摘要 初步探討空曠結(jié)構(gòu)的一些特點，結(jié)構(gòu)體系的選型，加強結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施以及整體分析的方法等。

關(guān)鍵詞 空曠結(jié)構(gòu) 構(gòu)造措施 整體分析

劇場、報告廳、宴會廳之類的建筑由于功能上的需要，往往會造成結(jié)構(gòu)布置的不合理，不規(guī)則。譬如結(jié)構(gòu)內(nèi)部空曠，樓板缺失很多，被開洞分開的各部分構(gòu)件連接較弱，存在錯層、大跨結(jié)構(gòu)等情況，與普通結(jié)構(gòu)相比在設(shè)計過程中有一些需要注意的問題，本文就此類建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計做一些初步的探討。

1. 結(jié)構(gòu)體系選擇與布置

大連海事大學(xué)大學(xué)生活動中心及大連普灣新區(qū)政府辦公樓報告廳部分都屬于這種內(nèi)部空曠的結(jié)構(gòu)，根據(jù)此類結(jié)構(gòu)的特點，結(jié)構(gòu)體系一般要選擇現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其特點是柱網(wǎng)布置靈活，可以獲得較大的使用空間，能夠滿足空間布局靈活寬敞的要求，但橫向側(cè)移剛度較小，如果不能滿足相關(guān)規(guī)范要求（此類建筑側(cè)移剛度宜較規(guī)范要求有一定富余），可以通過增設(shè)混凝土剪力墻來提高側(cè)移剛度，改善結(jié)構(gòu)抗震性能。剪力墻宜布置在上下貫通的大空間周圍及樓梯間處，同時要注意結(jié)構(gòu)平面剛度的均勻性，控制質(zhì)量中心與剛度中心的偏心，減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，形成空間剛度相對均勻的結(jié)構(gòu)體。

2. 結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施

對薄弱的部位應(yīng)采取一些加強的構(gòu)造措施以保證結(jié)構(gòu)的整體性。例如在大空間周邊設(shè)置一圈截面較大的框架柱，通過上下幾層截面較大的框架梁首尾相連，形成類似閉口管的結(jié)構(gòu)，可以提高抗扭能力和整體性；樓面削弱部位的混凝土樓板均適當(dāng)加大板厚、配筋率，并采用雙層雙向配筋，保證樓層平面內(nèi)剛度及連接強度，以提高樓板傳遞水平地震力的能力；結(jié)構(gòu)各層樓面邊梁、錯層邊梁均適當(dāng)加強，角柱及錯層處的框架柱也要加大截面和配筋，而且箍筋要全高加密。舞臺臺口大梁可根據(jù)工藝設(shè)備及結(jié)構(gòu)本身需要采用數(shù)根梁的做法，盡量避免出現(xiàn)對抗震不利的短柱、短墻。經(jīng)過這樣的處理，結(jié)構(gòu)整體計算的指標(biāo)就會更加理想。但由于此類結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，即使計算結(jié)果滿足規(guī)范相關(guān)的要求，也不能保證結(jié)構(gòu)的整體性能良好，而且實際地震情況也很復(fù)雜，這種僅在計算中滿足規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)是脆弱的，所以此類結(jié)構(gòu)應(yīng)注重概念設(shè)計。

3. 結(jié)構(gòu)分析

無論采用剛性板假定還是彈性膜假定，都不夠準(zhǔn)確，因此還應(yīng)注重研究各個振型，通過分析整體扭轉(zhuǎn)振型以及豎向構(gòu)件的絕對層間位移來從概念上宏觀把握。如果框架結(jié)構(gòu)控制位移效果不理想，就要通過合理布置剪力墻增強剛度，減小位移，但剪力墻不宜布置太多，避免剛度過大。對于此類少量剪力墻的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架部分，建議按純框架結(jié)構(gòu)和框架—剪力墻結(jié)構(gòu)分別計算，包絡(luò)設(shè)計。

另外此類結(jié)構(gòu)的屋面一般會采用鋼結(jié)構(gòu)，鉸支于混凝土柱上。在用軟件計算過程中，如果將鋼結(jié)構(gòu)完全按照實際情況建立到模型中，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，節(jié)點數(shù)多，計算效率會很低，為了進行整體控制，可以將鋼結(jié)構(gòu)等代為實腹鋼梁，以簡化結(jié)構(gòu)輸入，提高計算效率。如果上述這種方法計算結(jié)果不理想，振型分布較為雜亂，缺乏規(guī)律性，前幾階振型均集中在鋼結(jié)構(gòu)屋面的局部振動，考慮到鋼結(jié)構(gòu)的剛度及質(zhì)量遠小于下部混凝土結(jié)構(gòu)，可認為頂部鋼結(jié)構(gòu)對主體混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能和受力情況影響很小，因此在整體分析時也可以不輸入鋼結(jié)構(gòu)部分，單獨計算鋼結(jié)構(gòu)部分，僅將其對主體的作用作為豎向荷載輸入到混凝土模型中，這樣得到的計算結(jié)構(gòu)也是可取的。

4. 小結(jié)

1）此類結(jié)構(gòu)內(nèi)部復(fù)雜空曠，宜在框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增設(shè)剪力墻，以控制水平剛度，提高結(jié)構(gòu)整體性。但剪力墻的布置應(yīng)合理、恰當(dāng)，使結(jié)構(gòu)體現(xiàn)較好的受力狀態(tài)。其中框架部分宜按純框架結(jié)構(gòu)和框架—剪力墻結(jié)構(gòu)分別計算，包絡(luò)設(shè)計。

2）下部混凝土結(jié)構(gòu)，上部鋼結(jié)構(gòu)的形式，在結(jié)構(gòu)計算時采取合理的方式進行簡化，可以分開進行計算。

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