某带转换层框支剪力墙结构计算分析
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析

房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析1. 引言1.1 引言在房屋建筑中,结构设计是至关重要的环节,其中框支剪力墙结构是一种常见且有效的设计方案。
而带转换层的框支剪力墙结构在设计中需要考虑到更多的因素,以确保房屋的结构稳定和安全性。
本文将对带转换层的框支剪力墙结构设计进行详细分析,探讨设计中的要点和影响因素。
通过对转换层的设计要求和对结构稳定性的分析,希望能够为房屋建筑的结构设计提供一定的参考和建议。
通过本文的研究和分析,相信能够对带转换层的框支剪力墙结构设计有更深入的了解,为相关从业者提供有益的参考和指导,从而推动房屋建筑结构设计的发展和提升。
愿本文能为相关领域的研究和实践工作带来一定的帮助和启发。
2. 正文2.1 框支剪力墙结构设计分析框架支撑剪力墙结构是一种常用的结构形式,在房屋建筑中扮演着重要的角色。
其设计分析涉及到结构的稳定性、受力性能等多个方面。
在设计框支剪力墙结构时,需要考虑到结构的整体稳定性。
通过对结构的计算和分析,确定结构的刚度和强度,以确保在外部力作用下结构不会发生过大的变形或破坏。
还需要考虑到结构在地震等极端情况下的抗震性能,采取相应的措施来增强结构的抗震能力。
框支剪力墙结构设计分析是一个综合性的工作,需要考虑到结构的稳定性、受力性能等多个方面。
只有在设计过程中充分考虑到这些因素,才能保证结构的安全性和可靠性。
2.2 带转换层的设计要点设计带转换层的框支剪力墙结构时,需要注意以下几个要点:1. 转换层的高度和位置:转换层的高度和位置应根据实际情况进行合理设置,一般应考虑主要荷载的传递和结构整体稳定性。
2. 转换层的刚度和强度:转换层的刚度和强度需足够满足承载力和变形控制要求,可以采用加裂数等措施加强转换层的抗拉和抗剪性能。
3. 转换层的构造连接:转换层与上下层结构的连接应采用合理的节点构造,确保转换层与上下层结构之间的有效荷载传递,避免发生裂缝和位移过大等问题。
4. 转换层的局部加固:对转换层局部存在的结构缺陷或加固需求,应根据具体情况进行合理设计和施工,保证转换层的整体稳定性和受力性能。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析

房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构是指在多层或高层建筑的设计中,加入了一个转换层的框架结构,同时还采用了剪力墙作为主要结构支撑。
这种结构的设计分析主要包括以下几个方面:
1. 结构荷载分析:首先需要分析和计算建筑结构所承受的各种荷载,包括自重、楼层活载、风荷载、地震荷载等。
通过合理的计算和分析,确定设计荷载大小和作用位置。
2. 结构布局设计:在确定了设计荷载后,需要根据建筑的功能和要求,进行结构布局设计。
转换层的位置、墙体的设置和剪力墙的布置等都需要进行合理的设计。
3. 结构抗震设计:因为剪力墙起到了主要的抗震作用,所以抗震设计是这种结构的重要部分。
需要根据地震区的级别,采用合适的剪力墙布置间距、强度、墙体厚度和钢筋配筋等措施来提高结构的抗震性能。
4. 梁柱设计:在框架结构中,梁柱是承担主要受力的构件,需要进行合理的尺寸和截面设计,以满足强度和刚度的要求。
还需要考虑梁柱与剪力墙的连接方式和节点设计。
5. 剪力墙设计:剪力墙是设计中的关键部分,需要通过剪力墙的尺寸、墙体厚度和钢筋配筋等来满足其抗剪和抗弯的需求。
还需要考虑剪力墙与梁柱和楼板的连接方式,以确保结构的整体稳定性。
6. 结构材料选用:在结构设计中,需要选择合适的材料来满足设计荷载的要求,并且保证结构的稳定性和耐久性。
常用的材料包括混凝土、钢筋、预应力钢筋等。
在设计分析中,还需要考虑其他因素,比如建筑的使用寿命、施工工艺和经济性等。
通过综合考虑以上各个方面,可以得到一个满足设计要求的房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析

房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析转换层在房屋建筑中扮演着非常重要的角色,它承担着将上部结构的荷载引导到下部结构的作用。
本文将对带转换层的框支剪力墙结构进行设计分析。
一、构造形式选择框支剪力墙结构是一种优秀的结构形式,它既具有良好的承载性能,又能够满足建筑的功能和美观要求。
在带转换层的框支剪力墙结构中,转换层应尽量避免设置柱子,以充分发挥框架的抗震性能。
二、荷载计算在设计荷载计算中,需要考虑到不同荷载情况下的作用,包括常规荷载、地震荷载和风荷载。
根据相关规范的要求,按照规定的设计频率和设计加速度进行计算。
常规荷载包括自重、活荷载和附加荷载。
自重是结构本身产生的荷载,主要由梁、柱和墙体等构件的重量组成。
活荷载是指人员、设备、家具等在建筑上活动时产生的荷载。
附加荷载则是指突发性荷载,如风荷载、雪荷载等。
地震荷载是在地震作用下,建筑结构所受到的力学作用力。
根据地震区划和地震烈度,可以确定不同地震区域的地震烈度参数,并按照相应的地震影响系数进行计算。
风荷载是由于风对建筑物表面的作用所产生的力。
根据建筑物的高度、地形、地区风速等因素,可以确定风速的参数,并按照相应的风压系数进行计算。
三、抗震设计框支剪力墙结构的抗震设计是整个结构设计中最为重要的环节。
在带转换层的框支剪力墙结构中,转换层的抗震性能直接关系到整个结构的稳定性和安全性。
在抗震设计中,应考虑到地震力的作用,根据相关规范的要求进行计算。
通过使用适当的抗震设计方法和理论,可以确保结构在地震作用下的稳定性和安全性。
四、结构选型在带转换层的框支剪力墙结构设计中,应选择合适的结构材料和构件。
主要结构材料包括钢筋混凝土、钢结构等。
根据具体的工程要求和设计要求,选择合适的结构材料和构件。
五、构造设计在构造设计中,需要考虑到结构的整体性和稳定性。
根据相关规范的要求,进行结构的稳定性分析和验算,确保结构的稳定性,防止产生任何结构缺陷。
还需要考虑到结构的施工工艺和施工工艺的合理性。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析

房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析本文研究了房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构的设计与分析。
首先,介绍了转换层在建筑结构中的作用和重要性。
接着,采用ETABS软件进行了建筑结构的建模和静力分析,并对设计结果进行了分析。
最后,对设计中存在的问题和优化方案进行了探讨。
一、转换层的作用转换层是指由于建筑高度变化而引起结构体系转换的层。
转换层在建筑结构中起到了重要作用,它不仅能够调整建筑的整体高度,还能够改变建筑的结构体系,使建筑能够更好地适应不同的地震和风载作用。
同时,转换层还能够解决基础刚度不足的问题,提高建筑的整体抗震性能。
二、建筑结构的建模和静力分析本文采用ETABS软件进行建筑结构的建模和静力分析。
首先进行建筑结构的建模,然后根据设计要求设置各个荷载,在软件中进行静力分析,计算出结构的位移、剪力和弯矩等参数。
建筑结构的荷载包括自重、可变荷载、风荷载和地震作用等。
根据分析结果,可以得出结论:1.在转换层处,建筑结构的支撑形式和刚度都发生了变化,从钢筋混凝土框架结构变为钢筋混凝土剪力墙结构,有效提高了建筑的抗震性能。
2.转换层的设置使得建筑结构的剪力和弯矩分布更加均匀,减少了结构的破坏局部化。
3.考虑到建筑结构的动态响应特性,建筑设计中应该充分考虑转换层的位置、高度和形式等因素,以提高建筑结构的抗震性能和整体稳定性。
三、设计中存在的问题和优化方案在建筑结构的设计过程中,存在着一些问题:1.钢筋混凝土框支剪力墙结构中,剪力墙对地震荷载的响应有很大的影响,需要对剪力墙的轴向受力状况进行优化设计。
2.建筑结构中的转换层设置需要充分考虑地震荷载和风荷载等因素,以提高转换层的承载能力和抗震性能。
3.建筑结构中的荷载作用和构件承载能力之间的匹配关系需要进行优化设计,以满足建筑结构的安全性和可靠性要求。
针对这些问题,可以采取一些优化方案:1.优化剪力墙的位置和厚度,提高剪力墙的抗震性能和承载能力。
四、结论。
住宅建筑带转换层的框支剪力墙结构设计

住宅建筑带转换层的框支剪力墙结构设计摘要:随着经济的快速发展,住宅建筑的结构形式也变得越来越复杂。
框支剪力墙结构作为一种新的结构体系在城市建设中越来越多,它是将剪力墙结构体系与框支转换层结构体系相结合的一种结构布置形式。
本文主要对住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计进行分析探讨。
关键词:住宅建筑;带转换层;框支剪力墙;结构设计1住宅建筑带转换层的剪力墙结构设计及计算优化1.1剪力墙结构设计方面的优化(1)在剪力墙结构中,剪力墙应沿主轴或其它方向双向布置,形成空间结构。
抗震设计的剪力墙结构应避免剪力墙单向布置,使两个应力方向的抗侧刚度相互接近,从而具有更好的空间性能。
为了充分利用剪力墙的承载力,减轻结构的重量,增加剪力墙结构的可用空间,不应将剪力墙布置得太密,使结构具有适当的侧移刚度。
(2)剪力墙部分应该是简单和常规,剪力墙的垂直刚度应该统一,剪力墙的门窗开口应该上下对齐,排成一排,形成一个明确的墙肢和连系梁,应力分布规则,和当前常用的计算图更加一致,设计结果安全可靠。
建议避免采用墙肢刚度差异较大的开孔设置。
当剪力墙的孔布置出现错孔或错孔的叠加时,墙内钢筋应形成框架形式。
(3)长剪力墙应划分成几个长度相对均匀的墙段,墙段之间应采用弱连接梁。
各独立墙体截面总高度与截面高度之比不应小于 2,以避免剪力墙的脆性剪切破坏。
在抗震设计中,应避免在孔与墙之间或两个孔之间出现截面高度与厚度之比小于 4 的小肢墙。
当小肢墙体截面高度小于墙体厚度的4倍时,应按框架柱进行设计,箍筋应按框架柱加密区要求进行完全加密。
(4)剪力墙的特点是面内刚度和承载力大,而面外刚度和承载力相对较小。
因此,应控制剪力墙平面外的弯矩,以保证剪力墙平面外的稳定。
1.2剪力墙结构计算方面的优化(1)楼层最小剪力系数的调整原则在满足短肢剪力墙底部的第一振型地震倾覆力矩的底部结构总地震倾覆力矩的不超过 40% 的前提下,尽可能减少剪力墙布置,与大空间剪力墙布局为目标,使结构具有适当的横向刚度,减少地板剪切系数接近规范限制(不少于)。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析

房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析一、背景介绍近年来,随着城市化进程的加快,高层建筑的建设越来越多,尤其是在地震频发的地区。
为了提高建筑物的抗震性能,传统的框支剪力墙结构中引入了转换层。
转换层位于建筑物的底部,其作用是将下部主要受竖向荷载和地震荷载作用的剪力墙与上部主要受水平地震荷载作用的框架连接起来,从而提高整个结构的稳定性和抗震性能。
二、设计原则1. 地震设计原则:按照国家地震设计规范的要求,结构要具有一定的抗震性能,可以承受地震荷载的作用。
2. 承载原则:建筑物的转换层应能够承担上部结构的重量,具有足够的强度和刚度,保证整个建筑物的稳定性。
3. 布局原则:转换层的位置应合理确定,通常位于建筑物的地下室或地上的低层,以便将上下部分的结构有效连接起来。
4. 材料选择:转换层的结构材料选择应符合设计要求,并考虑到施工的便利性和经济性。
三、设计分析转换层的设计分析主要包括以下几个方面:1. 结构形式:框支剪力墙结构中的转换层通常采用钢筋混凝土框架结构,其竖向构件由混凝土剪力墙构成,横向构件由梁柱构成。
2. 布置形式:转换层通常布置在建筑物的地上或地下低层,通过连接梁和柱将上下部分的结构连接起来。
梁柱的布置应满足结构的强度和刚度要求,并考虑到使用功能和空间布局的需求。
3. 剪力墙设计:剪力墙应布置在转换层中,用于承担地震作用的力荷载。
剪力墙的布置应满足剪力墙的强度和刚度要求,并考虑到其在结构中的位置和数量。
4. 梁柱设计:梁柱的设计应满足受力要求,保证结构的强度和刚度。
梁的截面应根据荷载大小进行选择,柱的截面应满足受压和受拉的要求,并考虑到柱端的连接方式。
5. 材料选择:转换层的结构材料一般选用C30混凝土和HRB400钢筋,同时还需考虑到施工的便利性和经济性。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析是为了提高建筑物的抗震性能,通过合理布置转换层和合适的结构设计,保证整个结构的稳定性和安全性。
房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析

房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计分析一、引言在房屋建筑中,框支剪力墙结构是一种广泛应用的结构形式,具有良好的承载性能和抗震性能。
而带转换层的框支剪力墙结构在高层建筑中尤为常见,其设计需要更加严谨和科学。
本文将针对这一结构形式进行设计分析,并探讨其设计要点和注意事项。
二、带转换层的框支剪力墙结构特点带转换层的框支剪力墙结构主要是指在高层建筑结构中,由于建筑高度的增加,顶部剪力墙面积减小,为了保证结构的整体抗震能力,需要在某一层以上增设转换层,通过加固墙体或设置腹板等方式增加抗震能力。
这种结构形式常见于高层建筑中,如公寓、办公楼等。
带转换层的框支剪力墙结构具有以下特点:1. 结构复杂:由于转换层的设置,结构形式相对复杂,需要考虑转换层区域的抗震性能、结构变形等问题。
2. 抗震性能好:通过设置转换层,可以有效提高结构的抗震性能,降低结构的变形和损伤程度。
3. 设计要求高:对于带转换层的框支剪力墙结构,设计要求更加严格,需要考虑转换层的抗震能力及与上下结构的协调性。
4. 构造细节复杂:由于转换层的存在,结构内部构造细节相对复杂,需要精确设计和施工。
三、设计要点和注意事项在设计带转换层的框支剪力墙结构时,需要考虑以下要点和注意事项:1. 考虑整体抗震设计:在设计过程中,需要充分考虑整体结构的抗震性能,确保转换层的设置能够提高整体结构的抗震性能。
2. 合理确定转换层位置:转换层的设置位置应该在结构高度的适当位置,一般应在建筑高度的1/3处,根据实际情况进行合理确定。
3. 结构布局合理:在转换层的设计中,需要考虑结构布局的合理性,使得转换层与上下结构之间能够达到良好的协调性。
4. 墙体加固和设计:转换层墙体需要加固设计,以确保其在地震作用下的稳定性和抗震能力,需要考虑墙体厚度、钢筋配筋等问题。
5. 构造连接处理:由于转换层的设置,需要考虑与上下结构的连接处的构造处理,确保转换层与上下结构的良好连接性。
6. 结构变形控制:在设计过程中,需要考虑结构变形的控制问题,采取适当的措施来减小结构变形,保证结构的安全性和稳定性。
某带转换层框支剪力墙结构计算分析

某带转换层框支剪力墙结构计算分析摘要:根据实例,选取合理结构方案,采用两种不同程序,对底部大空间的带转换层框支剪力墙进行计算分析,使其既能满足建筑造型和使用功能要求,又能满足规范规定的各项计算指标。
关键词:带转换层结构、复杂高层、框支剪力墙结构一、工程概况某商住楼地下1层,地上主楼26层,裙房3层,结构总高度79.95m,总建筑面积37546.06m2。
主楼1~3层裙房部分为商店、娱乐用房,需要布置灵活的大空间,4层及以上为住宅。
为了同时满足商业部分的使用功能和上部住宅的抗侧力要求,本工程采用框支剪力墙结构,在三层顶采用梁式转换,三层以下采用框支-剪力墙结构,四层及以上为全剪力墙结构。
本工程属于A级高度的高层建筑,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,场地土类型以中软土为主,抗震类别为标准设防类(丙类),建筑场地类别为II类,采用筏板基础。
二、结构选型和布置本工程框架梁和柱、剪力墙的受力钢筋均采用HRB400,混凝土强度等级视结构部位采用C25~C40不等,其中5层以下采用C40,6~10层采用C35。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)(以下简称《高规》)规定,转换层楼板厚度不宜小于180mm,与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。
本工程转换层楼板取200mm,转换层上下一层均取150mm。
本工程主要构件截面见表1,计算简表见下表2。
标准层平面见图1,结构转换层平面见图2,建筑剖面见图3。
表1 主要构件截面尺寸表2 某商住楼计算简表图1 标准层结构平面图图2 转换层结构平面图图3 建筑剖面图三、结构整体计算分析3.1关于结构抗震等级由《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001(2008年版))知,80m以下框支剪力墙结构,非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级,底部加强部位剪力墙和框支框架均为二级。
但由《高规》“复杂高层建筑结构设计”章节可得,当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜提高一级采用,故底部加强部位剪力墙和框支柱由二级提高到一级。
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某带转换层框支剪力墙结构计算分析摘要:根据实例,选取合理结构方案,采用两种不同程序,对底部大空间的带转换层框支剪力墙进行计算分析,使其既能满足建筑造型和使用功能要求,又能满足规范规定的各项计算指标。
关键词:带转换层结构、复杂高层、框支剪力墙结构
一、工程概况
某商住楼地下1层,地上主楼26层,裙房3层,结构总高度79.95m,总建筑面积37546.06m2。
主楼1~3层裙房部分为商店、娱乐用房,需要布置灵活的大空间,4层及以上为住宅。
为了同时满足商业部分的使用功能和上部住宅的抗侧力要求,本工程采用框支剪力墙结构,在三层顶采用梁式转换,三层以下采用框支-剪力墙结构,四层及以上为全剪力墙结构。
本工程属于a级高度的高层建筑,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,场地土类型以中软土为主,抗震类别为标准设防类(丙类),建筑场地类别为ii类,采用筏板基础。
二、结构选型和布置
本工程框架梁和柱、剪力墙的受力钢筋均采用hrb400,混凝土强度等级视结构部位采用c25~c40不等,其中5层以下采用
c40,6~10层采用c35。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj 3-2002)(以下简称《高规》)规定,转换层楼板厚度不宜小于180mm,与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。
本工程转换层楼板取
200mm,转换层上下一层均取150mm。
本工程主要构件截面见表1,
计算简表见下表2。
标准层平面见图1,结构转换层平面见图2,建筑剖面见图3。
表1 主要构件截面尺寸
表2 某商住楼计算简表
图1 标准层结构平面图
图2 转换层结构平面图
图3 建筑剖面图
三、结构整体计算分析
3.1关于结构抗震等级
由《建筑抗震设计规范》(gb 50011-2001(2008年版))知,80m 以下框支剪力墙结构,非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级,底部加强部位剪力墙和框支框架均为二级。
但由《高规》“复杂高层建筑结构设计”章节可得,当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜提高一级采用,故底部加强部位剪力墙和框支柱由二级提高到一级。
按照上述原则确定的各结构部件的抗震等级见表3。
表3 主要结构部件抗震等级
3.2不规则性判断
1、扭转不规则:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
可根
据计算结果判断。
2、凹凸不规则:结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%。
跟建筑专业协商调整后,平面基本满足凹凸要求。
3、组合平面:细腰形或角部重叠形。
平面基本满足要求。
4、楼板不连续:有效宽度小于50%,开洞面积大于30%,错层大于梁高。
经调整后的平面基本满足本条要求。
5、刚度突变:相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%。
可根据计算结果判断。
6、尺寸突变:缩进大于25%,外挑大于10%和4m。
基本满足要求。
7、构件间断:上下墙、柱、支撑不连续,含加强层。
本工程属于带转换层的框支剪力墙结构,转换层以上是剪力墙结构,以下是框支-剪力墙结构。
因此上下墙柱属于不连续结构。
8、承载力突变:相邻层受剪承载力变化大于80%。
可根据计算结果判断。
3.3参数及计算方法
1、地震方向角θ0=0。
2、采用cqc耦连振型组合方法,计算振型数为18;
3、考虑双向水平地震作用下的扭转影响,并考虑偶然偏心;
4、地震作用采用总刚分析法;
5、计算结构位移、结构自振周期时,采用刚性楼板假定;
6、分别采用“剪切刚度”、“剪弯刚度”和“地震剪力与地震层
间位移的比”进行分析计算。
7、采用弹性时程分析法进行补充计算。
3.4主要考虑的问题
1、周期比和位移比。
结构的周期比和位移比是判断结构扭转效应的两项重要指标,对于本工程,主要考虑以下两个问题:(1)在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移是否大于该楼层平均值的1.2倍和1.4倍;(2)结构扭转为主的第一自振周期tt与平动为主的第一自振周期t1之比是否大于0.85。
2、刚度问题的考虑:(1)楼层侧向刚度是否小于相邻上部楼层侧向刚度70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%;(2)转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe是否接近1,是否大于1.3;(3)楼层侧向刚度是否满足不小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。
3、楼层承载力有无突变:楼层抗侧力构件的层间受剪承载力是否小于相邻一楼层的80%。
4、是否满足规范剪重比要求。
5、各地震方向的振型参与质量是否都超过总质量的90%。
6、任一楼层的最大弹性层间位移角是否满足规范限值。
7、注意控制墙柱的轴压比,尤其是框支柱的轴压比应满足规范要求。
3.5整体计算结果
根据《高规》,体型复杂、结构布置复杂应采用至少两个不同力
学模型的结构分析软件进行整体计算。
框支剪力墙结构宜采用墙元(壳元)模型,所以本工程整体结构分析计算采用中国建筑科学研究院编制的satwe程序(2005版本),并以此作为设计依据,同时采用pmsap程序进行整体计算并分析对比。
而对于转换层中转构件,宜采用有限元分析软件进行补充应力分析,按应力分析的结果校核配筋设计。
1、周期
考虑扭转藕联的振动周期见表4。
结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为0.808,满足《高规》不应大于0.85的要求。
计算结果x 方向的有效质量系数为98.06%,y方向为96.63%;pmsap结果:x向为95.87%,y向为95.34%,均满足大于90%的要求。
表4 考虑扭转藕联的振动周期(前三个振型)
表5楼层最大层间位移角、最大层间位移与平均层间位移的比值
2、位移
各工况下楼层最大层间位移角θ、最大层间位移与平均层间位移的比值μ见表5。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下,最大层间位移平均层间位移比值的最大结果为1.37(satwe)超过《高规》规定的1.2,属于扭转不规则,但仍在1.4范围内。
3、刚度
对于由于转换引起的竖向不连续,本工程采取了一些措施,以减少竖向抗侧力构件不连续的不利影响。
为使转换层上下刚度接近1,转换层以下加强了电梯筒周边的墙体;在建筑允许的范围内尽量使剪力墙落地;大部分框支剪力墙至少一端边缘构件置于框支柱上,在允许范围内适当增大框支柱的截面。
这些措施加强了转换层以下结构的侧向刚度和水平承载能力,减少了转换层上下结构的刚度突变,使上、下层侧向刚度比满足要求。
经过计算,pkpm结果中本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或本层塔侧移刚度与上三层平均侧移刚度80%的比值均大于1。
转换层上层与转换层侧移刚度的比值分别为:x方向
1.4660,y方向1.4911,均满足“楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%”的要求。
而转换层上下等效侧向刚度比γe,x方向0.9125,y方向1.1321,均小于1.3。
同时,pkpm计算结果显示楼层抗侧力构件的层间受剪承载力和剪重比以及轴压比均满足规范的要求。
4、采用satwe时程分析法进行多遇地震下的补充计算。
分别选用二组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线。
弹性时程分析结果显示,各地震波作用下的平均反应(楼层剪力、楼层弯矩、层间位移角)均小于cqc法的计算结果。
见图4~图9。
四、总结和思考
随着建筑的多功能、多用途结构,结构形式和结构布置也随之而改变,带转换层的框支剪力墙正满足了这其中的一种需求。
概念设计在结构设计中占了很重要的位置,特别是对于带转换层的框支剪力墙这种复杂高层结构,应该在方案阶段就和建筑师充分协调,对开洞、凹入和局部突出等位置提出合理的建议,在保证功能的前提下,尽量减少结构的不规则性,最大程度地提高结构在各种工况下的可靠性。
对于这种底部大空间的带转换层框支剪力墙结构,为减少地震的不利影响,应该尽可能多的布置成上下主体竖向结构连续贯通,尽可能的使水平转换结构传力直接,尽量强化转换层下部主体结构刚度和弱化转换层上部主体结构刚度以使转换层上下部主体结构的刚度及变形特征尽量接近。
参考文献
[1] 徐培福,复杂高层建筑结构设计, 中国建筑工业出版社,2005
[2] 张维斌,钢筋混凝土带转换层结构设计释疑及工程实例, 中国建筑工业出版社,2008
[3] 李国胜,多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例, 中国建筑工业出版社,2008
[4] 陈岱林赵兵刘民易,pkpm结构cad软件问题解惑及工程应用实例解析, 中国建筑工业出版社,2008
[5] 沈蒲生,高层建筑结构设计, 中国建筑工业出版社,2006
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。