针对某高层建筑的结构设计分析__期刊目录网,论文发表,发表论文,职
分类：推荐论文
时间：2011-02-25 14:43
关注：(1)
【摘要】介绍了某高层建筑结构选型、计算分析和构造措施等。提出了一些解决措施，可供同类高层建筑结构设计参考。
【关键词】高层建筑结构；结构模型设计分析
1工程概况
湖南省某商住楼，局部一至四层为商业用房，其余为住宅。地下一层作为设备用房、机动车库和人防空间使用，建筑物底层架空，作为自行车库和活动场地。该工程建筑设计构思灵活，充分体现了功能多样化的使用要求，但也导致结构体系复杂，出现了错层、多塔等结构，对建筑抗震方面提出了更高的要求，因此，选择合理的结构方案并优化十分关键。笔者通过总结和分析该商住楼结构设计初期的选型和调整经过，探讨如何建立合理的结构模型及优化设计等问题。
2工程的建筑方案特点
1)平面：该建筑南北方向长86.32m，东西方向长79.04m，设计成“凹”型，有较长的外伸部分(见图1)。x.y方向剪力墙分布不均匀，不对称。沿Y向井筒集中布置在建筑物北侧，南侧为框架，结构在两个方向扭转不规则。
图1平面图
2)立面：建筑物在立面上错落有致，高度变化较多，层数依次有3层、10层、14层、16层(见图2)。
图2立面图
3)设置错层：根据建筑设计需要，该建筑部分设置3层商业用房，相邻10层住宅，两者层高不同，而且连接处位于楼梯、电梯这类薄弱部位，建筑上采用错层来处理(见图3)。
图3错层布置
3结构设计分析
3.1结构方案布置的主要思路
结构设计不仅是一门专业技术，更是一门艺术，这在结构布置分析阶段表现得尤为突出。结构方案选择，不但有安全方面的考虑，而且还要满足建筑空间形式和使用功能、构造功能及所感受到的形象功能等多方面的要求。本工程结构方案布置的主要思路为：
1)剪力墙布置尽可能集中，以留出足够可变化的空间。
2)方便住宅套型内部组合变化，调整梁的大小和位置。
3)建筑高低错落，局部层数相差太大，平立面均不规则，在结构总体设计上设置抗震缝，将平面分割成若干个小单元，使各小单元的立面和平面尽量变得简单规则。
3.2结构模型调整过程
针对该建筑体型复杂的特点，采取多种模型进行分析和试算，并根据试算结果运用结构概念设计对其做相应的调整和优化。
3.2.1结构模型的选择
高层建筑在结构设计过程中，一方面要求结构布置规则、对称，特别是要求平面刚度布置均匀，以减少扭转：另一方面要求加强结构的抗扭刚度和抗扭承载力。这两方面已经成为结构师普遍认同的设计要求，是重要的概念设计内容。现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008版)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)(以下简称《高规》)中，给出了一些关于结构抵抗扭转的量化指标，周期比就是其中的一个重要指标。周期比反映结构抵抗扭转效应，它控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而不是绝对大小，目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大的(相对于侧移的)扭转效应。周期比不满足要求时，说明结构扭转刚度相对于侧向刚度偏小，这时单纯增加结构尺寸，往往收效甚微，应通过整体调整才能获取良好的效果。
1)模型1：设抗震缝将建筑分成两个单元，在楼梯间和电梯井处设剪力墙(见图4)，计算结果是周期比不满足要求。
图4模型1结构布置图
2)模型2：设置抗震缝将建筑分成四个单元，在楼梯间和电梯井处设置剪力墙(见图5)。按照多塔对各单元进行试算，结果在南面2个单元的周期比过大，不满足要求。
图5模型2结构布置图
3)模型3：对模型2的计算结果进行分析，可知结构的扭转刚度不够，加强建筑周边的刚度可以有效地改善结构的扭转性能；然而建筑上又不允许周边设置剪力墙，在与建筑协调后采取在分户墙上增
