王 敬

（丹棱縣建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督站， 四川 丹棱 620200）

1 工程概況

本工程為我國(guó)北方B城市的一座建筑A。A建筑為商業(yè)大廈，位于B城市長(zhǎng)江路以北，南四路以東。A建筑層數(shù)地上12層，地下1層，一共為13層，另外加一個(gè)造型層，建筑高度 88.6m。在 A建筑內(nèi)，地下負(fù)一層為地下車庫(kù)，類別為二等人員掩蔽部分，A建筑地上各層為商店，地下車庫(kù)南北長(zhǎng) 109.1m，東西長(zhǎng)56.8m；A建筑的結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架-抗震墻結(jié)構(gòu)。

1.1 結(jié)構(gòu)材料信息

A建筑的受力筋全部采用HRB400，分布筋、箍筋為HPB335。

②建筑混凝土等級(jí)

A建筑的地下負(fù)一層到三層板的混凝土等級(jí)為C30，建筑地上3層以上的混凝土等級(jí)為C25，建筑內(nèi)的梁、柱、墻混凝土層級(jí)為C40，其他混凝土等級(jí)為C30。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在混凝土建筑中具有重要作用，A建筑由于樓層比較高，因此樓體的整體性、穩(wěn)定性對(duì)結(jié)構(gòu)更加依賴，并且建筑的抗震措施、剛度要求、變形控制、結(jié)構(gòu)構(gòu)成等許多方面都受到影響。

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注重建筑各個(gè)部分的協(xié)同配合，特別是在建筑的方案設(shè)計(jì)階段，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將建筑的概念設(shè)計(jì)、安全性、功能性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性等融入到建筑的設(shè)計(jì)方案中。尤其是復(fù)雜布局的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其建筑的結(jié)構(gòu)選型和平面布局都對(duì)建筑的整體設(shè)計(jì)有重要影響。設(shè)計(jì)方案必須確保其有足夠的承載力、剛度、抗扭剛度、抗震能力等，同時(shí)還能夠合理建筑的成本投入，實(shí)現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)性。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)體系

目前，建筑的結(jié)構(gòu)體系主要是以混凝土結(jié)構(gòu)為主，其中主要結(jié)構(gòu)形式包括：①框架結(jié)構(gòu)；②剪力墻結(jié)構(gòu)；③框架—剪力墻結(jié)構(gòu)；④筒體結(jié)構(gòu)等。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化以及應(yīng)用

3.1 樓蓋體系統(tǒng)優(yōu)化

在A建筑建設(shè)的初級(jí)階段，設(shè)計(jì)人員從建筑的整體基本指標(biāo)出發(fā)，為了使建筑在日后更加穩(wěn)定、更多地調(diào)整余地，并且減小樓層剛度對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。設(shè)計(jì)人員將建筑3層和4層之間的“井”字梁結(jié)構(gòu)，更換成較為常見(jiàn)的普通梁板式，并且將樓體地上10層的梁更換為普通梁。在本次優(yōu)化之前，工作人員經(jīng)過(guò)全面的研究后，確定本次設(shè)計(jì)優(yōu)化不會(huì)影響到A建筑的整體結(jié)構(gòu)的整體性、剛度的均勻性。A建筑的樓蓋體系統(tǒng)經(jīng)過(guò)優(yōu)化后各個(gè)基本指標(biāo)具體如下表所示。

A建筑的結(jié)構(gòu)總體指標(biāo)如下表表1所示：

部分井字梁 全體梁板式剛重比 水平方向上的剛重比為4.21，豎直方向上的剛重比為3.56水平方向上剛重比為4.36，豎直方向上剛重比為3.68周期與振型第一振型以豎直方向上的平動(dòng)為主，周期長(zhǎng)為1.822s，第二振型以水平方向上的平動(dòng)為主，周期豎直方向上第一振型的周期為1.82s，水平方向上的第二振型的周期時(shí)長(zhǎng)為1.662s，第三振型的周期

為1.432s。 為1.421s。位移角結(jié)構(gòu)的位移角最大值出現(xiàn)在豎直方向上，其偶然偏心的地震作用點(diǎn)位于建筑的10層位置。位移角最大值出現(xiàn)在豎直方向上，其偶然偏心的地震作用點(diǎn)位于建筑的9層位置。

表1 A建筑樓蓋體優(yōu)化后的基本指標(biāo)對(duì)比

3.2 墻體調(diào)整優(yōu)化

（1）結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)

A建筑的結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)優(yōu)化后的具體數(shù)據(jù)如下表表 3所示。在本次結(jié)構(gòu)優(yōu)化中建筑兩個(gè)筒的洞口在水平方向?yàn)?200x3100，豎直方向上為2300x3100，經(jīng)過(guò)本次優(yōu)化后將其分別更改為3000x4000、3200x4000。詳細(xì)數(shù)據(jù)參見(jiàn)下表表2所示。

?

表2 結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)優(yōu)化數(shù)據(jù)表

3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)成以及構(gòu)件優(yōu)化總結(jié)

在本次優(yōu)化調(diào)整中，設(shè)計(jì)人員主要對(duì)A建筑的樓蓋體、洞口尺寸、剪力墻處理等多個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。在本次優(yōu)化后，A建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案節(jié)省了超過(guò)5%的費(fèi)用，從建筑的剛性結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、抗震性等方面都得到了相應(yīng)的提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文以我國(guó)某城市的商業(yè)建筑為案例，介紹了設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法和應(yīng)用。文章重點(diǎn)從建筑的樓蓋體優(yōu)化、墻體調(diào)整優(yōu)化、結(jié)構(gòu)構(gòu)成以及構(gòu)件優(yōu)化等多個(gè)方面闡述了關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。為我國(guó)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了借鑒思路。