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摘要：框架-剪力墙结构，结构平面及竖向不规则。采用基于结构性能的抗震设计目标理念，分析该建筑结构基本指标以及针对结果采取的抗震加强措施，解决设计中存在的超限及扭转效应明显等问题，使结构满足抗震要求。
关键词：平面及竖向不规则 平面扭转效应 楼板开洞 结构性能的抗震设计
1工程概况
此工程是集商业、餐饮、健身、办公为一体的综合性公共建筑，地下三层，地上十六层，工程总建筑面积5.6万平米。其中地下三层为库房及设备机房，部分为人防物资库，地下二层、一层为汽车库、自行车库、超市、厨房、办公及设备用房，首、二层为银行，商务办公和餐厅，三、四层为餐厅和厨房，五层为健身房，六~十六层为大开间办公，其中十四层为报告厅。地下三层层高5.2米，地下二层层高5米，地下一层层高6.2米，地上一~五层层高4.5m，六~十三，十五，十六层层高为3.7米，十四层层高7.5米。结构形式采用框架-剪力墙结构，标准层结构布置详见图1。工程的地震设防烈度为8度，场地为III类场地，设计地震分组为第一组。
通过两种方案比较，减弱中部筒体刚度的同时，并加强外围筒体的刚度，结构的第一振型由扭转转为了平动，同时楼层的最大位移比也相应的降低了。
2.2结构竖向不规则
十四层层高7.5米，是标准层层高的2倍，通过PKPM软件计算，弹性时程分析计算的底部剪力及弹性位移角均未超过振型分解反应谱法计算的结果，但是在十四层，地震剪力及弹性位移角都出现了突变，说明此楼层为结构的薄弱层。《高规》3.5.8条规定，结构薄弱层在地震作用标准值作用下的地震剪力取1.25倍的增大系数。在结构设计中，采取了一些加强措施，如下：
（1）对十四层及相邻上下层的地震力放大；
（2）对十四层及相邻上下层的竖向构件配筋率加大，提高延性；
（3）对十四层及相邻上下层采用井字梁和次梁加密（详见图2），提高楼板水平刚度；
（4）对十四层及相邻上下层的楼板配筋率加大。
2.3其他特点
1、本楼存在大量的楼板开洞，在整体计算中，采取取消全楼强制性刚性楼板假定进行计算，对楼板薄弱部位均采用应力分析。对于楼板大开洞层，本层剩余楼板定义为弹性楼板，以考虑楼板刚度对水平位移的影响。上下层楼板也均应加厚，按应力分析此楼板受力情况来确定最终的楼板厚度。有效宽度很小的楼板的设计，控制多遇地震下混凝土主拉应力不超过混凝土抗拉强度设计值，基本烈度下，竖向荷载与作用组合时板内的钢筋不屈服。正常板厚取120mm，加强楼板厚度取130~150mm。用PMSAP软件直接读取楼板的应力进行复核，除个别楼板洞口角部出现应力集中，其余均满足设计要求。
2、主体结构在3-5轴处，十四、十五层为单跨框架，属于抗震的薄弱环节，按照延性框架和延性剪力墙进行设计，需做到“强柱弱梁”，“强剪弱弯”，“强墙肢弱连梁”，“强核心区弱杆件”，实现塑性铰出现在梁端及连梁上，避免柱及墙肢先破坏，使结构在罕遇地震下，充分发挥构件的延性与耗能能力，有足够的承载力。
3、加大整个结构边梁的截面尺寸，加强结构的整体性，在大开洞的楼层加大洞口周边梁的截面尺寸，增强梁的配筋，补充因楼板开洞造成的楼板刚度减小。
4、标准层的3-11轴外侧均为大悬挑构件，悬挑长度4.3m，根据《抗规》，8度抗震设计时，应考虑竖向地震作用。
5、结构总长度为81.9m，施工期间的温度应力通过设置后浇带的方法来解决，建筑物的维护结构为玻璃幕墙，使用过程中温度应力比较小，主体结构按不设置施工缝设计。
3.结语
本工程平面及竖向均有不规则，通过多种软件多方位的计算复核，找出结构的关键性问题和结构的薄弱环节，并采取相应的加强措施，满足抗震设防理念，各项计算指标满足规范要求，结构设计安全可靠。本次设计讨论了高层建筑平面扭转效应的具体控制方法，不规则建筑物的具体设计方法等一些实际的工程问题。
参考文献：
[1]建筑抗震设计规范（GB50011-2010）
[2]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）
[3]高丽人 方鄂华 钱稼如 高层建筑结构概念设计 2005
论文作者:梁臣 高帆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/8
标签：楼板论文; 结构论文; 层高论文; 应力论文; 开洞论文; 四层论文; 刚度论文; 《基层建设》2017年第13期论文;