石博文
中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司(430014)
隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,建筑數(shù)量的不斷增加,城市的土地資源越來(lái)越緊張,而高層建筑提供了一個(gè)解決城市用地緊張問題的辦法。建筑物向上擴(kuò)展,有利于提高城市的土地利用效率,而人們對(duì)生活環(huán)境和生活舒適度提出了更高的要求。超高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅則可以很好地滿足人們對(duì)住宅的消費(fèi)需求,因此,剪力墻結(jié)構(gòu)在超高層住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
這里討論的工程項(xiàng)目位于我國(guó)南方某省會(huì)城市,其建筑層數(shù)為50層,建筑高度約150 m,結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),抗震基本設(shè)防烈度為7度,抗震設(shè)防類別為丙類,設(shè)計(jì)使用年限為50年,屬超高層的住宅類建筑。
結(jié)合以往較為相似的工程項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),該工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本思路是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作在建筑專業(yè)概念設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)階段就開始介入,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,設(shè)計(jì)人員提出了較為合理的結(jié)構(gòu)建議,如平面布置方案、結(jié)構(gòu)體系等。嚴(yán)格控制計(jì)算參數(shù)和分析過程,保證工程建模及分析結(jié)果的合理性和精準(zhǔn)性[1]。綜合考慮工程建筑施工過程的實(shí)際情況,分析地震的不利影響,引入抗震結(jié)構(gòu)性能化概念設(shè)計(jì)理念,使建筑工程滿足絕大多數(shù)工況下的結(jié)構(gòu)抗震性能。結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工的方法和進(jìn)度要求,分析采用鋁合金大模板等對(duì)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。
在建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中需要注意分析結(jié)構(gòu)傳力的途徑、材料的性能及結(jié)構(gòu)合理性的影響。在項(xiàng)目初期,將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提前介入有利于結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)及鋼筋指標(biāo)控制等,結(jié)合結(jié)構(gòu)概念性設(shè)計(jì)綜合考慮結(jié)構(gòu)方案的可實(shí)施性、合理性及經(jīng)濟(jì)性。在建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)布置階段,需要加強(qiáng)和建筑師的交流與溝通,了解建筑師對(duì)項(xiàng)目建筑效果及空間的實(shí)際需求,還要綜合考慮項(xiàng)目施工的實(shí)際情況。
影響超高層建筑抗震性能的主要因素是風(fēng)荷載,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 3—2010)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)提出的要求,結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,應(yīng)重點(diǎn)研究分析高層建筑在中震和大震條件下結(jié)構(gòu)的安全性,綜合考慮項(xiàng)目的地震性能目標(biāo)、設(shè)防烈度、抗震重點(diǎn)部位、建設(shè)費(fèi)用及震后損失等。根據(jù)模型的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn),該建筑工程項(xiàng)目在7度抗震設(shè)防烈度作用下,部分混凝土連梁在罕遇地震工況下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)塑性鉸,在結(jié)構(gòu)頂端出現(xiàn)塑性鉸的部位比較少。
在建筑工程的施工過程中,鋁合金模板大都具備質(zhì)量輕、精度高、有利于混凝土成型、裝拆便捷的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在實(shí)際工程施工中。該項(xiàng)目施工也大量應(yīng)用鋁合金大模板,從19層往上統(tǒng)一剪力墻截面的要求。這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中針對(duì)鋁合金大模板的施工應(yīng)用進(jìn)行建模分析,統(tǒng)一截面設(shè)計(jì),保障工程的順利施工[2]。
剪力墻結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視高層剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能的應(yīng)用與研究,在設(shè)計(jì)過程中要多番論證,結(jié)合建筑實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求來(lái)具體分析,促進(jìn)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展,推動(dòng)我國(guó)的建筑事業(yè)取得更大的成就。