1、小高层商住楼抗震超限结构分析摘要:本文结合工程实例,对平面不规则超限高层建筑,结构采取的技术措施,通过 SATWE 和 PMSAP 程序计算对比保证结构安全 关键词:超限小高层建筑;平面不规则 ; 抗震设计 中图分类号:U442.5+5 文献标识码:A 1 工程概况 小高层商住楼位于上海市,该地块地处市中心繁华区域。该公寓为地上 11 层的小高层商住楼,主楼一层和裙房为商店,二层以上为住宅。总建筑面积 6351.26 平方米,建筑覆盖率1.2 时,表明结构质量、刚度明显不均匀,其平动振型与扭转振型耦联震动反应较大,双向水平地震作用将进一步增大结构扭转变形,为更好地控制结构的抗扭能力,此时要计入
2、双向水平地震作用。在设计中,按不计入偶然偏心的影响验算过 1.2,按建筑抗震设计规范GB50011-2001 第 5.1.1 规定应计入双向水平地震作用。 3).SATWE 与 PMSAP 计算结构的比较。 结构自振周期相当接近,扭转周期均出现在第三周期,且 Tt/T1 均小于 0.85;结构顶点位移与层间相对位移相差较小;总质量、地震总剪力、剪重比等相当接近。 通过以上计算与分析,可以看出本工程高层住宅用两种程序计算的结果相差不大,总体上保持一致,均在规范规定的合理范围之内。总体说结构刚度较合理,虽然主楼 Y 方向存在扭转不规则 y=1.34,但其结构扭转效应能满足规范要求。楼板基本连续,具
3、有良好的整体性;竖向抗侧力构件连续,侧向刚度沿高度变化均匀,无明显的结构薄弱层;结构变形上从顶点最大位移到楼层最大层间位移均满足规范要两种不同力学模型计算结果较吻合,在对结构薄弱部位采取一定的抗震加强措施后,可以认为结构满足规范要求安全合理。 3.2 抗震概念设计及抗震加强措施 .增强建筑物周围刚度。由于建筑平面较为复杂,平面凹口深度较大,外伸较长,扭转效应明显。为了加强结构的抗扭刚度,对建筑物外围护墙体采取少开结构洞甚至不开结构洞的做法,适当弱化内部主体结构,用以增加结构抗扭转刚度,有利于缩短扭转周期,调整整个结构第一、二、三周期中扭转分量所占比例至合理范围,同时调整抗侧力构件布置使之均匀对
4、称,减少结构质心与刚心之间的偏心,以减少结构的扭转效应。 .增强底部侧向刚度。对于楼底部一层由于建筑设置商场而增加层高,因此特意将底部一层剪力墙厚度增加为 300mm,以加强其侧向刚度,使侧向刚度变化均匀。 .加强结构延性设计。通过对连梁等耗能构件加强其合理性配筋的设计,对剪力墙底部加强区增加配筋率、提高暗柱配箍率,限制剪力墙在重力荷载代表值作用下的轴压比,以及对结构位移较大部位加强其构件的延性等措施,以增加结构在地震下耗能能力。 .加强楼板的整体刚度。楼板是传递整个地震水平力的重要构件,因此我们对楼电梯间以及中间凹口部位附近的楼板均增加其板厚为 120mm,并提高其配筋率。另外对纵向两端的楼
5、板也增加其板厚、提高配筋率,以提高整体刚度,保证楼层水平地震力的正常传递。 .在楼层凹口处根据需要增设拉梁以及拉结板,并加强配筋,以改善此薄弱部位的刚度及延性,从构造上加强平面的连续性。 4 结论 .在高层建筑设计早期方案阶段,运用抗震概念设计的理念,通过与建筑师、业主协调,调整结构布置,尽量做到平面及竖向不超限,使结构体系、结构体型的规则性及整体性满足规范的规定。 .如平面超限不可避免,应调整抗侧力结构布置,用加强周边弱化内部结构的方法,提高结构抗扭刚度,满足规范规定的扭转不规则指标即位移角和周期比的最大要求。 .通过改变剪力墙厚度的方法,避免结构竖向刚度的突变。 .抗震计算各项指标满足规范要求后,再对结构抗震薄弱环节进行抗震构造加强。 参 考 文 献 【1】中华人民共和国建设部 GB 50011-2001 建筑抗震设计规范 北京: 中国建筑工业出版社,2001。 【2】 中华人民共和国建设部 JGJ 3-2002 高层建筑混凝土结构技术设计规程北京:中国建筑工业出版社,2002。 【3】 徐培福.复杂高层建筑结构设计 北京:中国建筑工业出版社,2005。