1、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計課程報告萬科時代廣場項目3#結(jié)構(gòu)設(shè)計簡析摘要改革開放以來，我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，社會逐漸工業(yè)化，高層建筑建設(shè)行業(yè)不斷發(fā)展,同時對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量要求越來越高。高層建筑是我國建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量直接影響到我國整個建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。我國不同領(lǐng)域?qū)Ω邔咏ㄖ胁煌x，在土木工程領(lǐng)域，我國高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）規(guī)定1：10層及10層以上或房屋高度超過28m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)民用建筑物稱為高層建筑。本文作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的課程報告，筆者針對萬科時代廣場項目3#樓高層進(jìn)行了分析，該建筑高度為52.3m，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)為抗側(cè)力體系。

2、首先對其進(jìn)行了豎向不規(guī)則性和平面不規(guī)則性進(jìn)行了超限分析；其次，根據(jù)地基情況對開挖基坑進(jìn)行了較為詳細(xì)的設(shè)計和分析；再對其主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析計算；最后通過該項目的分析，得出高層設(shè)計的要點和心得體會，同時為今后的繼續(xù)學(xué)習(xí)和實踐提供經(jīng)驗。項目概況萬科時代廣場項目位于江西南昌紅谷灘廬山南大道與鳳凰北大道北側(cè)交匯處，總占地約萬，總建筑面積約39萬，住宅建筑面積2m2，商業(yè)建筑面積181m2，配套設(shè)施建筑面積10931m2，車庫及設(shè)備用房建筑面積m2，總綠地面積24561.75 m2。擬建項目容積率為0，建筑密度27.98%，綠化率30.12%，如圖1所示。圖1 萬科時代廣場項目鳥瞰圖3#樓位于江西南昌萬科

3、時代廣場項目地塊西側(cè)，為高層住宅，地上16層, 地下2層，總高度，A級高度設(shè)計，基礎(chǔ)頂部為嵌固端。本建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級 .本建筑為部分框架剪力墻結(jié)構(gòu)，樓板采用壓型鋼板與鋼筋混凝土組合樓板。設(shè)計使用年限50年，如圖2所示。圖2 3#樓透視圖江西南昌地震基本烈度為6度，建筑設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（丙類），設(shè)防烈度為6度。設(shè)計地震加速度值，設(shè)計地震分組第一組，建筑場地類別類，特征周期。地面粗糙度為B類，基本風(fēng)壓取值如下：承載能力極限狀態(tài)計算取5KN/m2，風(fēng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)水平位移計算取5KN/m2，舒適度計算取0.3KN/m2。地下工程防水等級：二級；地下室抗浮設(shè)計水位：地下室在地面以上，不存在

4、抗浮問題；地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：甲級。表1 建筑結(jié)構(gòu)形式及抗震等級樓編號結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)抗震等級建筑抗震設(shè)防類別底部加強(qiáng)部位剪力墻非底部加強(qiáng)部位剪力墻框支框架框 架住宅框架剪力墻不抗震不抗震/不抗震丙類商業(yè)及其他框架/不抗震丙類純地下室框架不抗震丙類混凝土強(qiáng)度等級：（1）地下部分表2 地下部分混凝土強(qiáng)度等級棟 號層 次外墻承臺框架柱砼隔墻梁板地下室底板C30（P6）C30（P6）C30C30C30（P6）-頂板-C30，與覆土接觸部位P6（2）地上部分表3 地上部分混凝土強(qiáng)度等級棟 號框支柱框支梁框架柱剪力墻梁板C45,C40,C30C30鋼筋(1)同一個結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的同一名稱的鋼筋級別必須相同，如：某

5、一根梁的箍筋；某一剪力墻約束邊緣構(gòu)件（有端柱）的箍筋等。(2)鋼筋級別：HRB400級（6）鋼材：采用Q235-BF（熱軋普通型鋼）。焊條：E43系列用于焊接HPB300鋼筋、Q235-BF、熱軋普通型鋼；E50系列用于焊接HRB335鋼筋；E55系列用于焊接HRB400鋼筋。不同材質(zhì)時，焊條與低強(qiáng)度等級材質(zhì)匹配。 填充墻：本工程砌體填充墻的砌塊，一般采用蒸壓加氣混凝土砌塊，其強(qiáng)度等級為，容重KNm3，砌塊砂漿為M5.0水泥混合砂漿；地坪以下與土壤接觸的砌塊，采用水泥灰砂砌塊，其強(qiáng)度等級為，其容重KNm3，砌塊砂漿為M5.0水泥砂漿。結(jié)構(gòu)設(shè)計方案萬科時代廣場結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期為50年，設(shè)計使用年限

6、為50年。鋼結(jié)構(gòu)安全等級為二級。三層抗震設(shè)防分類為丙類建筑。抗震設(shè)防烈度為6度。設(shè)計地震分組為第一組，設(shè)計基本地震加速度為0.05g。場地類別為二類，場地特征周期為0.35s。選擇合理的抗側(cè)力體系是保證復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)，根據(jù)以往的經(jīng)驗習(xí)慣2，根據(jù)結(jié)構(gòu)高度選用的抗側(cè)力體系如表4所示。表4 建筑不同高度對應(yīng)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系建筑物高度/m常用結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系100框架、框架-剪力墻、剪力墻100-200剪力墻、框架-核心筒200-300框架-核心筒、框架-核心筒-伸臂300-400框架-核心筒-伸臂、筒中筒400-600筒中筒-伸臂、巨型框架/巨型桁架/巨型斜撐、組合體為提高整體抗側(cè)力剛度控

7、制位移，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，3#樓結(jié)構(gòu)平面圖如圖3所示。圖3 3#結(jié)構(gòu)平面圖樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)形式地下室采用單向梁系，會議廳等大跨區(qū)域采用單向密肋梁系，地庫頂板采用雙向梁系。3.3結(jié)構(gòu)布置及荷載框架結(jié)構(gòu)易于形成較大的自由靈活的使用空間，以滿足不同的建筑功能的要求，剪力墻則可以提供較大的抗側(cè)剛度，以減小結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載下或在側(cè)向地震作用下的側(cè)向位移，有利于提高結(jié)構(gòu)的抗震能力3。因此，框架剪力墻結(jié)構(gòu)具有很廣泛的適用范圍，在辦公樓，旅館等公共建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架和剪力墻同時承受豎向荷載和側(cè)向力。在豎向荷載作用下，框架和剪力墻分別承擔(dān)起受荷范圍內(nèi)的豎向力，受荷范圍的確定與與樓蓋結(jié)構(gòu)

8、的布置有關(guān)。在側(cè)向力作用下，框架和剪力墻協(xié)同工作，共同抵抗側(cè)力，由于框架在側(cè)向力作用下呈剪切型變形，底層比上次的層間位移大，而剪力墻可以簡化為一根懸臂梁，呈彎曲型變形，在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于變形協(xié)同作用，呈彎剪型變形，而且，框架和剪力墻對整個結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線的影響，沿著結(jié)構(gòu)的高度是變化的。在結(jié)構(gòu)底部，框架結(jié)構(gòu)的層間位移大，剪力墻的層間位移小，剪力墻發(fā)揮了較大的作用，框架結(jié)構(gòu)的變形受到剪力墻結(jié)構(gòu)的制約。而在結(jié)構(gòu)的頂部，框架結(jié)構(gòu)的層間位移小，剪力墻的層間位移大，剪力墻受到框架結(jié)構(gòu)的扶持作用，而且必須注意，上述框架和剪力墻的相互作用是借助于樓蓋結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的剪力實現(xiàn)，因此樓屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性和在平面內(nèi)的剛

9、度必須得到保證。3.4.1框架剪力墻結(jié)構(gòu)布置如上說述，在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。框架剪力墻體系的位移曲線呈現(xiàn)彎剪型。剪力墻的設(shè)置，增大了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻，所以框架剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。在此類高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中，框架剪力墻形式較為普遍。在框架結(jié)構(gòu)中加設(shè)適量的剪力墻，二者通過樓蓋協(xié)同工作，以滿足建筑物的抗側(cè)要求，從而組成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。它的結(jié)構(gòu)布置方式靈活，在對建筑物的使用功能影響不大的情況下，使

10、結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和承載力都有明顯提高，所以這種結(jié)構(gòu)體系兼具框架和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。并且剪力墻設(shè)置宜貫通建筑物全高，沿高度強(qiáng)的厚度要逐漸減薄，避免剛度突變。根據(jù)建筑設(shè)計的要求4，合理布置平面是至關(guān)重要的。框架剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成雙向抗側(cè)力體系。兩主軸方向都要布置剪力墻，梁與墻或柱與墻的中線重合。框架的梁與柱中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1/4。同時剪力墻均勻、對稱、分散。剪力墻對稱的布置在建筑物的周邊附近，樓電梯間，平面形狀變化以及恒載較大的部位設(shè)置剪力墻。平面形狀凹凸較大時，宜在突出部分的端部附近設(shè)置剪力墻。剪力墻應(yīng)盡量周邊帶梁柱帶暗柱。樓梯間豎井等造成連續(xù)樓層開動，宜在洞邊設(shè)置剪力墻。同時進(jìn)行梁

11、柱的布置。.2 結(jié)構(gòu)平面荷載的輸入PKPM作為現(xiàn)今結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用最為廣泛的軟件，提供了較為友好的以及簡潔的荷載輸入方式5。恒荷載計算：臥室、客廳等50mm厚建筑做法110mm厚混凝土樓板吊頂、抹灰恒荷載 4.45 kN/m2活荷載 kN/m2衛(wèi)生間5厚防滑鋪地磚，稀水泥漿擦縫20厚1:4干硬性水泥砂漿結(jié)合層50厚最高處細(xì)石混凝土從門口處向地漏找泛水，最低處不少于30厚20厚1:3水泥砂漿找平層130厚混凝土樓板 0.13X25=3.25 恒荷載 kN/m2活荷載 2.5 kN/m2根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20126參考樓屋面荷載，活荷載住宅 kN/m2，疏散樓梯 kN/m2，不上人

12、屋面 kN/m2等數(shù)據(jù)。3.5電算主要參數(shù)表5 主要計算參數(shù)計算參數(shù)信息結(jié)構(gòu)材料信息:鋼砼結(jié)構(gòu)水平力的夾角 (Rad):=60m時），1.0（高度60m時）用于舒適度計算的基本風(fēng)壓用于舒適度演算的結(jié)構(gòu)阻尼比（%）2體形變化分段數(shù):MPART= 1（出屋面層區(qū)分）各段體形系數(shù):USi = 1.30是否考慮雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng):是X向相對偶然偏心Y向相對偶然偏心計算振型數(shù):NMODE=至少15(根據(jù)有效質(zhì)量系數(shù)調(diào)整)活荷載重力荷載代表值組合系數(shù)周期折減系數(shù)周期折減系數(shù)：框架剪力墻結(jié)構(gòu)取0.8;剪力墻結(jié)構(gòu)取0.9;框架結(jié)構(gòu)取0.7;結(jié)構(gòu)阻尼比（%）5梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)梁活荷載內(nèi)力放大系數(shù)1梁扭矩折減系數(shù)

13、托墻梁剛度放大系數(shù)1實配鋼筋超配系數(shù)連梁剛度折減系數(shù)梁剛度放大系數(shù)按2010規(guī)范取值不選梁剛度放大系數(shù):中梁框架1.5，框剪1.8，剪力墻2.0（主要是根據(jù)板厚與梁截面的比值取值，梁越高值越小）部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻抗震等級自動提高一級不選調(diào)整與框支柱相連的梁內(nèi)力不選全樓地震放大系數(shù)1.01.1（考慮為坡地建筑，具體看地質(zhì)報告）塔樓地震作用起算號頂層機(jī)房塔樓放大系數(shù)0.2V0分段調(diào)整 分段數(shù)0設(shè)計信息:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù):梁保護(hù)層厚度 (mm):BCB = 20.00柱保護(hù)層厚度 (mm):ACA = 20.00鋼構(gòu)件截面凈毛面積比:4地基基礎(chǔ)及基坑支護(hù)萬科時代廣場項目深基坑支護(hù)形式為

14、基坑周邊的圍護(hù)結(jié)構(gòu)為兩墻合一的地下連續(xù)墻。支撐體系采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐，內(nèi)支撐為雙圓環(huán)支撐結(jié)合中部對稱的布置形式，支撐立柱采用鉆孔灌注樁內(nèi)插鋼格構(gòu)柱的形式。本工程對安全性、環(huán)境影響及技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求高，與主題結(jié)構(gòu)設(shè)計施工的關(guān)系緊密，是采用信息化施工的集巖土工程和結(jié)構(gòu)工程為一體的系統(tǒng)性工程。萬科時代廣場項目深基坑工程具有以下特點：，南北長約150-160m、東西寬約190m，基坑大部分區(qū)域深-9.6m，最深處達(dá)-12.1m，基坑處于城市中心，緊鄰河海、地下水位高。（2）采用地下連續(xù)墻，具有對周圍環(huán)境影響小、防滲性好、抗彎強(qiáng)度大和整體性好等優(yōu)點，施工后作為地下結(jié)構(gòu)的外墻，具有較好的綜合效益。地基基礎(chǔ)萬

15、科時代廣場項目地基土的巖性分層、室內(nèi)滲透試驗結(jié)構(gòu)如下表所示，場地標(biāo)高-44.000m以上水文地質(zhì)巖組可劃分為1個潛水含水巖組和兩個承壓含水層，地基土的滲透性如下表所示。由華東建筑設(shè)計研究院地基所進(jìn)行坑基方案的設(shè)計。表6 萬科時代廣場項目地基土的巖性分層、室內(nèi)滲透試驗結(jié)果力學(xué)分層號巖性標(biāo)高（m）垂直滲透系數(shù)Kv()水平滲透系數(shù)Kh()滲透性含水巖組1b素填土人工填土及坑底淤泥底界-1.1000微透水潛水含水層3a黏土為主人工填土及坑底淤泥底界-1.1000不透水3b粉質(zhì)黏土人工填土及坑底淤泥底界-1.1000微透水4粉質(zhì)黏土-1.1000-3.6000微透水5粉質(zhì)黏土-3.600-6.000不透

16、水相對隔水層6粉質(zhì)黏土-6.000-8.8000微透水7a粉土-6.000-8.8000弱透水承壓水含水層7b粉質(zhì)黏土-6.000-8.8000不透水7c粉土-8.800-000弱透水8a粉質(zhì)黏土不透水8b粉土弱透水8c粉質(zhì)黏土不透水相對隔水層圖5 項目基坑支護(hù)處理平面圖 如圖5所示，基坑及環(huán)境邊坡處理平面圖，根據(jù)建筑方案，按設(shè)計標(biāo)高整平后，場地四周將形成高0.2-13.6m的環(huán)境邊坡，按地下室輪廓線挖開后，將在四周形成高約0-9.4m的基坑邊坡。根據(jù)場地四周關(guān)系，均有放坡條件，因此采取土層1：1.75的坡率法進(jìn)行回填或開挖，配合排水及表面封閉處理措施。5主要計算分析5.1 框架柱傾覆彎矩以及

17、0.2V0調(diào)整系數(shù)框架剪力墻結(jié)構(gòu)中框架柱傾覆彎矩控制以及計算根據(jù)抗規(guī)7以及高規(guī)8規(guī)定，框架剪力墻結(jié)構(gòu)在規(guī)定的水平地震作用下，若框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩大于總地震傾覆力矩的50%，框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定，柱軸壓比限制宜按框架結(jié)構(gòu)采用。本工程文件9見表1數(shù)據(jù)，框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩小于總地震傾覆力矩的50%，計算符合要求。表7 框架柱地震傾覆彎矩百分比傾覆彎矩百分比X向地震20.34%Y向地震34.74% 0.2V0調(diào)整許多高層建筑結(jié)構(gòu)的分析方法均假定樓板在自身平面內(nèi)的剛度無限大，而平面外的剛度則忽略不計。這一假定大大減少了結(jié)構(gòu)位移的自由度，簡化了計算方法。并為采用空間薄壁桿件理

18、論計算筒體結(jié)構(gòu)提供了條件。一般來說，對框架體系和剪力墻體系采用這一假定是完全可以的。特別是對結(jié)構(gòu)底部和頂部各層內(nèi)力和位移的影響更為明顯。可將這些樓層的剪力作適當(dāng)調(diào)整來考慮這種影響。電腦計算中采用了樓板平面剛度無限大的假定，即認(rèn)為樓板在自身平面內(nèi)是不變形的。但是，在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，作為主要側(cè)向支撐的剪力墻間距相當(dāng)大，實際上樓板是會變形的，變形的結(jié)果將會使框架部分的水平位移大于剪力墻的水平位移。顯然，直接按照計算的剪力進(jìn)行配筋是不安全的，必須做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使框架具有足夠的抗震能力，使框架成為框架剪力墻結(jié)構(gòu)的第二道防線。在地震作用下，通常都是剪力墻先開裂，剪力墻剛度降低后，框架內(nèi)力會增加。因此，

19、抗規(guī)條規(guī)定，側(cè)向剛度沿豎向分布基本均勻的框架剪力墻結(jié)構(gòu)，任一層框架部分的承擔(dān)的剪力值，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和按框架剪力墻結(jié)構(gòu)分析的框架部分各樓層地震剪力最大值倍二者的較小值。圖6 彎矩包絡(luò)圖（kN.m）圖7 軸力包絡(luò)圖（kN）圖8 剪力包絡(luò)圖（kN）5.3周期比周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對關(guān)系，其目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效更合理。使結(jié)構(gòu)不至于出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。本工程結(jié)構(gòu)之前的初步模型即出現(xiàn)了周期比不滿足要求的情況，經(jīng)過調(diào)整，加強(qiáng)了外圍墻的剛度，適當(dāng)削弱了結(jié)構(gòu)中間墻的剛度。本工程文件中自振周期結(jié)果見表2。高規(guī)中規(guī)定，結(jié)構(gòu)

20、扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9,B級高度的高層建筑、超過A級高度的混合結(jié)構(gòu)及高規(guī)第十章所指的復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于。表8 各振型特征參數(shù)振型號周期轉(zhuǎn)角平動系數(shù) (X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)1（）2（）3（）4（）5（）6（）7（）Y由表中數(shù)據(jù)可知：周期比Tt/T1=/1.6844=0.7870.9,滿足規(guī)范要求。5.4位移比主要為限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則形，以避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。見抗規(guī)條。本工程結(jié)構(gòu)顯示，最大層間位移角X方向最大值層間位移角為1/3025，滿足高規(guī)條最大層間位移角小于等于1/800的規(guī)定；最大位移與層

21、平均位移的比值、最大層間位移與平均層間位移的比值：X方向最大位移與層平均位移的比值，X方向最大層間位移與平均層間位移的比值；Y方向最大位移與層平均位移的比值，Y方向最大層間位移與平均層間位移的比值。雖然都大于1.2,但是還是沒有超出規(guī)范規(guī)定的1.5,還是符合規(guī)范的規(guī)定的。5.5剪重比主要為限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結(jié)構(gòu)的安全。本工程平面以及屬相都比較規(guī)則，在SATWE中設(shè)計選取了15個振型進(jìn)行計算，在結(jié)果文件中查看X,Y向有效質(zhì)量系數(shù)及樓層最小剪重比如下： X向樓層最小剪重比=0.80%，X 方向的有效質(zhì)量系數(shù): 92.81%； Y向樓層最小剪重比 = 0.80%，Y方向的有

22、效質(zhì)量系數(shù): 94.20%。均滿足抗震規(guī)范(5.2.5)條要求(規(guī)范規(guī)定振型數(shù)不應(yīng)小于15,且計算振型數(shù)應(yīng)使各振型參與質(zhì)量之和不小于總質(zhì)量的90%)。6度區(qū)基本周期大于的最小剪重比為0.006,顯然滿足要求5.6剛度比主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變，形成薄弱層。各層鋼芯、偏心率以及相鄰層側(cè)翼剛度比等計算信息滿足規(guī)范的要求。5.7受剪承載力比以及剛重比受剪承載力比主要是限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力沿豎向突變，形成薄弱層。剛重比是控制在風(fēng)荷載或者水平地震作用下，重力荷載產(chǎn)生的二階效應(yīng)不致過大，避免結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。本例的以上數(shù)據(jù)均滿足規(guī)范要求。結(jié)

23、構(gòu)整體驗算結(jié)果：X向剛重比， Y向剛重比8.83 該結(jié)構(gòu)剛重比大于，能夠通過高規(guī)的整體穩(wěn)定驗算。該結(jié)構(gòu)剛重比大于2.7,可以不考慮重力二階效應(yīng)。為了使得高層建筑結(jié)構(gòu)在水平和豎向荷載作用下，其他地基壓應(yīng)力不致于過于集中，對基礎(chǔ)地面壓應(yīng)力較小的一段的應(yīng)力狀態(tài)作了限制。本工程WMASS.OUT 結(jié)構(gòu)見表3。表9 抗傾覆驗算結(jié)果抗傾覆力矩Mr傾覆力矩Mov比值Mr/Mov零應(yīng)力區(qū)(%)X風(fēng)荷載Y風(fēng)荷載X 地震Y 地震5.8軸壓比表10 軸壓比限值抗震等級軸壓比（最大值）備注框架結(jié)構(gòu)框架柱框剪結(jié)構(gòu)框架柱剪力墻高度不抗震-對于剪力墻以墻體計算主要為限制結(jié)構(gòu)的軸壓比，保證結(jié)構(gòu)的延性要求，規(guī)范對墻肢和柱均有相

24、應(yīng)限值要求。本工程的軸壓比均滿足規(guī)范要求。PKPM中SATWE部分計算結(jié)果輸出可以選擇圖形文件以及文字結(jié)果輸出。現(xiàn)選取部分計算結(jié)果附在此處。圖9 x、y方向反應(yīng)力曲線6結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計及特殊部位構(gòu)造措施鋼筋混凝土框架房屋是我國工業(yè)與民用建筑較常用的結(jié)構(gòu)形式。震害調(diào)查表明，框架結(jié)構(gòu)震害的嚴(yán)重部位多發(fā)生在框架梁柱節(jié)點和填充墻處9。一般是柱的震害重于梁，柱頂?shù)恼鸷χ赜谥住⒔侵恼鸷χ赜趦?nèi)柱、短柱的震害重于一般柱，為此采取了一系列措施。把框架設(shè)計成延性框架，遵守強(qiáng)柱、強(qiáng)節(jié)點、強(qiáng)錨固，避免短柱、加強(qiáng)角柱，框架沿高度不宜突變，避免出現(xiàn)薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑。構(gòu)造上采取受力筋錨固適當(dāng)加長，節(jié)

25、點處箍筋適當(dāng)加密等措施10。因此，采取如下措施：1）設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)件柱，減少墻身的破壞，并改善其抗震性能，提高延性;2）設(shè)置鋼筋混凝土圈梁與構(gòu)造柱連接起來，增強(qiáng)了房屋的整體性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力;3）加強(qiáng)墻體的連接，樓板和梁應(yīng)有足夠的長度和可靠連接。平面布置多層磚石房屋墻體的布置應(yīng)當(dāng)均勻，上下層墻體對齊，墻上門窗洞口大小盡量一致，窗間墻應(yīng)等寬均勻分布。在房屋的一個獨立單元內(nèi)宜采用相同的結(jié)構(gòu)和墻體材料。平面上盡量避免凹進(jìn)凸出的墻體，若為L形或形平面時，應(yīng)使轉(zhuǎn)角或交叉部分的墻體拉通，如側(cè)翼伸出較長(超過房屋寬度)，則應(yīng)以防震縫分割成獨立的單元;4）加強(qiáng)樓梯間的整體性。立面與體形

26、立面體型復(fù)雜、屋頂局部突出物比平面不規(guī)則對地震更敏感，所以應(yīng)不做或少做地震時易倒、易脫落的門臉、裝飾物、女兒墻、挑檐等。如必須設(shè)置時，應(yīng)采取措施在變截面處加強(qiáng)連接；建筑物的立面、體型應(yīng)力求簡單，注意減輕建筑物自重，降低重心位置;5) 設(shè)置必要的防震縫。防震縫當(dāng)設(shè)計烈度為八度和九度并遇有下列情況之一吼宜設(shè)防震縫將房屋分成若干體形簡單、結(jié)構(gòu)剛度均勻的獨立單元； 1房屋立面高差在6m以上； 2房屋有錯層，且樓板高差較大； 3各部分結(jié)構(gòu)剛度截然不同。防震縫應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，其兩側(cè)應(yīng)布置墻，基礎(chǔ)也可不設(shè)防震縫。防震縫的寬度應(yīng)根據(jù)房屋高度和設(shè)計烈度的不同，一般取57cm)。防震縫可以和沉降縫、伸縮縫統(tǒng)一考

27、慮。不論什么結(jié)構(gòu)形式，防震縫可以將不規(guī)則的建筑物分割成幾個規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，每個單元在地震作用下受力明確、合理11，避免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)或應(yīng)力集中的薄弱部位，有利于抗震。 圖10 大跨屋蓋樓面示意圖本項目存在大跨屋蓋結(jié)構(gòu)，比較典型的為：3#樓會議廳樓面，跨度約為17.8m，采用單向密勒梁系結(jié)構(gòu)，梁截面，柱截面，結(jié)構(gòu)計算時嚴(yán)格控制大跨梁的撓度和承載力。7結(jié)論和體會7.1高層建筑的設(shè)計特點一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎

28、向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動力特性的不同而有較大幅度的變化。高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大；還會對預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進(jìn)行調(diào)整。與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載下進(jìn)行變形驗算顯得尤為重要。相對于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的

29、變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏肀ＷC結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。7.2本例所學(xué)計算機(jī)的發(fā)展提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計效率和計算精度。現(xiàn)階段國內(nèi)設(shè)計常常采用SATWE等一體化設(shè)計程序，設(shè)計人員應(yīng)用時只需要簡單輸入平面、荷載、計算參數(shù)就能得到配筋結(jié)果。那結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計的過程中隨著科技發(fā)展，是不是技術(shù)含量降低了?筆者認(rèn)為，對于一個優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師，需要對程序的基本理論、基本假定、應(yīng)用范圍和限制條件。正確的建立模型和分析計算結(jié)果是非常重要的，這個過程中，對結(jié)構(gòu)工程師的理論基礎(chǔ)有要求，更需要豐富的工程經(jīng)驗。本例主要以江西南昌萬科時代廣場框架剪力墻結(jié)構(gòu)為實例，通過探討高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計主要控制點在PKPM中的應(yīng)用以及SATWE輸出結(jié)果進(jìn)行分析。在這個過程中，我進(jìn)一步認(rèn)識了高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中相關(guān)的控制點：剛度比、位移比、周期比、剛重比等參數(shù)以及其調(diào)整過程中彼此相互關(guān)聯(lián)且會隨著設(shè)計構(gòu)件截面、剛度以及平面位置的改變而改變；當(dāng)然我們還應(yīng)根據(jù)規(guī)范及具體實