中信建筑设计研究总院有限公司 湖北武汉 430014
摘要；我国经济快速发展，城市中高层建筑结构也越来越多样化，人们对高层建筑要求也越来越高，在高层建筑中框架结构和剪力墙结构在施工过程中得到了广泛的应用，这也对其设计提出了更高的要求。本文主要对高层抗震技术在该结构中的运用，总结一些抗震技术措施以便参考。
关键词；框剪结构；剪力墙；抗震设计
某城市主楼25层（建筑物结构总高度＜100m），拟采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，裙房拟采用现浇钢筋混凝土框架结构，主楼与裙房间设置抗震缝。裙房相邻人防地下室战时为核6级二等人员掩蔽所，平时为车库。
1、建筑结构设计
1.1 结构计算及分析
侧墙采用静止土压力，系数0.50。地下室底板及侧墙均采用现浇钢筋混凝土结构，防水等级为二级。地下室底板、室外顶板及外墙采用防水混凝土，埋深＜10m时，抗渗等级为P6；埋深≥10m 时，抗渗等级为P8。由于本工程上部高层建筑与多层裙房之间设防震缝，地下室不设缝为超长结构，地下室上部结构与高层主楼之间设置沉降后浇带，其余部位每30～40m左右设置一道伸缩后浇带。
1.2 楼板设计
高层主楼地下室顶板采用大板，板厚≥180mm；裙房及人防顶板地下室顶板采用现浇空心楼板，人防顶板及地面有覆土的纯地下室顶板厚500mm，暗梁800×500mm。地下室顶板多层裙房的首层楼面的，空心楼板400mm 厚，暗梁800×400mm；地上部分多层裙房采用单向次梁楼板，一般板厚130mm；高层主楼采用大板结构，板厚有150mm、180mm、220mm 等，核心筒内为120mm，两核心筒连接板板厚150mm；楼板配筋规格：三级钢，间距100、150、200mm；支座钢筋标数字表示为至梁、墙边距离。
1.3 梁设计
地下室部分（包括首层楼板），空心楼板部分暗梁800×400mm 及800×500mm，高层主楼框架梁截面尺寸为300×600mm 至400×700mm 及宽扁梁600×500mm。
裙房地上部分采用单向次梁形式，主梁截面尺寸300×600mm 至400×700mm，次梁截面尺寸为200×400mm 至300×550mm。高层地上部分采用大板结构主梁截面尺寸400×600mm，部分采用宽扁梁700×400mm 及550×400mm。
连梁截面：400mm 或梁底至洞口顶；三级框架梁端截面的底面/ 顶板纵筋面积比，≥0.3；箍筋最小直径8mm，加密区箍筋最大间距Min（hb/4，8d，100）；框架梁采用两根主筋通长，次梁采用架立筋，端部附加。
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1.4 竖向构件设计
三级剪力墙截面最小要求：160mm；轴压比控制0.60；剪力墙构造边缘构件：加强区：竖向钢筋最小Max（0.6%Ac，6d12），箍筋最小d6@150；其他部位：竖向钢筋最小Max（0.5%Ac，4d12），箍筋最小d6@200；箍筋、拉筋水平间距应≤300mm，≤纵筋间距的2倍；剪力墙竖向和水平配筋率：≥0.25%；间距≤300mm，直径≥8mm；框架柱：由轴压比控制，裙房框架柱大部分为600×600mm，左侧大餐厅周边柱为700 ×700mm；高层部分地下室柱为700×800mm、850×850mm、900×900mm，核心筒角柱为600 ×400mm 及400×600mm；地下室外墙厚均为300mm，人防墙厚300mm，高层主楼核心筒外边剪力墙250mm，内墙200mm。
2、抗震技术措施
本工程长宽两个方向每间距30～40m 适当位置设置一道伸缩后浇带，在高层主楼与裙房之间设置一道沉降后浇带。地上高层主楼与裙房之间设抗震缝，缝宽150mm。
2.1连梁的设置位置通常在剪力墙洞口上方。在设计连梁的过程中，必须保证剪切破坏要晚于连梁弯曲发生破坏的时间。为了保证梁内塑性铰的出现，可以在连梁内设置分配箍。一旦发生地震，塑性铰可以吸收并消耗大量的地震能量，地震能量一旦有所削弱，其破坏能力也有所减轻。连梁设置，切实实现了建设项目多道防线防护，显著提高了项目稳定能和抗震性能。
2.2抗震计算方法的改良。在现行规范的抗震分析中采用协同工作计算法，也就是应用剪力墙弹性刚度和框架弹性刚度进行组合，最终形成联体结构模型，对弹性自振周期进行计算，将弹性地震作用按弹性刚度的比值，对应分配给相应的剪力墙和框架。剪力墙的开裂以及刚度在局部区域发生的变化，一般不能通过该计算方法进行计算。可以通过以下方法对其进行适当调整：
2.3对项目空间的有限元进行分析，得到以下结论：受拉墙肢和受压墙肢承受总剪力的能力不均，其中，受压墙肢承受的总剪力约为受拉墙肢承受总剪力的9 倍。所以，在对级别较高的抗震墙进行设计的过程中，为了降低受压墙肢的承载能力，提高受拉墙肢的承载能力，可以将受压墙肢的剪力和设计弯矩乘以1.25。
2.4加强连梁的强度是改善应力分布不均的有效手段。合理地设置连梁结构，通过连梁可以将周向应力向各片墙肢均匀传递，使墙肢可以均匀地分担总应力。有效避免了某墙肢全截面受拉的情况发生，进而彻底优化了墙肢承受剪力不均的状况，进而达到了提高整个项目抗震性能的目的。
2.5框剪结构剪力墙出现开裂，剪力墙刚度会有所降低，为了防止剪力建筑进行传递，必须充分做好二道防线，也就是说，第二道防线的设置就是为了给承受剪应力做好储备。通过框架系统作用，对剪力进行适当分配，对框架剪力进行适当调整，通过有限元进行分析，最终得出以下结果：一般在0.4～0.8H 之间，高层框剪结构结构最大层间会发生相对位移，通过对结构中框架的受力特点进行分析，针对0.4H 以上部分的框架，可以适当提高剪承载能力，利于整个项目抗剪能力的提高。
3、结束语
综上所述，得出以下结论：
（1）项目结构形状不规则性会减弱项目对地震的抵抗力。为了防止整个项目结构之间的形状发生不规则变形，造成不利于抗震的情况发生，在主楼和裙楼之间设置两道宽度为110mm 的抗震缝，在抗震缝的两侧需要设置地下室和双柱。
（2）对转换梁不仅需要凭借整体计算进行分析，还需要应用平面应力分析程序，对局部结构的有限元进行比较和分析，详细地对所有的应力进行分析和记录，通过计算结构配置扎筋。转换层以上的柱子，在特定的高度区间内，沿着柱子全程使用井字复合箍，相邻箍筋之间的间距≤100mm，相邻肢距之间的距离≤200mm、控制直径≤12mm，在柱截面中部需要设置纵向钢筋形成的芯柱，控制纵向钢筋的截面积必须＞柱截面面积的0.8%。
（3）第一层、层面楼板、避难层以及设备夹层的板厚度为180mm，中央核心筒板厚度为150mm。为了提高整个建筑项目的抗震性能，适当加强配筋，同时需要双向设置双层钢筋网。
参考文献：
[1]嵇梦秋.某高层框剪结构的抗震性能分析[D].合肥：安徽建筑大学，2017.
[2]邓文杰.高层框剪结构剪力墙抗震设计及实例分析[J].建材与装饰，2016（21）：113-114.
论文作者:杜小虎
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第16期
论文发表时间:2019/6/17
标签：结构论文; 截面论文; 地下室论文; 主楼论文; 顶板论文; 剪力论文; 高层论文; 《建筑模拟》2019年第16期论文;