摘 要：隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國高層建筑發(fā)展迅速，其設(shè)計思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來越復(fù)雜，給高層結(jié)構(gòu)設(shè)計提出更高的要求。本文結(jié)合工程實例，闡述了高層建筑的嵌固端的選取和抗震等級的確定與及建筑的人防地下室進(jìn)行了合理的設(shè)計，又因為在本工程中建筑的使用目的不同，它在設(shè)計中出現(xiàn)了錯層現(xiàn)象，筆者針對這個問題進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和計算，提供了最佳的設(shè)計方案。以供同行參考！

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；人防設(shè)計

1 工程概況

廣州市某商業(yè)綜合樓建筑面積25000m2，是一座酒店和辦公一體的綜合性大樓，地下2層，地上總數(shù)為15層，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，地下2層為停車庫及設(shè)備用房，本建筑室內(nèi)和室外的標(biāo)高相等，建筑高度為61.6m。立面圖如圖1。工程為框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層在第三層。轉(zhuǎn)換層上下的平面圖如圖2和圖3。因為使用功能不同，本工程三層以上為錯層結(jié)構(gòu)，南面為商用辦公用房，層高3.9m，主要豎向受力構(gòu)件為柱；北面為酒店式公寓，層高3.2m，主要豎向受力構(gòu)件為剪力墻。抗震設(shè)防烈度為7度第一組，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，擬建場地為Ⅱ類場地?；撅L(fēng)壓為0.75kN/m2。根據(jù)地質(zhì)報告擬用樁基礎(chǔ)。

2 嵌固端的確定

本工程嵌固端設(shè)在首層樓面時，容易滿足嵌固端上下樓層側(cè)向剛度之比，即第2計算層與第3計算層之比(如圖4)不小于2倍。

需要注意的是，算剛度比，應(yīng)取有效影響范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件，即上層與下層交界處做45°向外斜線，取斜線范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件參與計算。本工程所有豎向抗側(cè)力構(gòu)件均在有效影響范圍之內(nèi)，全部參與計算；另因為有相當(dāng)部分的地下室外墻，所以本工程嵌固端上下樓層側(cè)向剛度之比，還是很容易滿足的。

方案設(shè)計時，側(cè)向剛度比在新版的PKPM-SATWE中可直接用地震剪刀與地震層間位移比來計算。

本工程首層板厚為180，沒有大開洞，外側(cè)均有剪力墻，剛度比容易滿足，取地下室頂板做嵌固端，還是比較好處理的。另外做施工時，注意板的混凝土標(biāo)號、配筋率等，注意地下室柱的配筋數(shù)量和方式等，要能滿足規(guī)范對嵌固部位的構(gòu)造要求。

3 抗震等級的確定

本工程為帶轉(zhuǎn)換層的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，先判定框架和剪力墻均為二級；本工程轉(zhuǎn)換層為第三層，高位轉(zhuǎn)換對抗震不利，框支柱和剪力墻底部加強部位抗震等級還要提高一級考慮。所以對本工程，一般框架抗震等級為二級，框支框架抗震等級為一級；非底部加強部位剪力墻抗震等級為二級，強部位剪力墻抗震等級為一級。負(fù)一層抗震等級同上部，負(fù)二層抗震等級按規(guī)范可為三級或四級，本工程采用三級。另外，短肢墻和錯層處的剪力墻和柱均要再提高一個抗震等級。

4 地下室的設(shè)計

人防地下室結(jié)構(gòu)，包括墻，柱，樁本身和承臺本身，應(yīng)驗算在常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載作用下的承載力驗算，整體計算的計算文件應(yīng)錄入人防荷載。本工程根據(jù)實際選用整體計算時采用的人防荷載是：頂板為55kN/m2，側(cè)壁為45kN/m2。

對于地基承載力的驗算，例如布樁和承臺大小的布置，則不需要考慮人防荷載。

針對本工程為樁基基礎(chǔ)，底板抗浮要計入水浮力和人防荷載的組合。本工程應(yīng)考慮的水浮力是60kN/m2，底板人防荷載是25kN/m2，出于對工程方法的考慮，取恒載85kN/m2錄入，需考慮人防荷載的材料強度系數(shù)，進(jìn)行計算和配筋。

另外，人防地下室頂板有最小厚度要求，這個也容易為設(shè)計工程師所忽略，應(yīng)該引起大家的注意。

5 錯層處理，結(jié)構(gòu)分析和計算

由于錯層，本工程按如圖4所示劃分標(biāo)準(zhǔn)層，注意圖4主要是算地下室結(jié)構(gòu)和考察嵌固端上下層剛度之比用，算上部結(jié)構(gòu)是從嵌固端算起，即從第2個計算層開始共24個計算層，簡圖從略。錯層兩側(cè)標(biāo)高相差不大的按照同一個計算層考慮，如第13，14，22，23個標(biāo)準(zhǔn)層。如此一來，傳到基礎(chǔ)的活荷載折減的時候，由于多算了計算層，程序默認(rèn)值0.55是有誤的，應(yīng)該人工調(diào)整為0.6才能滿足相應(yīng)規(guī)范。

高位轉(zhuǎn)換時轉(zhuǎn)換層上部與下部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比，X方向和Y方向剛度比分別為0.9504和1.2510，滿足規(guī)范限值1.3的要求。本工程有斜交抗側(cè)力構(gòu)件，已經(jīng)補充該方向的地震作用計算。

本工程有剪力墻的轉(zhuǎn)換，屬于豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)II類(廣東省高層設(shè)計規(guī)范關(guān)于體型不規(guī)則類型的第5項)；由于錯層，屬于平面凹凸不規(guī)則(第2項)。初次調(diào)試程序計算時，X-5%偶然偏心地震力作用下的樓層最大位移普遍達(dá)到1.24，Y-5%偶然偏心地震力作用下的樓層最大位移普遍達(dá)到1.34(第1項)，那么按照廣東地區(qū)高層設(shè)計規(guī)范，本工程屬于超限高層。為了解決此問題，加大了周邊墻和梁的截面，以增大抗扭能力，把扭轉(zhuǎn)程度控制在規(guī)則范圍內(nèi)。其他共4項不規(guī)則項目(第1，3，4，6項)均控制在規(guī)則范圍內(nèi)，以令結(jié)構(gòu)更規(guī)則、合理、

經(jīng)濟。

最后計算結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)基本周期為1.7863s，地震剪力略作放大能滿足剪重比要求，X和Y方向最大值層間位移角分別是1/1764和1/1032，均為偶然偏心地震力作用起控制，其他各項指標(biāo)均滿足

規(guī)范要求。

6 結(jié)語

以一個工程實例為基礎(chǔ)，結(jié)合筆者在審圖工作中遇到的常見問題，作出了探討、總結(jié)和提醒，希望設(shè)計師們在處理類似工程項目時，能思路清晰，概念清楚，同時注意常見設(shè)計問題，采取相應(yīng)措施，更快更好地處理類似問題。

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