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        大底盤裙房高位分塔結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

        2019-12-17 03:17:38鄧大利南京市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司
        門窗 2019年7期
        關(guān)鍵詞:設(shè)置結(jié)構(gòu)

        鄧大利 南京市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

        1 項目概況

        地面以上一到七層為商業(yè)綜合體,總層數(shù)十九層。項目按同一單體設(shè)計。結(jié)構(gòu)體系采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)高度為94.90m。一到五層為裙房,六層以上利用結(jié)構(gòu)縫分為4個單體,分別為南北塔樓、影院及東樓。

        2 大底盤裙房設(shè)計

        本工程抗震結(jié)構(gòu)的等級分別為,南北兩個塔:6層以上2級框架,2級剪力墻;商業(yè)部分1級框架,1級剪力墻;抗震等級地下1 層同商業(yè),抗震構(gòu)造措施地下1 層以下降低1 級。兩個塔與大底盤相連接的外圍墻柱,抗震等級在大底盤上下兩層范圍內(nèi)再加高1級。

        按《高規(guī)》10.6.5要求,商業(yè)部分以上的兩個塔結(jié)構(gòu)的位移角層間值在底部樓層最大為1/1507,遠遠大于商業(yè)部分的值,滿足規(guī)范要求。

        為避免結(jié)構(gòu)因為樓板不連續(xù)對結(jié)構(gòu)造成不利影響,設(shè)計中采取在開洞區(qū)域框架梁拉通,且在梁格之間增加水平交叉撐,與框架梁一起形成水平傳力體系。在局部開洞的部位,通過建立設(shè)置斜撐、增加樓板兩種模型,并與無樓板模型進行對比,對三個對比結(jié)構(gòu)進行各項分析,可知設(shè)置水平支撐及樓板開洞對樓層剛度比影響較小。

        規(guī)則性判斷上,本工程具有不規(guī)則扭轉(zhuǎn),不規(guī)則收進豎向兩項。另外本項目中存在局部沒有樓板的情況,設(shè)計中將沒有樓板的地方采用支撐替代樓板,這樣在地震作用下地震力可以有效傳遞。故本項目非超限結(jié)構(gòu)。

        3 分叉柱設(shè)計

        本工程由于本身的特殊性,在六層以下的裙房部分無法設(shè)縫,而在屋面以上又天然的分成兩個塔樓,局部還有電影院屋面,六層大屋面以上必須設(shè)縫。綜合考慮工程的特殊性,本項目在六層處利用塔樓周邊的框架柱設(shè)置分叉柱,并向下延伸一層。六層以上在主樓邊與裙房之間設(shè)置100mm 抗震縫,具體做法如下左圖所示。

        考慮其應(yīng)力集中,在五層頂設(shè)置斜向加腋,保證豎向力的有效傳遞,并將加腋下方一米范圍內(nèi)的箍筋按16@100 加強。由于本身柱子就由于裙房乙類設(shè)防、上部收進的原因,抗震等級提高至特一級,故采取比特一級更高的要求進行加強。

        “分叉柱”采用通用有限元軟sap2000進行應(yīng)力分析,實體梁柱均采用單元建模,按零點一米進行剖分,采用PKPM 中讀取的最不利荷載進行計算分析。柱頂荷載分別取1800kN 和14000kN,并模擬了柱端的約束條件,進行網(wǎng)格劃分計算。計算結(jié)果表明。

        拉應(yīng)力最大的地方有1.8MPa,柱混凝土抗拉強度為ft=2.04MPa,滿足要求。壓應(yīng)力最大的地方位于加腋根部,為24.8MPa,也滿足要求。計算結(jié)果如圖1所示。

        圖1

        4 結(jié)論

        (1)六層以上設(shè)逢,將結(jié)構(gòu)分塔,避免結(jié)構(gòu)動力特性突變。

        (2)通過設(shè)置水平斜撐,保證水平力傳遞,以代替混凝土板,避免平面大開洞。

        (3)分叉柱通過有限元分析可知其應(yīng)力比滿足要求,并采取相應(yīng)加強措施。

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