【摘要】對該綜合樓連體部分進(jìn)行結(jié)構(gòu)樓板進(jìn)行應(yīng)力分析,給出多遇地震下樓板應(yīng)力分布圖,并提出應(yīng)對措施,在實(shí)際工程中具有借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】連體;樓板;應(yīng)力分析
1、工程簡介
本工程為浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)文華校區(qū)改擴(kuò)建工程一期綜合樓,地上結(jié)構(gòu)平面投影為“回”字形,通過抗震縫形成A、B、C區(qū)三個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元。其中B區(qū)為超限連體建筑,該區(qū)西面緊鄰AC區(qū),通過設(shè)抗震縫斷開形成獨(dú)立塔樓。東立面為沿街立面,內(nèi)有商業(yè)用房、會(huì)議廳、教學(xué)行政樓、辦公樓、研究室、多功能廳等。根據(jù)建筑功能和外觀需要,本區(qū)不設(shè)置抗震縫。B區(qū)單體總長109.200m,總寬43.500m,房屋高度38.910m。標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)為8.7mx8.4m,一至四層層高4.790m,其余樓層層高均為3.900m,現(xiàn)針對B區(qū)第三層、第五層連體部分結(jié)構(gòu)樓板重點(diǎn)進(jìn)行分析。
2、多遇地震作用下的樓板應(yīng)力分析
2.1模型及主要計(jì)算參數(shù)
靜力計(jì)算和多遇地震作用下的計(jì)算采用了盈建科(YJK1.7版)為主要計(jì)算程序,并采用Midas Building(2014版)進(jìn)行計(jì)算以對比校核。
2.2樓板應(yīng)力分析
按照《高規(guī)》要求,當(dāng)樓板可能產(chǎn)生較明顯的面內(nèi)變形時(shí),計(jì)算應(yīng)考慮樓板面內(nèi)變形影響。由于本項(xiàng)目三層和五層為較長樓板結(jié)構(gòu),在溫度作用下可能會(huì)產(chǎn)生較大面內(nèi)應(yīng)力。因此在盈建科軟件計(jì)算中,對這全樓樓板指定為彈性板6,以便對樓板應(yīng)力進(jìn)行分析。該單元既有面內(nèi)剛度又有面外剛度,且采用有限元計(jì)算彈性板荷載,同時(shí)考慮梁與彈性板變形協(xié)調(diào),此時(shí)彈性樓板的配筋不僅考慮彎矩的作用,還考慮板單元受到的拉力或壓力的作用,按壓彎或拉彎構(gòu)件分析,從而提高了精確性。同時(shí),指定升溫工況為+250C,降溫工況為-200C。由此得到的彈性樓板整體位移結(jié)果見圖1,三層和五層的樓板最大應(yīng)力云圖2~3。由圖可知:
(1)所有樓層樓板變形均不大,配筋均可按照非彈性板計(jì)算。
(2)各層樓板大開洞周邊、樓板凹角處以及與剪力墻相連的樓板拉應(yīng)力相對較大,樓板仍處于彈性狀態(tài)。設(shè)計(jì)中板厚及配筋擬給予適當(dāng)加強(qiáng),保證樓板可以有效傳遞水平力。
(3)五層北面大跨屋面位置處也有較大變形,尤其是東西支座位置應(yīng)力較大。中部由于主梁起到一定支撐作用,應(yīng)力相對小一些。因此擬加強(qiáng)支座處的板厚和配筋。
(4)以五層樓板溫度荷載單工況下作用為例。由于y向長度較大,故分析溫度產(chǎn)生的y向應(yīng)力??傮w來說溫度應(yīng)力產(chǎn)生的影響相對其他工況較小。由溫度荷載產(chǎn)生的較大應(yīng)力主要集中在北面端部、樓板大開洞周邊、樓板拐角處以及豎向構(gòu)件附近樓板。故以上位置樓板配筋擬予以適當(dāng)加強(qiáng)。
2.3主要加強(qiáng)措施
根據(jù)樓板應(yīng)力分析結(jié)果,加強(qiáng)突變層的樓板厚度和配筋,上下層結(jié)構(gòu)樓板也適當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)造措施??刂粕喜渴者M(jìn)結(jié)構(gòu)的底部樓層層間位移角不大于相鄰下部區(qū)段最大層間位移角的1.15倍。體型收進(jìn)部位上下各兩層塔樓周邊豎向構(gòu)件的抗震等級提高一級。
結(jié)論:
總體上看,多遇地震作用下各層主要樓板的應(yīng)力處于可控范圍內(nèi),設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)增加樓板厚度,從應(yīng)力分布看,樓板剛度適中,足夠傳遞水平力而不導(dǎo)致水平力作用下樓板開裂從而引起樓板剛度的大幅消弱,因此對部分應(yīng)力集中處加強(qiáng)樓板配筋,使其達(dá)到在多遇地震作用下樓板基本處于彈性狀態(tài)。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:
金霄龍,男, 1976.5,大學(xué)本科,高級工程師,研究方向?yàn)榈鼗A(chǔ)及防護(hù)工程,一級注冊結(jié)構(gòu)工程師;注冊巖土工程師;一級注冊結(jié)構(gòu)人防防護(hù)工程師;注冊咨詢(投資)工程師;就職于浙江精創(chuàng)建設(shè)工程施工圖審查中心。