1、框支剪力墙结构设计与分析【摘要】结合一栋框支剪力墙高层建筑的结构设计过程，针对项目的超限情况，通过大量的计算分析以及严格的抗震措施，确保结构在地震作用下具有良好的抗震性能。 【关键词】高层建筑；框支剪力墙结构；结构设计 Abstract Based on the structure design process of a frame supported shear wall structure，for the conditions of beyond code limits， seismic performance is ensured through a lot of calculation
2、 and strict seismic measures. Keywords tall building；frame supported shear wall structure；structure design. 1、工程概况 某高层商住楼位于广东省英德市，是集底部商业裙房、住宅塔楼于一体的高层建筑。工程主体高 89.10m，地下 2 层，地上 26 层；裙房地上三层，建筑高度 18.0m。 本商住楼底部三层为商业裙房，首层层高 6.80m，23 层层高5.60m；4 层为设备转换层，层高 4.0m；5 层以上为住宅，层高均为3.05m。为实现底部大开间与上部剪力墙之间的转换，在裙房顶部设置
3、结构转换层，形成底部大空间的框支剪力墙结构。裙房结构平面布置图如图 1 所示。 本工程所在地区的抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组为第一组；场地类别为 II 类；场地特征周期Tg=0.35s； 按建筑类别及场地调整后确定抗震等级的地震烈度为 6 度；建筑结构的阻尼比取 5%；50 年一遇的基本风压为 0.30kN/m2，地面粗糙度为 C 类12。 图 1 裙房结构平面布置图 2、结构选型 本工程转换层采用了传力直接明确、传力途径清楚的梁式转换方式。楼梯间、电梯间以及设备管井处布置落地剪力墙，组合成筒体布置形式，其余剪力墙均为框支剪力墙。结构转换层结构平面布置图如
4、图 2 所示。 图 2 转换层结构平面布置图 3、结构超限情况 通过结构整体计算分析，结合广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则 （粤建市函2011 580 号） ，对本工程的不规则情况进行判断分析，结构不规则情况见表 1。 4、结构计算分析 4.1 抗震等级确定 剪力墙底部加强区高度为转换层以上两层且不小于房屋高度的1/10。本工程转换层设置在 3 层，属于高位转换，框支柱的抗震等级为一级，框支梁的抗震等级为二级，底部加强区落地剪力墙抗震等级为一级，非底部加强区的剪力墙抗震等级为三级。 4.2 主要计算结果 为分析整体结构的特性，采用 SATWE、GSCAD 对结构进行整体对比计算。
5、结构嵌固端取为地下室顶板，计算中考虑双向地震作用和偶然偏心的扭转耦联影响。计算结果见表 2。 4.3 补充计算分析 4.4. 弹性时程分析 为了校核多遇地震下上述振型分解反应谱法的计算结果，采用 SATWE软件进行了弹性时程分析补充计算。RH4TG035 为场地地震安全性评价报告提供的人工地震波，TH2TG035、TH4TG035 分别为天然波。按照规范要求进行双向地震波输入，主、次方向峰值加速度最大值按 1：0.85 的比例调整。弹性时程分析得到的结果如图 3 所示。 （a）最大楼层位移角曲线 （b）最大楼层剪力曲线 图 3 弹性时程分析结果 从以上计算结果可以看出，三条时程曲线计算得到层间
6、位移角均满足规范要求。X、Y 向的最大楼层位移曲线、最大层间位移角曲线、最大楼层剪力的分析结果与振型分解反应谱方法计算结果趋势基本是一致的，没有出现异常情况。 5、抗震措施 经过上述计算分析，除计算结果满足规范要求以外，为保证结构安全，还需采取抗震构造措施。 （1）转换层楼板承担着完成上下部分剪力重分配的任务；并且由于转换层楼板自身平面内受力很大，而变形也很大，所以转换层楼板必须有足够的刚度作保证。转换层楼板厚度取为 180 mm，双层双向钢筋拉通，每层最小配筋率为 0.25%。另外，为了协助转换层楼板完成剪力重分配，将转换层上层楼板也适当加强，厚度取 150mm。 （2）在核心筒内增加底部落地剪力墙的数量和厚度，调整裙房结构的刚心，加强裙房部分抗扭刚度，以减小裙房结构的的扭转位移。 （3）严格控制转换柱、落地剪力墙的轴压比，以提高整体结构的抗震性能。 （4）通过优化上部结构布置，减小框支梁因偏心荷载产生的扭矩。 6、结 论 本工程为高位转换的框支剪力墙结构，存在扭转不规则、竖向构件不连续等不规则项。结构设计时，通过大量的计算分析以及严格的抗震措施，确保了结构在地震作用下具有良好的抗震性能。 参考文献 1 JGJ 3-2010.高层建筑混凝土结构技术规程S.北京：中国建筑工业出版社，2011 2 GB 50011-2010 建筑抗震设计规范S.北京：中国建筑工业出版社，2010
