī)》4．3．12條，為防止計算所得的水平地震作用下結(jié)構(gòu)效應過小)，此外還有三個與建筑結(jié)構(gòu)高寬比關(guān)系較大的控制指標：層

5、間位移角應滿足《高規(guī)》3．7．3條要求。建筑結(jié)構(gòu)必須具有足夠的抗側(cè)剛度，以控制位移在一個小的范圍內(nèi)，使結(jié)構(gòu)處j：彈性受力狀態(tài)?；炷Y(jié)構(gòu)需要限制裂縫4i超過允許范圍，保證填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，避免產(chǎn)生f!』j

6、顯的損傷。規(guī)范中對建筑結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度控制，其實就是通過控制層間位移角來實現(xiàn)的。因為控制層問位移角足通過調(diào)整抗側(cè)構(gòu)件的截面大小(剛度大小)、平面布置(跨數(shù)、間距)及豎向設(shè)置(層高、層數(shù))來實現(xiàn)的，所以最終就歸結(jié)到了控制建筑結(jié)構(gòu)的高寬比。結(jié)構(gòu)重力二階效應及整體穩(wěn)定應滿足《高規(guī)》5．4．1條及5．4．4

7、條要求。建筑重力荷載在水平作用位移效應上會引起二階效應，即P～△效應。該效應隨著結(jié)構(gòu)剛度的降低對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響呈非線性增長，故《高規(guī)》對此給予限制。穩(wěn)定設(shè)計主要是控制水平荷載作用下P～△效應不致過大，避免引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、倒塌。《高規(guī)》5．4．4條規(guī)定的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度與重力荷載之比(剛重比)是影響P～△效應的主要參數(shù)，剛重比的大小僅與結(jié)構(gòu)等效側(cè)向剛度和自重有關(guān)。而結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度是與結(jié)構(gòu)自身抗側(cè)構(gòu)件的設(shè)置(如前所述)有關(guān)的參數(shù)，故與結(jié)構(gòu)高寬比有關(guān)。結(jié)構(gòu)抗傾覆能力應滿足《高規(guī)》12．1．7條要求。本條塒暴礎(chǔ)

8、底面應力作了限制，避免基底壓應力過于集中，使建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的抗傾覆能力。2．2．3結(jié)構(gòu)計算結(jié)果在滿足上述要求的前提下，結(jié)構(gòu)計算得到如下結(jié)果：(1)結(jié)構(gòu)高寬比為6．3『高剛重比抗傾覆驗算層M位移角地震風荷載地震風荷找X向Y向X向Y向X向Y向X向Y向x向JY向69．67．85．419．36．135．34．5l／2396l／16691／5600l／1280剪力墻厚：x向：外墻250，內(nèi)墻200：Y向：外墻300、250，內(nèi)墻200。框架柱截面尺寸：400x500，500x500。配筋計算結(jié)果顯示：墻、柱、梁配

9、筋無異常，僅局部墻體連梁抗翦承載力不足。(2)結(jié)構(gòu)高寬比為7．1l高剛重比抗傾覆驗算層l司，立移角地震風荷載地震風荷載X向Y向X向Y向X向Y向X向Y向X向Y向78．66．23．619．46．232．34．21／22491／1534l／48501／1075剪力墻厚：X向：外墻250，內(nèi)墻200；Y向：外墻350、300，內(nèi)墻250?？蚣苤孛娉叽纾?50x550，550x550。配筋計算結(jié)果顯示墻、柱配筋無異常，少部分梁配筋超限