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我國當(dāng)前主要通過常微分方程求解器對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)進(jìn)行分析。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)常微分方程求解器功能強(qiáng)大,自適應(yīng)求解效果非常好,可以有效滿足對(duì)用戶進(jìn)行預(yù)先解答,提高解答的精度,降低解答指定的誤差限。當(dāng)前我國在高層建筑結(jié)構(gòu)分析通過對(duì)常微分方程求解器的應(yīng)用,有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)樓板變形時(shí)的動(dòng)力計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算和靜力計(jì)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的整體分析和處理。建筑人員通過使用常微分方程求解器的分析,有效降低了在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)分析時(shí)的處理量,降低了高層建筑結(jié)構(gòu)分析中的方程組數(shù),有效提高運(yùn)算效果,從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)常微分方程求解器進(jìn)行深入研究的過程中,清華大學(xué)教授包世華和袁駟有效提高了常微分方程求解器的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)常微分方程求解器的深化研究。袁駟教授利用有限元技術(shù),對(duì)偏微分方程的半離散化進(jìn)行控制,有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)常微分方程組的求解,提高了對(duì)結(jié)構(gòu)線性函數(shù)的應(yīng)用。通過常微分方程求解器的直接求解,對(duì)有限元線進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,有效對(duì)一般力學(xué)問題進(jìn)行計(jì)算,在很大程度上提高了一般力學(xué)問題的計(jì)算效果。而包世華教授對(duì)半解析-微分方程求解器方法進(jìn)行分析深化,有效將半解析-微分方程求解器方法應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜力、動(dòng)力、穩(wěn)定性的分析驗(yàn)證中,提高了對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的效果。
2高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法
高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中又被稱為時(shí)程法。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法主要是對(duì)地震波直接輸入結(jié)構(gòu),完成結(jié)構(gòu)的彈塑性性能分析。這種方法要求結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員建立專門結(jié)構(gòu)彈塑性恢復(fù)性動(dòng)力方程,通過逐步積分法實(shí)現(xiàn)對(duì)地震過程中速度、加速度、位移等的時(shí)程變化,完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的描述。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震的作用下彈性及非彈性階段的內(nèi)力變化進(jìn)行深入研究,有效對(duì)高層建筑構(gòu)件可能出現(xiàn)的損壞、開裂、屈服、倒塌進(jìn)行分析,提高建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析效果。當(dāng)前在國內(nèi)的高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法主要輸入地震波為隨機(jī)人工地震波,結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算多采取層模型。除此之外,高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法還加大了對(duì)樓板結(jié)構(gòu)變形的分析,使用并列多質(zhì)點(diǎn)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)和評(píng)議進(jìn)行研究,有效提高了對(duì)土體、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)耦合振動(dòng)的模擬效果。
近年來我國還高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法中對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行分析,取得顯著進(jìn)展。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法能夠有效對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)中存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,提高對(duì)結(jié)構(gòu)延展性、變形的實(shí)際分析效果。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法預(yù)計(jì)的破壞形態(tài)與實(shí)際地震的破壞效果非常接近,有效對(duì)地震危害進(jìn)行防護(hù)處理,提高了高層建筑結(jié)構(gòu)的防震效果。但是當(dāng)前對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法的整體看法不一。部分人員認(rèn)為采取大型高速計(jì)算機(jī)對(duì)典型地震波進(jìn)行分析;但是部分人員認(rèn)為典型地震波本身不一定能代表真正的地震,因此在進(jìn)行研究的過程中要對(duì)研究算法進(jìn)行簡化,對(duì)近似方法進(jìn)行研究。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法的逐漸發(fā)展,越來越多國家在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的過程中開始對(duì)地震波根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取,模擬效果大幅提高。
3基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法
基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法主要是通過數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種新方法?;谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的被動(dòng)分析道主動(dòng)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變,提高了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性,對(duì)設(shè)計(jì)具有非常好的促進(jìn)效果?;谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法對(duì)空間的要求較為嚴(yán)格,設(shè)計(jì)過程中要保證以最小的質(zhì)量產(chǎn)生最大的剛度。因此,設(shè)計(jì)人員要對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻進(jìn)行充分分析,實(shí)現(xiàn)墻體的優(yōu)化布置和數(shù)量選取,提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分力學(xué)析效果?;谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中要求保證適度的剛度,對(duì)剛度要進(jìn)行嚴(yán)格控制。尤其是在分析剪力墻與地震作用的時(shí),要對(duì)剪力墻剛度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),確保建立正確的最優(yōu)化剛度模型,提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的模型實(shí)際應(yīng)用效果。目前我國的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法發(fā)展還不全面,在進(jìn)行單位建筑面積上剪力墻慣性矩度量指標(biāo)設(shè)計(jì)的過程中還存在較多問題。我國的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法仍處於研究和發(fā)展階段。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對(duì)基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行深入研究,對(duì)剪力墻最優(yōu)剛度進(jìn)行有效分析,從本質(zhì)上提高數(shù)據(jù)分析處理效果,拓寬基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的應(yīng)用前景。
4基于分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元的分析方法
在進(jìn)行分區(qū)的過程中,高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對(duì)有限元進(jìn)行全面分型。有限元中雜交元和非協(xié)調(diào)元的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了分區(qū)廣義變分原理的發(fā)展,為分區(qū)廣義變分原理奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。清華大學(xué)龍馭球教授對(duì)分區(qū)廣義變分原理進(jìn)行研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)分區(qū)廣義變分原理的深化。龍馭球教授的分區(qū)混合有限元法將分區(qū)廣義變分原理進(jìn)行拓展,實(shí)現(xiàn)了繼位移法、雜交元法之后的改革和完善。分區(qū)混合有限元法對(duì)彈性體分類,對(duì)勢(shì)能區(qū)使用位移單元能量分析,將結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。而余能區(qū)使用應(yīng)力單元,將結(jié)構(gòu)應(yīng)力函數(shù)作為基本未知量,實(shí)現(xiàn)對(duì)能量項(xiàng)的交界面附加。分區(qū)混合有限元法在滿足位移和力的基礎(chǔ)上保證了位移的連續(xù)和收斂性,有效對(duì)總能量泛函駐值分區(qū)混合進(jìn)行方程選取。分區(qū)混合有限元法適應(yīng)性非常強(qiáng),分區(qū)較為靈活,在很大程度上保證了函數(shù)的收斂性,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析具有非常好的促進(jìn)效果。
近年來,國家加大了對(duì)建筑行業(yè)的宏觀調(diào)控力度,明確規(guī)范了高層建筑物的安全使用要求,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了更多的限制,主要體現(xiàn)在對(duì)高層建筑工程項(xiàng)目中可能存在的安全隱患的防控。例如:嚴(yán)格要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的下層和上層感度比必須控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。國家不斷出臺(tái)了新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)則,并明確指出在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,不能使用不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,必須嚴(yán)格按照新規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),避免為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)埋下安全隱患。
2抗震設(shè)計(jì)問題
抗震設(shè)計(jì)規(guī)范明確規(guī)定了抗震設(shè)計(jì)目標(biāo),并針對(duì)不同地區(qū)、不同重要性的建筑對(duì)抗震設(shè)防進(jìn)行了合理分類。因此,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須要使結(jié)構(gòu)能夠滿足延性要求。同時(shí),在抗震設(shè)防中應(yīng)當(dāng)遵循多道設(shè)防原則。當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的抗側(cè)力構(gòu)件在遭遇地震被破壞后,要能夠有第二道,甚至是第三道防線立即接替,使建筑物不至于倒塌。當(dāng)高層建筑物在遭受地震后,重力荷載是導(dǎo)致建筑倒塌的直接原因。因此在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須優(yōu)先選擇輕質(zhì)高強(qiáng)的原材料。在滿足強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)變形要求的前提下,綜合考慮經(jīng)濟(jì)性因素,盡可能選用質(zhì)量較輕的材料。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要能夠與時(shí)俱進(jìn),積極應(yīng)用成熟、可靠的現(xiàn)代化技術(shù)和新產(chǎn)品,不斷提高自身設(shè)計(jì)水平,為建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程貢獻(xiàn)自己的一份力量,為企業(yè)爭(zhēng)取良好的經(jīng)濟(jì)利益。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,利用結(jié)構(gòu)自身的抗震性能來抵抗地震作用,是一種較為被動(dòng)消極的抗震政策,建筑結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生破壞,造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失將會(huì)不可估量。因此,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須通過為結(jié)構(gòu)施加控制裝置,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)減震控制。在地震來臨時(shí),控制裝置和結(jié)構(gòu)自身共同承受地震作用,通過二者的協(xié)調(diào)作用,能夠有效減輕地震反應(yīng)?;A(chǔ)隔離是結(jié)構(gòu)減震控制的一種很好的方法,通過安裝隔震裝置系統(tǒng)形成隔震層,能夠有效延長結(jié)構(gòu)周期,使結(jié)構(gòu)本身處于延性工作狀態(tài),有效吸收地震能量,減小結(jié)構(gòu)主體的地震反應(yīng),避免房屋破壞甚至倒塌。
3建筑超高問題
建筑開發(fā)公司為了為自身謀取更多的利益,通過提高建筑高度來提高土地的利用率,雖然在很大程度上降低了工程建設(shè)項(xiàng)目成本,但也給高層建筑結(jié)構(gòu)造成了超高問題,并存在很多私自在建筑物上增高的違反操作現(xiàn)象。我國部分城市處于地震高發(fā)區(qū),在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)師要充分根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)地貌情況,考慮當(dāng)?shù)氐卣鸢l(fā)生的趨勢(shì)。建筑的超高問題嚴(yán)重影響了高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果,為建筑結(jié)構(gòu)的安全使用埋下了隱患。近年來,國家逐步提高了對(duì)建筑物超高問題的重視程度,要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后必須經(jīng)過層層審批,通過后方可開工。這樣,在很大程度上避免了開工一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)超高問題,有助于確保工程進(jìn)度。同時(shí),高層建筑施工是一次性的工程,中途返工會(huì)造成高額經(jīng)濟(jì)損失,加強(qiáng)審批,有助于避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失,防患于未然。目前,我國對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)高度有了更加詳細(xì)的劃分,建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)之前明確自己的結(jié)構(gòu)高度分類,并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),提高高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全。
4嵌固端設(shè)置問題
目前,大多數(shù)高層建筑物設(shè)有兩層或兩層以上的人防或者地下室。高層建筑物的人防及地下室的頂板上都要設(shè)置嵌固端。此時(shí),高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要考慮嵌固端設(shè)置可能造成的問題。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),要考慮嵌固端設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算參數(shù)的影響,全面考慮其可能造成影響的多種可能,有效協(xié)調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震縫的寬度及縫隙與嵌固端的位置,并將嵌固端的上層和下層對(duì)應(yīng)的感度比值控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。此外,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要為嵌固端樓板設(shè)計(jì)合理的位置。在進(jìn)行嵌固端的設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮各方面因素,選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,盡可能避免其在高層建筑結(jié)構(gòu)使用過程中出現(xiàn)安全問題。這樣,在確保結(jié)構(gòu)安全的前提條件下,有助于促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目的順利完工。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);剪力墻;超高;概念設(shè)計(jì)
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)
與單層或多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比,高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要考慮的因素較多,尤其是如果實(shí)現(xiàn)建筑整體美觀性和安全性的協(xié)調(diào),逐漸成為廣大設(shè)計(jì)師關(guān)注的焦點(diǎn)問題。近年來,在國內(nèi)各地區(qū)頻繁出現(xiàn)高層建筑建設(shè)質(zhì)量問題,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理是其主要原因之一,設(shè)計(jì)師難以把握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn),由于設(shè)計(jì)方案的不合理性,最終導(dǎo)致建筑的整體質(zhì)量難以保證。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1水平荷載具有決定性因素
由于高層建筑的層數(shù)一般在15層以上,其自身重量和使用荷載必然會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件產(chǎn)生一定的軸力,所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須注意水平荷載的問題,保證建筑的整體高度與彎矩值形成正比。對(duì)于水平荷載與建筑結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的傾覆力距,則應(yīng)與建筑整體高度的二次方形成正比。
1.2結(jié)構(gòu)延性至關(guān)重要
與多層建筑相比,高層建筑結(jié)構(gòu)的柔性相對(duì)較大,特別是在地震或地基不規(guī)則沉降過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形的幾率較大,因此,為了進(jìn)一步提升高層建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形后的變形能力,防止其出現(xiàn)倒塌的問題,必須采取有效的措施增強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)的延性。
1.3側(cè)移是主要控制性指標(biāo)
在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,側(cè)移是設(shè)計(jì)師必須考慮的關(guān)鍵性問題之一。隨著現(xiàn)代高層建筑層數(shù)的不斷增加,結(jié)構(gòu)在水平荷載的強(qiáng)大作用下,其出現(xiàn)側(cè)向變形的幾率也無形中增加,所以一定要將高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移控制在合理的范圍內(nèi)。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題
目前,國內(nèi)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中雖然積累了一定的經(jīng)驗(yàn),并且積極吸取了國外的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念,但是對(duì)于相關(guān)問題的把握和控制仍然存在一定的缺陷,這是阻礙我國建筑行業(yè)整體設(shè)計(jì)水平發(fā)展的主要因素之一。結(jié)合國內(nèi)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀,應(yīng)注意的問題主要有以下幾點(diǎn):
2.1框架柱截面大小的選擇
對(duì)于框架柱而言,軸壓比越小在往復(fù)水平上荷載下的滯回曲線也會(huì)越豐滿,即耗能能力越大,延性就愈好。而對(duì)于柱凈高與截面高度的比值小于4的短柱,在往復(fù)水平荷載作用下其滯回曲線呈較瘦的反s形,耗能能力降低、延性較差,呈剪切破壞。
高層建筑的底部柱,由于對(duì)軸壓比值有要求, 因此往往會(huì)將柱截面取得很大,但是由于受到層高的限制就使得框架柱成為了短柱。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要確定截柱面的大小要注意以下幾點(diǎn):框架柱的截面首先必須滿足規(guī)范軸壓比的需要,從而為結(jié)構(gòu)的豎向承載力和底板的抗沖切承載力提供保障。而對(duì)于形成的短柱,則可以通過增加體積配箍率或是沿著柱身增加箍筋達(dá)到提高延性的效果:采用鋼管混凝土柱、勁鋼混凝土柱或是高強(qiáng)混凝土柱;柱的軸壓比必須滿足規(guī)范限制,軸壓比過大則結(jié)構(gòu)的延性無法得到保證,過小又會(huì)造成結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差。
2.2短肢剪力墻的設(shè)置問題
在我國建設(shè)部組織編制的《高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中,對(duì)于短肢剪力墻作出了明確的定義,即墻肢截面的高厚比為5.8的墻被統(tǒng)稱為短肢剪力墻。根據(jù)相關(guān)建筑技術(shù)部門的研究和實(shí)驗(yàn),對(duì)于短肢剪力墻在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也提出了具體的要求,因此,在今后的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師應(yīng)盡量減少或取消短肢剪力墻的設(shè)置,以免為建筑的后期設(shè)計(jì)和竣工質(zhì)量檢驗(yàn)造成麻煩。
2.3結(jié)構(gòu)的超高問題
在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,超高問題是較為突出的,根據(jù)我國《建筑抗震規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定,必須對(duì)建筑的整體高度進(jìn)行嚴(yán)格控制。我國高層建筑的限制高度一般分為:A級(jí)和B級(jí)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于高層建筑的處理措施與設(shè)計(jì)方法的要求也有所改變。在高層建筑的實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)建筑類型合理確定其高度,并且在通過相關(guān)部門的審核后,方可組織施工。
3 加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施
在我國高層建筑數(shù)量增多、規(guī)模擴(kuò)大,以及工藝和技術(shù)要求不斷提高的背景下,在今后的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一定要不斷采取新的理念和方法,全面提高設(shè)計(jì)方案的合理性、可行性與經(jīng)濟(jì)性,這也是促進(jìn)我國建筑行業(yè)發(fā)展的先決條件。針對(duì)國內(nèi)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀,應(yīng)采取一下加強(qiáng)措施:
3.1進(jìn)行合理的概念設(shè)計(jì)
在國外的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,概念設(shè)計(jì)較為流行,而國內(nèi)則較少采取此方法。所謂的概念設(shè)計(jì)是指在通過科學(xué)的構(gòu)想來完善設(shè)計(jì)工作,促進(jìn)設(shè)計(jì)方案更趨合理化、人性化。在我國的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)用概念設(shè)計(jì)方法時(shí),必須考慮到結(jié)構(gòu)的平面布置與剛度宜,以保證高層建筑的平面布置簡單、規(guī)則,減少凸出或凹進(jìn)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。另外,在概念設(shè)計(jì)中盡量減少扭轉(zhuǎn)對(duì)于結(jié)構(gòu)的危害性也是十分重要的,可以從以下兩方面入手:進(jìn)一步增加結(jié)構(gòu)自身抵抗扭轉(zhuǎn)的性能;盡量減少或控制因地震作用而引起的建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題。
3.2選擇合理的結(jié)構(gòu)體系
總結(jié)國內(nèi)的高層建筑工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn):在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果結(jié)構(gòu)體系的選擇不合理,而僅是依靠所謂的先進(jìn)理論和計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì),難以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性與可靠性,而且會(huì)留下較多的安全和質(zhì)量隱患。由此可見,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系是至關(guān)重要的,而且設(shè)計(jì)師應(yīng)該重點(diǎn)分析的問題之一。目前, 國內(nèi)的高層建筑中主要采用:抗震墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)、板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)、框架.抗震墻結(jié)構(gòu),以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)等,每一種結(jié)構(gòu)體系都具有其自身的優(yōu)點(diǎn)的缺點(diǎn),適用的環(huán)境也有一定的差異,所以設(shè)計(jì)師一定要結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際要求進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)體系選型。
3.3科學(xué)進(jìn)行計(jì)算
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,科學(xué)進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的計(jì)算是設(shè)計(jì)師必須掌握的專業(yè)技能。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)師要選取相應(yīng)的計(jì)算模型。在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí),要注意簡化計(jì)算流程,以保證設(shè)計(jì)工作的時(shí)效性。目前,在國內(nèi)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算中,各種專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件和工具已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,設(shè)計(jì)師僅需將各種實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中,就可以在短時(shí)間內(nèi)獲取所需的各種專業(yè)數(shù)據(jù),大大提高了設(shè)計(jì)師的工作效率和設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性。
近年來, 我國高層建筑的建設(shè)有了迅猛的發(fā)展,而且成為促進(jìn)國內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展的重要建設(shè)項(xiàng)目。但是從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量而言,存在的弊端和問題相對(duì)較多,必須引起國家建筑主管部門和相關(guān)單位的高度重視。在未來的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,廣大設(shè)計(jì)師一定積極運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法,在提高相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算精確度的基礎(chǔ)上,全面提高設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量,為工程項(xiàng)目的建設(shè)提供專業(yè)的工藝和技術(shù)依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)選型;結(jié)構(gòu)優(yōu)化;設(shè)計(jì)
1高層建筑結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)
1.1高層建筑結(jié)構(gòu)類型分析
高層建筑結(jié)構(gòu)選型決定高層建筑的整體安全性和可靠性。常見的幾種結(jié)構(gòu)可類型為分為框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。①框架結(jié)構(gòu)主要是由梁柱、樓板等部分組成,根據(jù)建筑功能的需求,完成對(duì)平面框架的布置??蚣芙Y(jié)構(gòu)造價(jià)低,但在水平荷載影響下變形較大,抗震效果不佳;②框架-剪力墻結(jié)構(gòu),高層建筑中,剪力墻主要布置在電梯間,通過核心筒承擔(dān)水平荷載,抵抗地震力,整體穩(wěn)定性高。但是框架剪力墻結(jié)構(gòu)容易受到平面布局限制,出現(xiàn)質(zhì)心和鋼心不重合的現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)過大,可能會(huì)出現(xiàn)的安全隱患;③剪力墻結(jié)構(gòu),具有較好強(qiáng)豎向和水平向的承載能力,對(duì)高層建筑的整體剛到和穩(wěn)定性具有顯著的提升效果,重點(diǎn)在于剪力墻的布置及自重的控制;④筒體結(jié)構(gòu),在電梯間及建筑布置剪力墻,形成筒體,該結(jié)構(gòu)具有更高的剛度。
1.2高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響因素
高層建筑結(jié)構(gòu)選型,除了受建筑需求影響外,其主要因素可歸納為:①環(huán)境條件。主要包括設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、基本風(fēng)壓等;②建筑方案特征。主要包括方案建筑的高度、高寬比、長寬比以及建筑體型,其中建筑體型包括平面體型和立體體型。平面體型是由平面規(guī)則性、平面對(duì)稱性、平面質(zhì)量和剛度偏心等組成,立體體型是由結(jié)構(gòu)高寬比、立面收進(jìn)體型、塔樓和層間剛度等組成;③建筑使用功能要求。高層建筑的使用功能大體上可分為住宅、辦公樓、旅館和綜合樓等。某種功能的建筑可能只有某幾種結(jié)構(gòu)型式和它相匹配。比如高層住宅,由于其使用空間較小,分隔墻體較多,且各層的平面布置基本相同,因此這種功能的建筑就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結(jié)構(gòu);④結(jié)構(gòu)抗災(zāi)水平及現(xiàn)場(chǎng)施工、后期使用、運(yùn)營維護(hù)等。
1.3結(jié)構(gòu)選型實(shí)施案例
本章節(jié)以某工程為例,該工程中主要包含的高層住宅和多層商務(wù)辦公兩部分,建筑的總占地面積95388.440m2,其中工程中主要以1號(hào)樓、2號(hào)樓、3號(hào)樓為高層建筑,且樓層均為36F,其中且高度分別為117.390m、119.400m、119.400m。本工程主要采用鋼材、混凝土等材料。本章節(jié)以1號(hào)樓為研究對(duì)象,1號(hào)樓擬建樓層36層,設(shè)防烈度7度,基本風(fēng)壓0.75KN/m2,場(chǎng)地Ⅱ類。建筑對(duì)稱布置,平面規(guī)則,其空間分隔小,隔墻多,且各層平面布置基本相同。通過考慮其豎向、水平向荷載、造價(jià)施工方面等因素,本工程采用剪力墻結(jié)構(gòu),通過合理布置剪力墻,控制結(jié)構(gòu)的整體剛度及側(cè)向位移等,使結(jié)構(gòu)更安全、更穩(wěn)定、更經(jīng)濟(jì)。
2建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1結(jié)合建筑類型進(jìn)行優(yōu)化
汶川地震震害結(jié)果表明,對(duì)于教育類項(xiàng)目,如中小學(xué),由于使用功能要求,相比其它建筑,教學(xué)樓豎向結(jié)構(gòu)體系相對(duì)較弱,強(qiáng)度和剛度不足,并且建筑體型不對(duì)稱,致使建筑在地震中易傾倒。因此教育類項(xiàng)目,應(yīng)在建筑側(cè)邊及樓梯間布置剪力墻,以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性,使其具有良好的工作性能。針對(duì)文化體育類項(xiàng)目,例如圖書館、博物館,根據(jù)其典藏書籍及文物的特點(diǎn),其荷載大,使用空間大,平面不規(guī)則,在結(jié)構(gòu)進(jìn)行豎向布置時(shí)不必按照傳統(tǒng)9m模數(shù)布置,某項(xiàng)目案列按12m模數(shù)優(yōu)化柱網(wǎng)后,結(jié)構(gòu)截面變化不大,但能更好滿足建筑使用功能需求。
2.2結(jié)合建筑總高度進(jìn)行優(yōu)化
在某超高層中,通過對(duì)比分析鋼骨砼柱—砼梁與鋼管砼柱—鋼梁,鋼梁組合樓蓋可有效降低梁柱截面,滿足建筑使用凈高要求,且中庭洞口各層交錯(cuò)布置,采用鋼梁組合樓蓋解決了傳統(tǒng)支模難題;可有效控制塔樓標(biāo)準(zhǔn)層室內(nèi)梁高,內(nèi)部凈高高出150~200mm;絕大部分構(gòu)件都在工廠加工完成,最大化地提高建筑產(chǎn)品工業(yè)化水平,大大減少施工現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾;施工工期大大縮短。
2.3結(jié)合建筑荷載進(jìn)行優(yōu)化
越來越多的企業(yè)在項(xiàng)目建設(shè)過程中承受著巨額成本的壓力,地下室優(yōu)化的必要性不容忽視。在滿足安全和建筑功能、效果的前提下,充分考慮覆土、消防車、人防等荷載,再進(jìn)行平面布置,并進(jìn)行多方案比選,項(xiàng)目實(shí)例表明,在常規(guī)8.5m×8.5m柱網(wǎng)情況下,荷載越大,采用大板結(jié)構(gòu),建筑物含鋼量最低,最經(jīng)濟(jì)。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中應(yīng)多方面考慮,對(duì)建筑安全、美觀、經(jīng)濟(jì)等全面比較,以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目效益最大化。
2.4剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論在實(shí)際工程中運(yùn)用
(1)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),應(yīng)通過軟件分析,滿足最大層間位移、周期比、位移比、軸壓比等各項(xiàng)指標(biāo)確要求。(2)通過適當(dāng)?shù)目s減剪力墻的長度,減輕自重,增加高層建筑內(nèi)部使用空間。(3)剪力墻的肢截面控制,在具體的控制中,需要保障肢截面以簡單、規(guī)則為基準(zhǔn),具體的門窗洞口,同樣需要設(shè)計(jì)整齊成列,并形成明確的墻肢與連梁,進(jìn)而使得應(yīng)力可以的合理的分布,提升高層建筑的整體安全性和穩(wěn)定性。(4)剪力墻過長的部分,采用的開設(shè)洞口的方式,完成對(duì)剪力墻的均分,再由的弱連梁對(duì)他們進(jìn)行連接,避免剪力墻出現(xiàn)的脆性剪切破壞,影響高層建筑的整體質(zhì)量和安全。(5)剪力墻應(yīng)自上而下的連續(xù)性布置,減少高層建筑出現(xiàn)剛度突變的情況,保障剪力墻的連續(xù)性。設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)對(duì)剪力墻的厚度和混凝土強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整,滿足軸壓比的要求。(6)對(duì)窗口梁和陽臺(tái)梁等截面進(jìn)行調(diào)整,完成對(duì)結(jié)構(gòu)剛度及位移的微整,是結(jié)構(gòu)布置更合理。針對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)選型設(shè)計(jì)的基本情況,可完成高層建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而使得高層建筑的空間效果、結(jié)構(gòu)性能和高層建筑的整體綜合效益等均可得到改善,在保障高層建筑基本功能的基礎(chǔ)上,提升高層建筑的穩(wěn)定性和安全性。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:高層建筑 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)
1高層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題
1.1 結(jié)構(gòu)的超高問題:在抗震規(guī)范和高規(guī)范中,對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度有著嚴(yán)格的限制,尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問題,除了將原來的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度以為,增加了B級(jí)高度,處理措施與設(shè)計(jì)方法都有較大改變。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題,導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過,必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況,對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。
1.2 短肢剪力墻的設(shè)置問題:在新規(guī)范中,對(duì)墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻,且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制,因此,在高層建筑設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。
1.3 嵌固端的設(shè)置問題:由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板,也有可能設(shè)置在人防頂板等位置,因此,在這個(gè)問題上,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面,如:嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題,而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。
2轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
2.1轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)原則
2.1.1轉(zhuǎn)換層的豎向布置
轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要,沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置;也可根據(jù)建筑功能的要求,在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層,且自身的這個(gè)空間既可作為正常使用樓層,也可作技術(shù)設(shè)備層,但應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度,以防止沿豎向剛度過于懸殊。對(duì)大底盤多塔樓的商住建筑,塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙房的屋面層,并加大屋面梁、板尺寸和厚度,以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層,減小震害。對(duì)部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)換層的位置,7度區(qū)不宜超過第5層,8度區(qū)不宜超過第3層。轉(zhuǎn)換層位置超過上述規(guī)定時(shí),應(yīng)作專門研究并采取有效措施。 2.1.2轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置
研究得出,底部轉(zhuǎn)換層位置越高,轉(zhuǎn)換層上、下剛度突變?cè)酱?,轉(zhuǎn)換層上、下內(nèi)力傳遞途徑的突變就越加劇;此外,轉(zhuǎn)換層位置越高,落地剪力墻或簡體易出現(xiàn)受彎裂縫,從而使框支柱的內(nèi)力增大,轉(zhuǎn)換層上部附近的墻體易于破壞??傊D(zhuǎn)換層位置越高對(duì)抗震越不利。
底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上部的部分豎向構(gòu)件不能直接連續(xù)貫通落地,因此,必須設(shè)置安全可靠的轉(zhuǎn)換構(gòu)件。按現(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果,轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換大梁、斜撐、箱形結(jié)構(gòu)以及厚板等形式。由于轉(zhuǎn)換厚板在地震區(qū)使用經(jīng)驗(yàn)較少,可在非地震區(qū)和6度抗震設(shè)計(jì)時(shí)采用,對(duì)于大空間地下室,因周圍有約束作用,地震反應(yīng)小于地面以上的框支結(jié)構(gòu),故7,8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)的地下室可采用厚板轉(zhuǎn)換層。
2.1.3轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計(jì)
為保證設(shè)計(jì)的安全性,規(guī)定部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層以上時(shí),其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)宜按高規(guī)規(guī)定提高一級(jí)采用,提高其抗震構(gòu)造措施,而對(duì)于底部帶轉(zhuǎn)換層的框架一核心簡結(jié)構(gòu)和為密柱框架的簡中簡結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)不必提高。對(duì)轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用的計(jì)算內(nèi)力需調(diào)整增大;8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。
3梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
由框支主梁承托轉(zhuǎn)換次梁及次梁上的剪刀墻,其傳力途徑多次轉(zhuǎn)換,受力復(fù)雜??蛑е髁撼惺芷渖喜考袅Φ淖饔猛?,還需要承受梁傳給的剪力,扭矩和彎矩,框支主梁易受剪破壞。對(duì)于有抗震設(shè)防要求的建筑,為了改善結(jié)構(gòu)的受力性能,提高其抗震能力,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí),可以將一部分剪力墻落地,并貫通至基礎(chǔ),做成落地剪力墻與框支墻與剪力墻協(xié)同工作的受力體系。
3.1轉(zhuǎn)換梁的設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計(jì)算確定,以避免脆性破壞和具有合適的含箍率。轉(zhuǎn)換梁不宜開洞,若需要開洞,洞口宜位于梁中和軸附近。洞口上、下弦桿必須采取加強(qiáng)措施,箍筋要加密,以增強(qiáng)其抗剪能力。上、下弦桿箍筋計(jì)算時(shí)宜將剪力設(shè)計(jì)值乘放大系數(shù)1.2。當(dāng)洞口內(nèi)力較大時(shí),可采用型鋼構(gòu)件來加強(qiáng)。
轉(zhuǎn)換梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。
3.2框支柱的設(shè)計(jì)
框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計(jì)算確定。地震作用下框支柱內(nèi)力需調(diào)整:抗震設(shè)計(jì)時(shí),框支柱的柱頂彎矩應(yīng)乘以放大系數(shù),并按放大后的彎矩設(shè)計(jì)值進(jìn)行配筋;剪力調(diào)整:框支柱承受的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列規(guī)定采用:框支柱的數(shù)目不多于1 0根時(shí),當(dāng)框支層為1-2層時(shí),每層第根柱承受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%;當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí),各層每根柱所受的剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%;框支柱的數(shù)目多于10根時(shí),當(dāng)框支層為l-2層時(shí),每層每根柱承受的剪力之和應(yīng)取基底剪力的20%;當(dāng)框支層為3層及3層以上時(shí),每層框支柱承受剪力之和應(yīng)取基底剪力的30%;框支柱剪力調(diào)整后,應(yīng)相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩,框支柱軸力可不調(diào)整。
4設(shè)計(jì)實(shí)例工程
4.1工程概況
某綜合大廈,總建筑面積為28000m2,地下室1層,地上22層。其中1~4層為商業(yè)樓層,1層層高是5.1m,2~4層層高均是4.2m,5~22層為住宅,層高均為3m。 4層設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層兼設(shè)備層,轉(zhuǎn)換層以上為住宅樓(純剪力墻結(jié)構(gòu)),以下為框架―剪力墻結(jié)構(gòu)。該建筑位于六度抗震區(qū),建筑場(chǎng)地為Ⅱ類。
4.2梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.2.1結(jié)構(gòu)平面布局為了提高其抗震能力,改善結(jié)構(gòu)的受力性能,對(duì)于有抗震設(shè)防要求的建筑,為了改善結(jié)構(gòu)的受力性能,提高其抗震能力,在對(duì)有抗震設(shè)防要求的建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí),可以將一部分剪力墻落地,并貫通至基礎(chǔ),做成框支墻與落地剪力墻協(xié)同工作的受力體系。
該工程上部為純剪力墻結(jié)構(gòu),底部為體型規(guī)則、簡單的框架――剪力墻結(jié)構(gòu)。
南北向剛度中心與質(zhì)量中心偏差不超過2米,東西向完全對(duì)稱,為了增強(qiáng)抗扭效果,除核心筒外的其余剪力墻應(yīng)盡量沿周邊均勻、分散布置。
4.2.2結(jié)構(gòu)豎向布置高層建筑的豎向體型宜規(guī)則、均勻,避免有過大的外挑和內(nèi)收,可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要,沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置;也可以按照建筑功能需要,在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層。對(duì)于框支剪力墻結(jié)構(gòu)高層建筑7度區(qū)不宜在第五層以上設(shè)置轉(zhuǎn)換層,8度區(qū)不宜在第三層以上設(shè)置轉(zhuǎn)換層??拐鹪O(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu),其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。
該工程的豎向布置設(shè)計(jì)遵循“強(qiáng)化下部,弱化上部”的原則。盡量減少轉(zhuǎn)換層上部剪力墻數(shù)目,控制剪力墻厚度。轉(zhuǎn)換層以下剪力墻中,核心筒部分的厚度取為400mm,其余部分的厚度取為350mm。為了增強(qiáng)底部剛度,在底部增設(shè)部分剪力墻,且還要讓核心筒兩側(cè)各有一片剪力墻落地。可選用C50混凝土,以提高底部柱、墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
4.2.3抗震等級(jí)的確定抗震等級(jí)是根據(jù)建筑物設(shè)防烈度和建筑物使用功能的重要性確定的,根據(jù)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223)的規(guī)定,建筑工程分為四個(gè)抗震設(shè)防類別:特殊設(shè)防類(甲類)、重點(diǎn)設(shè)防類(乙類)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)、適度設(shè)防類(丁類)。當(dāng)剪力墻轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)置在三層以上時(shí),為了保證設(shè)計(jì)的安全性,框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)。另外,在8度抗震設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。
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