張 強(qiáng)

長(zhǎng)春高新區(qū)長(zhǎng)東北核心區(qū)規(guī)劃工作部，吉林長(zhǎng)春 130102

1 工程概況

本工程包括1～9#樓十四幢十～十一層小高層住宅、15～19#樓五幢六層多層商品樓和一層地下室。本工程為6度設(shè)防烈度，設(shè)計(jì)基本加速度0.05g，鑒于建筑用途為住宅，設(shè)防類(lèi)別定位丙類(lèi)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照6度抗震設(shè)防烈度，地區(qū)基本風(fēng)壓為0.60kN/m2，地面粗糙度為C類(lèi)；基本雪壓為0.35kN/m2。

2 模型合理調(diào)整

對(duì)于小高層結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，從建筑高度上考慮，其結(jié)構(gòu)類(lèi)型一般都選用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，對(duì)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)模型必須采取合理的調(diào)整而使得設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際情況。對(duì)于框架剪力墻模型的調(diào)整類(lèi)似與框架結(jié)構(gòu)中的模型修改和結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中需運(yùn)用的技巧和方法，只是相對(duì)來(lái)說(shuō)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)模型調(diào)整中，除對(duì)于框架梁柱有要求外，還有剪力墻的合理數(shù)量布置、設(shè)置部位以及剪力墻厚度、剛度等根據(jù)結(jié)構(gòu)特別來(lái)采取設(shè)置。

1）工程實(shí)踐表明，對(duì)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，剪力墻的布置合理非常重要。布置剪力墻時(shí)首先要清晰剪力墻在結(jié)構(gòu)受力中的作用，其主要是承受結(jié)構(gòu)在水平作用下所引起的剪力。但剪力墻布置并不是越多越好，剪力墻布置過(guò)多將造成結(jié)構(gòu)承受較大剛度，從而承受更大的地震效應(yīng)，顯然對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原意圖來(lái)說(shuō)這是不合理的；

2）通過(guò)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，對(duì)于進(jìn)行框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置可以采取有效的簡(jiǎn)化方法。例如先采取手算了初步判定框架梁柱以及剪力墻布置的位置與截面尺寸等，然后結(jié)合電算的計(jì)算結(jié)果，判斷結(jié)構(gòu)位移比、周期比等參數(shù)是否滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求；

3）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻調(diào)整?？蚣芰号c剪力墻連接為鉸接，當(dāng)已知建筑物總高度H，總重力荷載代表值GE、場(chǎng)地類(lèi)別等，可查表得參數(shù)ψ，按下式求出參數(shù)β，已知β后查表得結(jié)構(gòu)剛度特征值λ，然后已知λ、H、Cf可由下式求得所需的剪力墻平均總剛度EIW（kN/m2）。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中為了有效地使框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻構(gòu)件所承受的地震傾覆力矩大于總傾覆力矩的50%，可通過(guò)控制剛度特征值小于2.4來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)剛度特征值的取值必須考慮到框架承受的剪力影響，為了使框架最大樓層剪力限制于0.2FEK，剛度特征值應(yīng)當(dāng)大于1.15。然后根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)的剪力墻剛度與通過(guò)公式手算的剛度進(jìn)行對(duì)比，如果計(jì)算得到剪力墻剛度與實(shí)際結(jié)構(gòu)剛度稍大或者相近，則表明結(jié)構(gòu)的位移可滿足規(guī)范要求，則可繼續(xù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。如果實(shí)際結(jié)構(gòu)的剪力墻剛度大很多，則應(yīng)當(dāng)重新調(diào)整結(jié)構(gòu)的剪力墻；

4）通過(guò)調(diào)整框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置是可使得結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范規(guī)定位移限值，但剪力墻剛度并不意味著越大越好。從工程實(shí)踐表明，剛度即使增大一半，但在水平地震作用下，位移才比之前減小僅13%～19%，因?yàn)樽罱K框架所分配的剪力只是在較小范圍內(nèi)變化。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

本項(xiàng)目的1#～14樓為小高層住宅，高度均低于60m，因此適宜采用現(xiàn)澆框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系?？拐鸬燃?jí)框架四級(jí)，剪力墻四級(jí)。15～19#樓為六層多層住宅，采用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)框架四級(jí)。各樓均采用鋼筋砼現(xiàn)澆樓蓋。從抗震性能效果上看，結(jié)構(gòu)布置合理，整體抗震性能良好，又能很好的滿足建筑造型和使用功能的需要。本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)考慮樁基礎(chǔ)，樁基擬采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，其具有造價(jià)低，施工過(guò)程中質(zhì)量易控制，施工工藝簡(jiǎn)單，施工工期相對(duì)較短、樁身質(zhì)量容易保證等優(yōu)點(diǎn)。

本工程地下室部分采用甲類(lèi)核六級(jí)人防平戰(zhàn)相結(jié)合。人防地下室頂板厚250mm，非人防地下室頂板厚180mm，外墻板厚300mm～350mm，底板厚400mm。鑒于地下室面積較大，地下室頂板采用鋼筋混凝土梁柱結(jié)構(gòu)，考慮各種因素，地下室不設(shè)逢。在主樓與地下室之間設(shè)沉降后澆帶，待主樓結(jié)頂后再施工。對(duì)地下室及結(jié)構(gòu)單元長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的最大伸縮縫間距要求的部分，設(shè)置溫度伸縮后澆帶，待兩側(cè)混凝土達(dá)到強(qiáng)度后一個(gè)月以上封閉。另外，本工程為超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)為了有效地減少超長(zhǎng)帶來(lái)的砼收縮和溫度應(yīng)力等對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，擬采取以下措施：

1）在設(shè)計(jì)上適當(dāng)提高基礎(chǔ)及地下室頂板的最小配筋率，配筋率控制在0.30%左右，頂板采用雙層貫通配筋；2）材料選取上混凝土原材料應(yīng)采用低收縮、低水化熱水泥（例如粉煤灰水泥等），采用碎石骨料，基礎(chǔ)底板的混凝土加入適量防水劑；地下室混凝土在嚴(yán)格控制混凝土外加劑的品種、質(zhì)量和劑量的同時(shí)，可以考慮摻微膨脹劑與纖維；3）施工上通過(guò)控制混凝土的澆筑時(shí)間和澆筑溫度，以部分抵消混凝土收縮和溫度應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。在混凝土澆筑施工中，應(yīng)采取二次振搗措施，并應(yīng)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是前期養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)構(gòu)分析

本工程使用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制的結(jié)構(gòu)分析程序《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SATWE》（2008版）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。分析中考慮樓板開(kāi)洞的影響，上部結(jié)構(gòu)與地下室作為一個(gè)整體，上部結(jié)構(gòu)的嵌固點(diǎn)位于地下室頂板；地震的作用和風(fēng)荷載按兩個(gè)主軸方向作用，同時(shí)考慮5%的偶然偏心地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用PKPM的JCCAD版進(jìn)行計(jì)算。

5 結(jié)論

本文通過(guò)結(jié)合某小高層設(shè)計(jì)實(shí)例，提出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算模型應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況而采取合理的調(diào)整，筆者提出框架剪力墻結(jié)構(gòu)的模型調(diào)整技巧，以及本小高層設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)。

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