多层建筑的超限结构设计（论文）.pdf

· 23· 随着国民生产总值的提高，人们对生活的追求也逐步提 高，建筑设计也追求功能全面、造型新颖别致。建筑造型多 样，往往建筑本身结构就不规则，如平面凸凹不规则、楼板 局部不连续、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续等。 针对多层建筑，含有3条或 3条以上不规则高层建筑需要进行 专项抗震审查，对超过规范限制的建筑需要进行抗震专项论 证。 以 1号康养酒店为例，浅析多层建筑超限设计应注意的 问题。 1 工程概况 拟建盈浦城中村俞家埭 1组、2 组、3组养老院及商业项 目场地位于青浦区，青赵公路以南、大盈港以西、卢湾港以 北地块内。 1号康养酒店为地下 1层，地上 5层框架结构，其 西面带 2层商业裙房，主楼建筑为康养公寓，整体结构平面为 L 形。建筑平面及剖面如图 1所示。 1 号康养酒店抗震设防烈度 7度，抗震设防类别为标准设 防类（丙类），设计基本地震加速度 0.10 g，场地类别为Ⅲ类， 多遇地震下场地特征周期为0.65 s，混凝土框架抗震等级为 三级。 基础采用桩+承台 +筏板形式。桩采用 PHC 500 AB 125 型预应力管桩，桩端持力层为 7-1层砂质粉土，拟建场地经判 别不需考虑地震液化影响，建筑物最大沉降量小于 50 mm。 2 不规则分析 1号康养酒店位移比大于 1.2，属于平面不规则中扭转不规 则 ；凸出部分占相应投影方向的总尺寸比值为（ 16.8/38.6）= 43.5%（>30%），凸出部分长度比值为（7/16.8） ×100%=41.7% （<50%），属于平面不规则中凹凸不规则 ；层二门厅顶板楼面 标高5.900 m，比二层楼面 4.500 m标高高出 1.4 m，存在较大 错层，属于平面不规则中的楼板局部不连续 ；层三立面收进 大于25%，属于竖向不规则中侧向刚度不规则 ；屋面构架局部 梁抬柱，属于竖向不规则中竖向抗侧力构件不连续。根据 GB 50011—2010（2016年版）《建筑抗震设计规范》第 3.4.3条、 沪建管〔 2015〕958 号文第13条规定，应对 1号康养酒店进行 多层特别不规则抗震设防专项研究和论证。 3 设计中结构抗震加强措施 本工程为平面与竖向不规则的超限建筑结构，为此将从 结构计算分析、抗震加强措施等方面采取对策和措施，以确 保该工程安全、可靠、经济。 3.1 ™ 8Óe 使用空间有限元分析程序 SATWE进行结构整体分析，采 用考虑扭转耦联的振型分解反应谱法计算地震作用。 使用SATWE 进行弹性时程补充计算，选取 2条人工波和 5 条天然波下的结构响应，以了解结构在地震时程下的响应 过程。将时程分析结果的平均值与反应谱计算结果进行对比， 以便在反应谱计算结果的基础上进行针对性的加强设计。用 PMSAP 进行楼板有限元应力分析和计算，控制多遇地震下板 内主拉应力，使其小于混凝土抗拉强度标准值（小震不开裂）， 设防地震下，钢筋拉应力小于钢筋屈服强度标准值（中震不 屈服）。 由于平面规则性超限对于楼板的整体性有较大的影响， 楼板在自身平面内的刚度无限大的假定不再适用。因此，应 在计算模型中考虑弹性模假定，严格按规范要求控制结构的 刚度比和抗剪承载力的比值。严格按规范要求控制框架柱的 轴压比，按现行规范考虑结构的扭转效应，使结构扭转周期 与平动周期的比值小于 0.9。 3.2 ¦ñ¦œÎ  3.2.1 针对扭转不规则采取的措施 在不影响建筑布置的前提下，适当调整梁柱截面，尤其 转角处的柱，以加强楼层的抗扭刚度 ；同时计算时考虑双向 地震对结构的影响。 3.2.2 针对楼板局部不连续楼层的加强措施 对洞口周边的楼板布设双层双向配筋、控制最小配筋率 不小于 0.25%，使其在多遇地震作用下混凝土主拉应力不大于 抗拉强度标准值，并按中震不屈服复核楼板配筋。 3.2.3 针对错层及立面收进采取的措施 控制错层处框架柱截面尺寸不小于 600 mm，框架柱箍筋 全高加密间距不应大于100 mm；使错层及立面收进部位框架 柱抗震等级提高一级。在设防烈度地震作用下，错层处框架 柱的截面承载力按中震不屈服设计。 3.2.4 单跨框架的技术处理 抗震类别为丙类的建筑物，抗震等级应提高一级 ；对抗 震类别为乙类的建筑物，适当加强和提高竖向构件的配筋率。 4 超限结构设计的计算及分析论证 4.1 hærV‘™ 8N´X™äÓe 计算采用 SATWE计算程序。结构计算分析时输入的地震 ［摘 要］ ?1Ü¢￾U+]Q¬ H ，s住 ?]仕丁???凹? t? ?仕u ，s?]??凹?????堵 、s??/ j0,??r??其???、s丁?r凹??丹?圈??堵 ?，" + ]Q??坤b t?仕??。 ［关键词］ ?关? ；??其? ；住 丁?r?? ［中图分类号］ TU 311.41bbbbb ［文献标志码］ Abbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2021）17–0023–03 Overrun Structural Design of Multi -storey Buildings Ma Jing ［Abstract ］Combined with design of No.1 Health Care Hotel ，the transfinite design of multi-storey buildings is systematically introduced， and the irregularity of the