楼层值周总结范文

楼层值周总结篇1

关键词： 高层建筑；裙房高度；抗震性能；有限元分析

中图分类号：TU208文献标识码： A

Abstract: at present a lot of tall buildings based on business needs, beautiful and functional needs, the main building are affiliated to the podium, the current national standard of reinforced concrete high-rise structure connected to the main building and the podium on the seismic fortification also have mandatory requirements specification, as for the podium level rise on the dynamic characteristics of the main structure of the internal force characteristics, and what is the effect of torsion properties, scholars and experts at home and abroad in this research are few and far between, in this paper,zhuo-yue building concrete engineering instance as the research object, using the finite element software SATWE modeling analysis, by changing the affiliate podium level, structure model and engineering example, this paper compares and analyzes the dynamic characteristics of frame - shear wall structure, the structural internal force, structure deformation and the impact on the whole structural seismic performance.

Key words: high-rise buildings; Podium level; Seismic performance; The finite element analysis

1、工程概况

卓越大厦含四层地下室，三层附属裙房及高层办公楼，主体为框架-剪力墙结构。设计使用年限为50年；抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类），设计地震基本加速度值为0.05g,设计特征周期为0.3s， 混凝土框架抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为三级，商业裙房抗震等级为三级，周期折减系数为0.85。

图1-1 卓越大厦效果图图1-2 卓越大厦结构三维模型

下图为卓越大厦结构平面图，其中图1-3为一、二、三层结构平面图（图中阴影部分为主楼，其余部分为裙房）；如图1-4为标准层结构平面图

图1-3 一、二、三层结构平面图图图1-4 标准层结构平面图

2、模型的选取

本章对卓越大厦建立四个模型如下，四个模型主楼总层数及总高度均不变，各个模型设计参数均与原设计相同。

模型A1：主楼附属一层裙房，裙房总高度6.3米；

模型A3：主楼附属三层裙房，裙房总高度16.2米；

模型A5：主楼附属五层裙房，裙房总高度24.0米；

模型A6:主楼附属六层裙房，裙房总高度27.9米。

3、模态分析

3.1 自振周期

模型前六阶自振周期[1]如下表所示：

表3.1结构自振周期(s)

振型 SATWE

A1 A3 A5 A6

1 3.2217 3.2578 3.3596 3.3637

2 2.8638 2.8881 2.9850 2.9923

3 2.4878 2.5403 2.7711 2.7969

4 0.9133 0.9235 0.9670 0.9884

5 0.7911 0.8224 0.8951 0.9208

6 0.6427 0.6505 0.6899 0.7204

从数据结果看出：随着附属裙房的升高，结构的自振周期逐渐增大，这是因为随着裙房高度的升高，结构的扭转效应增大，所以结构的自振周期有所略微增大。

模型A1周期比[2]Tt/T1为0.7722，A3的Tt/ T1为0.7797，A5的Tt/ T1为0.7950，A6的Tt/ T1为0.8315，符合规范要求；从数值上看出：随着裙房高度的增加，结构周期比逐渐增大，第一平动周期逐步向第一扭转周期靠拢，再次说明结构扭转效应和侧移效应逐渐增大，而且A5、A6模型自振周期数值要较A1、A3模型变化幅度较大，笔者认为，裙房高度升高，导致结构刚度上下不一致，在两个方向上的抗侧刚度也不同，改变了结构整体的扭转效应[3]。

3.2反应谱分析

图3-1和图3-2是模型在地震作用下两个方向上的位移反应曲线、层间位移角曲线。

图3-1 楼层位移反应曲线

由图3-1可知，不管是X方向还是Y方向，楼层位移均随着裙房高度的升高而逐渐减少，说明结构抗侧刚度逐渐增大；对四个模型位移曲线比较还可以看出，从A3到A5再到A6曲线虽然有所增大，但是变化趋势微乎其微，说明随着裙房的高度逐渐升高，对结构整移变化越来越小，而且曲线比较平滑，说明没有产生明显的薄弱环节，而从A1到A3曲线变化幅度较大，说明主楼的附属裙房高度底部几层升高时，对结构楼层位移影响较大。

图3-2 层间位移角反应曲线

从图3-2四个模型的走向趋势看出，随着裙房高度的升高，曲线整体显现抛物线形状，结构最大层间位移角先递增，达到中间某一楼层最大值之后又开始递减；从数据比较可以看出，随着裙房高度的升高，结构的层间位移逐渐减少，这是因为结构整体抗侧刚度逐渐增大。另外程序分析结果还可以发现，两个方向上的层间位移角曲线走势极为一致，但X向的刚度依然大于Y向的，所以模型的X向层间位移角均小于Y向。

图3-3 结构水平地震力作用曲线

图3-3是各模型所受水平地震作用力曲线。可以看出，四个模型各层的地震力作用曲线变化趋势大体一致；其中在X向和Y向都呈现出局部有突变的情况，四个模型地震力均随着裙房高度的升高逐渐增大，说明结构的抗侧刚度逐渐增大，结构更稳定。

图3-4是在X向和Y向地震作用下模型的楼层剪力曲线。

图3-4 结构楼层剪力曲线

观察结构楼层剪力曲线的分析结果，模型A6的结果均为最大值，随着裙房高度的降低结构的楼层剪力逐渐减小；对比四个模型的数据可以得出，模型A3、A5、A6的数值差别极小，说明随着主楼附属裙房高度的升高，对结构整体刚度的影响很小，对结构的整体性影响也可以忽略不计，只需要合理布置楼层的结构平面，使其质量分布均匀，以减小扭转影响[4]。

4、结论

通过改变裙房高度建立四个结构模型形成对比，分析了各模型在地震作用下的动力特性和地震响应的变化规律，主要结论如下：

（1）随着裙房高度的升高，结构自振周期呈现出递增趋势，周期比Tt/ T1也在增加，结构整体刚度增大。

（2）随着裙房高度的升高， 结构的层间位移和层间位移角均在减少，当裙房为一层时降低了结构在该处的抗侧刚度而产生了薄弱层，使框架剪力墙结构丧失整体性，对结构抗震带来不利影响。

（3）裙房高度升高导致楼层刚度分配不均，地震作用力突变更加明显，数值更大，对结构更不利。

（4）结构的楼层剪力随着裙房高度的升高而升高，且在结构竖向方向上刚度产生突变，在抗震设计时要保证结构刚度在竖向方向上分布均匀，避免薄弱层的产生。

参考文献：

[1] JGJ3-2010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,2010

[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

[3] 建筑结构荷载规范（GB50009-2001） .中国建筑工业出版社，2002.

楼层值周总结篇2

关键词：建筑工程；框架剪力墙；结构设计；箍筋配箍特征值

1 框架剪力墙中剪力墙的合理配置

根据国内外遭受到地震后展开调查所得到的数据，得到了一些经验。日本采用平均压应力-墙面积表示法来分析，其中平均压应力σ= G/（AC+ AW），G为楼层重量，AC，AW分别为框架柱及剪力墙的面积。国内根据已建的大量框架- 剪力墙结构，提出底层结构截面面积AC+AW与楼面面积Af之比及AW与楼面面积Af之比（ 见表1），供设计参考（如图1）。

剪力墙设置是否合理的计算标准主要根据结构在风荷载和地震荷载作用下的位移比、位移角，地震作用下结构的振型曲线、自振周期、结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比、结构薄弱层判断及风荷载和地震作用下建筑物底部剪力和总弯矩是否在合理范围内。

2 工程案例

某建筑物总建筑面积20000m2。其中，地上部分建筑面积18880m2，共16层，带5层裙房和一层设备转换层，建筑高度68.8m，地下部分建筑面积1161m2，共1层。结构体系为框架-剪力墙结构，抗震设防烈度7°，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震为第二组，II类场地，设计特征周期为0.4s，风荷载按100年一遇风压取值为0.45kN/m2，雪压取值为0.35kN/m2。

在框架剪力墙设计中，剪力墙的平面布置要遵循以下几点原则：均匀、分散、对称、周边等。每片剪力墙刚度不要太大，连续尺寸不要太长，每一片墙肢的弯曲刚度适中，不会因为个别墙肢的局部破坏而影响整体的抗侧力性能。刚度愈大的墙肢吸收的荷载也愈大，所以考虑墙肢开洞来减轻墙肢的刚度集中问题。剪力墙布置在平面形状变化处，如角隅、端角，因为凹凸角部位是应力集中处，宜设置剪力墙加强。同时电梯间、楼梯间楼面开洞严重地削弱楼板刚度，所以不能保证框架与剪力墙协同工作，需要设置剪力墙来加强。平面图中3轴与A轴处建筑平面布置不允许布置剪力墙，故在4轴与A轴处布置剪力墙。同时为防止墙肢刚度过大而吸收大量的地震力而破坏，在较长的剪力墙中开设洞口，将其分成长度较为均匀的若干墙段，墙肢之间采用连梁连接，使每片剪力墙的弯曲刚度适中，不会出现个别墙的受力太集中而引起破坏。本设计中，主楼楼层面积Af为1050m2，剪力墙面积AW为18.50m2，框架柱面积AC为14m2，AW /Af=1.76%，（AC+AW）/Af=3.09%，符合图1数据（如图2所示）。

图2 框架柱面积数据

设计中对扭转效应的控制采取了一些措施： ①由于主楼标准层凸出部分大于平面总宽度的30%，故将该凸出部位板厚加厚至150mm，并在计算时设为弹性楼板；②设备层层高低，其刚度虽大于相邻上部楼层侧向刚度的70%，但刚度相对其相邻层还是比较薄弱，故将设备层及其相邻的上下层强制设为薄弱层，加强该处的竖向构件；③采取措施使各楼层的刚心、质心的偏心距控制在0.15以内，主楼与裙房屋面的质心、刚心偏心距小于建筑相应边长的20%；④在裙房的一侧合理布置剪力墙；⑤对框架柱倾覆弯矩及楼层框架总剪力进行调整，主楼的底部总剪力为裙房屋面的总剪力。模型经过调整，对计算结果进行分析判断，确认后作为工程设计依据。

3 提高框架柱及剪力墙轴压比措施

轴压比主要为控制结构的延性，框架结构的缺点是侧向刚度小，当层次较多时，全产生过大的侧移，易引起非结构性构件破坏而影响使用，但它具有平面布局灵活，可形成较大建筑空间的优点，为了保留这个优点，同时又提高其侧向刚度，便产生了框架剪力墙结构，这个结构主要特点是在保留框架结构优点的基础上由于增设了抵抗剪力的剪力墙，从而大大地增加了其侧身刚度，在这个结构体系中剪力墙承担了80%的以上的水平荷载，而其中的框架仅承担了约20%，这与框架结构中不管什么方向的荷载均由框架全部承担的情况是不同的，因此，我们可以看出，当建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别、基底类别等均相同的情况下，对框架结构中的框架要求要比框剪结构中框架的要求等级要高得多，随着轴压比的增大，结构的延性越来越差，对高层建筑抗震十分不利。本工程在进行初步设计时，提出当地混凝土搅拌站无法保证C40以上混凝土施工质量，混凝土最高强度等级为C40。根据规范规定，二级框架-剪力墙结构框架柱轴压比为0.85，若按框架柱轴压比为0.85设计，框架柱的截面面积很大，影响建筑平面布局。故框架柱采取规范提出的构造措施提高柱轴压比限值至0.90设计。底部加强区剪力墙厚度为350mm，混凝土强度等级为C40，能够满足设计要求。

分析表明，即使高宽比为1.0的低剪力墙，同样可具有良好的延性性能。相关专业人员对4片箍筋配箍特征值为0.1208～0.1502 的剪力墙试件进行了反复水平荷载作用下的抗震性能试验。研究剪力墙约束边缘构件配箍率、位移延性比、剪力墙高宽比等因素对剪力墙轴压比限值的影响，并给出满足具体延性需求、对应不同约束边缘构件配箍特征值的剪力墙轴压比限值。

4 框架剪力墙中连梁设计

框架剪力墙结构中框架与剪力墙、剪力墙与剪力墙的连接方式有铰结与刚结两种。铰结为通过楼板连接来保证剪力墙与框架协同工作，刚结为通过连梁连接来保证剪力墙与框架协同工作。

剪力墙承受的地震楼层剪力，A.单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40% B.各楼层每道剪力墙承受的水平地震剪力不宜超过该楼层总剪力的30%C.各楼层每道剪力墙承受的水平剪力不宜超过该楼层总剪力的50%D.各楼层每道剪力墙承受的地震楼层剪力，不超过该楼层总地震剪力的1/3。当结构遭受小于其设防烈度的多遇地震时，整个结构处于弹性工作阶段。当遭受高于其设防烈度的罕遇地震时，连梁形成塑性铰消耗地震能量，结构刚度降低，自振周期加大，地震力降低，减轻结构破坏。连梁破坏有脆性的剪切破坏和延性的弯曲破坏，设计时应尽量避免连梁发生剪切破坏，让连梁先屈服，形成塑性铰。连梁设计时可以考虑以下措施：

（1） 对连梁的刚度进行折减，既保证了塑性铰出现在连梁上，又减少其内力，满足结构设计要求。高层建筑混凝土结构技术规程5.2.1规定，在内力与位移计算中，抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁可予以折减，折减系数不宜小于0.5。结构设计中，连梁折减系数一般取0.7。

（2） 若连梁刚度折减后内力还是过大，截面设计困难，可在连梁截面高度的中间开设水平通缝。

（3） 为保证连梁的延性，设计时应做到“强墙（柱） 弱梁”，“强剪弱弯”，截面尺寸应符合规范设计要求。

（4） 不宜将楼面主梁支承在连梁上。

5 结语

楼层值周总结篇3

关键词:超高层 建筑 抗震 设计

中图分类号：TU2文献标识码： A

前言

随着高层建筑的迅猛发展，建筑的多功能要求，超高层建筑越来越多，许多建筑采用底部大裙房、上部多座塔楼的建筑形式。这些复杂的建筑形式的出现给其结构抗震分析以及抗震设计带来了许多新的问题。

一、超高层建筑设计基本要求

1、针对建筑物的整体稳定性、承载程度以及整体延伸性等多个方面进行综合考虑

在工程的设计中，对于结构的构建必须要符合安全的要求，还有对可能出现薄弱部分的进行建筑加强，采取必要的措施，提高建筑物整体的抗震能力，当然对于建筑物所要承受的竖向荷载来说，基本的构建不可以成为主要的耗能构件。

2、尽量的设置多层次的抗震防线

对于每一个建筑物来说，一个良好的抗震体系必须要由多个延伸性较好的分体构成，多个构件结合在一起工作，起到很好的配合作用也不会相互影响。在高层建筑中会设立很多的抗震防线，这主要是因为在一次强烈的地震过后必定会经历多次的余震，但是如果只有一道抗震防线，那必定很难保证建筑物的整体安全性和稳定性，所以必须要在建筑中设立多个抗震防线，当然对于建筑物内部中的构件之间的关系也不能忽视，对于每一个楼层来说，在使用的主要耗能构件发生屈服之后，必须要对其进行弹性检测，使其可以拥有时间较长的抗倒塌能力。

3、地震波的选择要求

对超高层建筑，必要时考虑长周期地震波对超高层结构的影响。输入地震加速度时程曲线应满足地震动三要素要求，即有效加速度峰值、频谱特性和持时要求。对超高层建筑，在波形的选择上，在符合有效加速度峰值、频谱特性和持时要求外，满足底部剪力及高阶振型的影响，如条件许可，地震波的选取，尚应考虑地震的震源机制。

二、超高层结构反应谱分析要点

反应谱理论是现阶段建筑抗震分析的基本理论。对于设计人员，反应谱分析主要是地震动参数的选取和结构基本信息的输入。反应谱分析的关键是对计算结果进行分析，判断计算结果是否合理。

1、两个不同力学模型的三维计算软件

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)，(简称抗震规范)3．6．6条规定：复杂结构多遇地震下应采用不少于两个的不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力和位移计算：《高层混凝土结构技术规程》(JGJ3―2002)(简称高层规程)亦有相关规定。目前国内常用的计算软件如SATWE、PMSAP、ETABS、MIDAS均属于“不同力学模型的三维空间分析软件”，小震下的弹性反应谱分析可任选其中两个程序进行计算。

2、关于超长周期反应谱

超限高层建筑大多为高柔结构，周期较长，有些甚至超过6．0s。例如天津津塔项目，主楼总高度330m，结构第1周期达到7．60s。抗震规范5．1．4条规定，周期大于6．0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。

3、层间位移角限值

超高层钢结构的层问位移角限值按照抗震规范要求取1／300。超高层混凝土结构层问侧移角限值在高层规程中规定：高度等于或大于250m的高层建筑，其层间位移角部不宜大于1／500；高度在150~250m之间的高层建筑，层间位移角限值可采用“表4．6．3数值”与1／500线性插值取用。要注意高层混凝土规程第4．6．3条小注：“楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响”。

4、剪重比调整

抗震规范5．2．5条和高层规程3．3．13条提出了“最小地震剪力系数”要求。由于地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3．5s的结构，计算得到的水平地震作用下的底部总剪力太小。换言之，就是结构 ‘柔”，受到的地震力太小，从偏于安全的角度考虑，人为地提高地震剪力以保证结构设计的安全性。最小剪力系数取值在3．5s开始减小，至5s后不再下降。考虑大于5s的结构多为超高超限的高柔结构，适当提高地震下的抗侧移刚度和承载力是合理的。

5、层刚度比和层抗剪承载力的控制

抗震规范、高层规程均有“楼层刚度不宜小于相邻上层70％ 或其上三层侧向刚度平均值的80％”的规定。《高层民用钢结构技术规程》(GJG99―98)(高钢规)3．3．1条规定，楼层刚度不小于相邻上层的70％，且连续三层总的刚度降低不超过50％。抗震规范规定结构楼层抗剪承载力不小于相邻上层的80％，高层规程规定A级高度层抗剪承载力不小于其上一层的80％、B级高度抗剪承载力不小于上层的75％。高钢规规定任一楼层抗侧力构件的总受剪承载力不小于其相邻上层的80％。

三、实例分析

1、工程概况

项目位于昆明市高新区前所村“城中村” 改造（联邦国际）项目A2、A3号地块。总用地面积140312m2。土地用途为商业、住宅用地，其中商业占10%，住宅占90%。裙房面积为1.4 万m2，办公楼面积约为12.6万m2，上部塔楼包括： 1、2、3、5栋住宅楼36 层，标准层层高3.6m，建筑总高度129.6m。本次针对较高的1、2、3、5栋住宅楼进行结构布置，计算并探讨各种布置方案的性能。下部裙房包括：五层商业面积1.4 万m2，首层层高5.2m，其余商业层高4.5m。设置两层地下室，根据地质报告拟采用桩基础。

2、计算软件

本工程设计计算所采用的计算程序：PMCAD、SATWE。

3 结构布置

根据建筑平面功能采用三种布置方案对比，建筑平面详见图1。

图1

为解决高烈度区多遇地震、设防地震和罕遇地震的地震作用较大，针对矩形平面的短边分别采取加强措施如下：

（1）方案一：采取建筑物两侧全高设置支撑体系与型钢混凝土框架梁柱形成抗侧力体系与混凝土核心筒共同抵抗地震作用，详见图2。

（2）方案二：结合建筑功能在两侧布置开洞联肢剪力墙抗侧力构件与混凝土核心筒共同抵抗地震作用，详见图3。

（3）方案三：在21 层设置加强层，通过布置刚度较大的水平伸臂桁架和周边环带斜腹杆桁架，利用框架柱的轴力形成反向弯矩，减少内筒的倾覆力矩，进而减小结构在水平地震作用下的位移。详见图4。

4、结构小震作用下及风荷载作用下弹性计算分析如下表

5、结论分析

（1）风荷载作用下建筑结构均能满足规范要求的层间位移角。

（2）抗震设防烈度8 度（0.2g）区，一般地震作用下位移角较大，分别对比方案一（全高支撑方案）、方案二（两层剪力墙方案）、方案三（伸臂加强层方案）在小震作用下，方案一与方案二能满足规范对位移角要求，方案三不满足。

（3）本次计算结果对比表明，在高烈度去小震作用下，伸臂加强层方案提给抗侧刚度有限，且引起楼层受剪承载力严重突变，造成结构竖向产生薄弱层，对抗震十分不利。方案一和方案二在小震作用下弹性计算和多遇地震下弹性时程分析法进行补充计算，均表现出较好的抵抗水平力性能。方案一要求全楼设置钢构件侧向支撑，在造价成本上比较大，且仍然存在楼层受剪承载力突变，产生竖向薄弱层。

（4）方案二结合建筑方案，在弱侧适当布置剪力墙方案能较好的满足结构性能要求，且由于采用常规施工做法，从经济角度和方便施工角度考虑均为合适方案。

【参考文献】

[1]徐培福. 超高层建筑结构设计需要重视的几个问题.2008. 第8期，24-25页.

楼层值周总结篇4

关键词：SATWE，规范，结构设计

 

1.判断整体结构的合理性

建议大家对计算结果从以下方面检查：

1.1检查原始数据是否有误，特别是是否遗漏荷载

1.2检查计算简图是否与实际相符，计算程序是选得正确

1.3对计算结果输出信息进行分析

检查设计参数是否选择合适；检查“七种比值”即：轴压比、剪重比、刚度比、位移比、周期比、刚重比、有效质量比，是否满足规范要求。（1）轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见[抗规]6.3.7和6.4.6，在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。（2）剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，参见[高规]的表3.3.13；[抗规]的表5.2.5同。程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求，将给出是否调整地震剪力的选择。根据规范组的解释，如果不满足，就应调整结构方案，直到达到规范的值为止，而不能简单的调大地震力。（A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%，B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的75%。注：楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。）（3）刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突形，形成薄弱层，刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比）。对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度，即剪切刚度（Ki=GiAi/hi）、剪弯刚度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=Qi/Δui）。 SATWE结果的判别与调整要点:

1.3.1规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。

对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成其它结构计算。

1.3.2一般来说，结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少，但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层，由于薄弱层容易遭受严重震害，故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层，并乘以放大系数，以保证结构安全。

1.3.3对于上述三种计算层刚度的方法，我们应根据实际情况进行选择：对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应选择“剪切刚度”；对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应选择“剪弯刚度”；而对于通常工程来说，则可选用第三种规范建议的方法。

1.4位移比：位移比是控制结构的扭转效应的参数。主要为控制结构竖向规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。位移比是取楼层最大杆件位移与平均杆件位移比值。见[抗规]3.4.3条及[高规]4.3.5条规定。。注意：

1.4.1验算位移比可以选择强制刚性楼板假定。

1.4.2 验算位移比需要考虑偶然偏心，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心。

1.4.3位移比超过1.2，需要考虑双向地震。

构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移用于送审，而后采用弹性楼板进行构件分析。 (楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于楼层平均值的1.2倍，且A级高度高层建筑均不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于该楼层平均值的1.4倍。

1.4.4周期比：主要为控制结构的扭转效应，减少扭转对结构带来不利影响（此时要注意：第一、二震型在高层建筑中不能发扭转为主第二振震型不能以扭转为主）。也就是说，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构承载布局合理，限制结构抗扭刚度不能太弱。[高规]第4.3.5条规定：结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.850。如果周期比不满足规范的要求，说明该结构的扭转效应明显，设计人员需要增加结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度。设计软件通常不直接给出结构的周期比，需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转（平动）周期。以下介绍实用周期比计算方法：1)扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期，按周期值从大到小排列。。同理，将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列；2）第一周期的判断：从列队中选出数值最大的扭转（平动）周期，查看软件的“结构整体空间振动简图”，如果该周期值所对应的振型的空间振动是整体振动，则整体振动的值即为第一扭转（平动）周期；3)周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。

1.4.5刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆。刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要因素，也是影响重力二阶效的主要参数。该值如果不满足要求，则可能引起结构失稳倒塌，应当引起设计人员的足够重视。[高规]（5.4.2）条和[混凝土规范]（7.3.12）条都提到重力二阶效应。

1.4.6有效质量比：主要为控制结构的地震力是否全计算出来。要密切关注有效质量比是否达到了要求。不满足，则地震作用计算也就失去了意义。（一般来说，振型数不应小于15，多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，采用刚性楼板假定，平动<=计算层数，藕连<=计算层数X3）

2.判断结构构件的合理性

2.1根据柱、墙的轴压比调整构件截面尺寸。

2.2根据超配筋信息文件，对梁、柱、墙超配筋的处理。

2.3根据梁的挠度、裂缝来调整梁的截面尺寸及配筋。

高层建筑结构设计还应注重概念设计，重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系，加强构造措施。。在抗震设计中，应保证结构的整体抗震性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。

3.结语

在建筑结构计算中，SATWE软件的运用非常广泛，设计过程中对结构整体合理性和结构构件的合理性的判断非常重要。应按照国家规范正确调整计算结果，只有这样，才能设计出合理的结构，保证建筑物的质量。这里，只浅谈了SATWE进行结构设计时注意的几点问题，其实在设计过程中还有很多需要我们注意的问题，这要我们不断的总结和完善才能使结构设计更加的合理化。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）.2008.

[2]混凝土结构设计规范（GB50010-2002）.

[3]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）.

[4]SATWE S-3用户手册及技术条件.

 

楼层值周总结篇5

关键词：框架-核心筒结构；抗侧力体系；0.2V0地震剪力调整

引言

框架-核心筒结构因其良好的抗侧力刚度和经济性，而被高层或超高层建筑普遍采用。《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（简称高规）第9.1.11条对筒体结构框架部分地震剪力做出了规定，明确了除加强层及其上、下层外，框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总地震剪力标准值的10%，并对筒体结构各层框架部分分配的地震剪力标准值的最大值大于和小于结构底部总地震剪力标准值的10%两种情况分别规定了框架地震剪力调整方法。

框架-核心筒结构为外周框架与核心筒协同工作的双重抗侧力体系，在强烈地震作用下，由于筒体的抗侧刚度比较大，结构底部剪力主要由核心筒承担。作为第一道防线的核心筒首先开裂或者破坏，经过塑性内力重分布，作为第二道防线的外周框架按照侧向刚度分配的剪力会增大。为保证第二道防线具有一定的抗侧力能力，需要对第二道防线承担的地震剪力予以适当调整。

1 调整方法

高规8.1.4条规定，抗震设计时，当框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力满足公式8.1.4时，即Vf≥0.2V0，其框架总剪力不比调整；不满足此公式要求的楼层，其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf，max二者的较小值采用，此要求是在满足高规4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行的。

上述调整要求是适应于框架-剪力墙结构的，02版本高规（JGJ3-2002）中同样适用于框架-核心筒结构。考虑到筒体结构外周框架刚度相对于筒体过弱，按侧向刚度分配楼层地震剪力时容易出现楼层剪力最大值小于底部总地震剪力标准值的10%。此时若按1.5Vf，max进行调整，框架部分承担的地震剪力仍然较小，故10版本高规对此处进行了补充规定。规定当框架部分分配的地震剪力标准值的最大值小于结构底部总地震剪力标准值的10%时， 各层框架部分承担的地震剪力标准值应增大到结构底部总地震剪力标准值的15%。此时，各层核心筒墙体的地震剪力标准值宜乘以增大系数1.1，但可不大于结构底部总地震剪力标准值，墙体的抗震构造措施应按抗震等级提高一级后采用，已为特一级的可不再提高。当框架部分楼层承担的地震剪力标准值大于结构底部总地震剪力标准值的10%但小于20%时，应按结构底部总地震剪力标准值的20%和框架部分楼层地震剪力标准值中最大值的1.5倍二者的较小值进行调整。

按照上述规定进行的框架地震剪力调整，一定程度上保证了第二道防线的抗侧力能力在对框架按侧向刚度分配的剪力很小时，提出了让核心筒剪力墙承担结构全部地震剪力的要求，增加了结构的安全度。条文中未对楼层上下层平面变化较大的情况做出说明，结合02版本高规，可参考框架-剪力墙结构分段调整的方法，并应采取专门的研究。

2 工程实例

该工程位于重庆主城区，为一栋地下2层、地上25层的高层写字楼建筑，建筑高度99.60米，嵌固层在地下室顶板，采用现浇混凝土框架-核心筒结构，抗震设防烈度为6度，地震设计分组为一组，场地土类别为II类。标准层结构平面布置见图1。

采用SATWE软件进行结构计算，计算结果显示，在规定水平力作用下，结构底层框架柱所占地震倾覆力矩比为：X向21.9%，Y向28.3%，均小于50%，大于10%，结构竖向布置较为合理。在CQC内力组合作用下，各层框架部分承担的地震剪力绝大部分均小于0.2 V0。按照规范要求，需进行地震剪力调整，具体数值见表1（仅取结构底部16层数据统计）。

根据高规9.1.11条规定，本工程各楼层框架部分分配的地震剪力标准值的最大值（本工程为第14层）两方向均大于10%。按9.1.11条第3款规定进行调整，调整系数详表1。

从表，中可以看出，结构底部楼层调整系数较大。特别是X向，调整系数最大接近5。结合计算结果及结构形式，主要有以下两个因素：因为X向筒体横向剪力墙数量较多，横向剪力墙刚度较大，故而剪力墙分担地震剪力较多；因为此结构为框架-核心筒结构，剪力墙筒体为弯曲变形，框架部分为剪切变形，框架部分变形受剪力墙筒体约束。因该项目结构柱平面未有大的变化，故不存在分段调整的情况。

结合以上计算结果及规范条文可知， 结构框架部分地震剪力调整系数与框架-剪力墙结构调整方法一致。比较02版本高规，也并无区别。这是建立在本工程框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值大于结构底部总剪力标准值的10%的基础上的。若修改该工程的结构布置，可进一步加强其核心筒的刚度当其框架分配的地震剪力值小于结构底部总剪力标准值的10%时，此时需按高规9.1.11条第2款进行调整，调整方法与第3款差异很大。

以表1中1层X向为例，假设按第2款进行调整，即VFmax

3 结束语

综上所述，10版本高规对框架-核心筒结构的框架部分地震剪力调整做了详细的调整规定。实际工程中应合理布置结构构件，保证VFmax尽量大于0.10V0，避免按照高规9.1.11第2款进行调整，进一步提高核心筒的设计剪力与抗震构造措施。如果结构抗侧力体系接近于纯剪力墙结构，二道防线将难以实现。故设计时应结合建筑功能布置，仔细分析，严格按照规范要求执行相关条文规定。在满足结构抗震性能的前提下，选择经济合理的结构形式及结构布置，避免不必要的浪费。

参考文献

[1]GB50011-2010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，2010.

[2]GB50011-2002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，2002.

楼层值周总结篇6

钢筋混凝土多层框架房屋多采用柱下独立基础，《抗震规范》（GB50011-2001）第4.2.1条指出，当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时，不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷载相当的多层框架厂房，可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。这就是说，在8度地震区，大多数钢筋混凝土多层框架房屋可不必进行地基和基础的抗震承载力验算。但这些房屋在基础设计时应考虑风荷载的影响。因此，在钢筋混凝土多层框架房屋的整体计算分析中，必须输入风荷载，不能因为在地震区高层建筑以外的一般建筑风荷载不起控制作用就不输入。

另一种情况是，在设计独立基础时，作用在基础顶面上的外荷载（柱脚内力设计值）只取轴力设计值和弯矩设计值，无剪力设计值，或者甚至只取轴力设计值。以上两种情况都会导致基础设计尺寸偏小，配筋偏少，影响基础本向和上部结构的安全。

2.框架计算简图不合理

无地下室的钢筋混凝土多层框架房屋，独立基础埋置较深，在-0.05m左右设有基础拉梁时，应将基础拉梁按层1输入。以某学生宿舍楼为例，该项目为3层钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，建筑场地为Ⅱ类；层高3.3m，基础埋深4.0m基础高度0.8m，室内外高差0.45m.根据《抗震规范》第6.1.2条，在8度地震区该工程框架结构的抗震等级为二级。设计者按3层框架房屋计算，首层层高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在-0.05m处的基础拉梁顶面；基础拉梁的断面和配筋按构造设计；基础按中心受压计算。显然，选取这样的计算简图是不妥当的。因为，第一，按构造设计的拉梁无法平衡柱脚弯矩；第二，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第7.3.11条规定，框架结构底柱的高度应取基础顶面至首层楼盖顶面的高度。工程设计经验表明，这样的框架结构宜按4层进行整体分析计算，即将基础拉梁层按层1输入，拉梁上如作用有荷载，应将荷载一并输入。

这样，计算剪力的首层层高为H1=4-0.8-0.05=3.15m，层2层高为3.35m，层3、4层高为3.3m.根据《抗震规范》第6.2.3条，框架柱底层柱脚弯矩设计值应乘以增大系数1.25.当设拉梁层时，一般情况下，要比较底层柱的配筋是由基础顶面处的截面控制还是由基础拉梁顶面处的截面控制。考虑到地基土的约束作用，对这样的计算简图，在电算程序总信息输入中，可填写地下室层数为1，并复算一次，按两计算结果的包络图进行框架结构底层柱的配筋。

3.基础拉梁层的计算模型不符合实际情况

基础拉梁层无楼板，用TAT或SATWE等电算程序进行框架整体计算时，楼板厚度应取零，并定义弹性节点，用总刚分析方法进行分析计算。有时虽然楼板厚度取零，也定义弹性节点，但未采用总刚分析，程序分析时自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况不符。房屋平面不规则，要特别注意这一点。

4.基础拉梁设计不当

多层框架房屋基础埋深值大时，为了减速小底层柱的计算长度和底层的位移，可在±0.000以下适当位置设置基础拉梁，但不宜按构造要求设置，宜按框架梁进行设计，并按规范规定设置箍筋加密区。但就抗震而言，应采用短柱基础方案。

一般说来，当独立基础埋置不深，或者过去时置虽深但采用了短柱基础时，由于地基不良或柱子荷载差别较大，或根据抗震要求，可沿两个主轴方向设置构造基础拉梁。基础拉梁截面宽度可取柱中心距的1/20～1/30，高度可取柱中心距的1/12～1/18.构造基础拉梁的截面可取上述限值范围的下限，纵向受力钢筋可取所连接柱子的最大轴力设计值的10％作为拉力或压力来计算，当为构造配筋，除满足最小配筋率外，也不得小于上下各2Ⅱ14，配筋不得小于Ⅰ8-200.当拉梁上作用有填充墙或楼梯柱等传来的荷载时，拉梁截面应适当加大，算出的配筋应和上述构造配筋叠加。构造基础拉梁顶标高通常与基础高或短柱顶标高相同。在这种情况下，基础可按偏心有受压基础设计。

当框架底层层高不大或者基础过去埋置不深时，有时要把基础拉梁设计得比较强大，以便用拉梁来平衡柱底弯矩。这时，拉梁正弯矩钢筋应全跨拉通，负弯矩钢筋至少应在1/2跨拉通。拉梁正负弯矩钢筋在框架柱内的锚固、拉梁箍筋的加密及有关抗震构造要求与上部框架梁完全相同。

此时拉梁宜设置在基础顶部，不宜设置在基础顶面之上，基础则可按中心受压设计。

5.框架结构带楼电梯小井筒

框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力，相应地减少框架结构承担的地震剪力，而且井筒下基础设计也比较困难，故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时，井筒墙壁厚度应当减薄，并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化；配筋也只宜配置少量单排钢筋，以减小井筒的作用。设计计算时，除按框架确定抗震等级并计算外，还应按带井筒的框架（当平面不规则时，宜考虑耦联）复核，并加强与井墙体相连的柱子的配筋。

此外，还要特别指出，对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等，应采用框架承重，不得采用砌体墙承重；而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数；雨篷等构件应从承重梁上挑出，不得从填充墙上挑出；楼梯梁和夹层梁等应承重柱上，不得支承在填充墙上。

6.结构计算中几个重要参数的合理选取

《抗震规范》第3.6.6.4条指出，所有的计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。通常情况下，计算机的计算结果主要是结构的自振周期、楼层地震剪力系数、楼层弹性层间位移（包括最大位移与平均位移比）和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、楼层的侧向刚度比、振型参与质量系数、墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋、底层墙和柱底部截面的内力设计值、框架——抗震墙结构抗震墙承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。

为了分析判断计算机计算结果是否合理，结构设计计算时，除了有合理的结构方案、正确的结构计算简图外，正确填写抗震设防烈度和场地类别，合理选取电算程序总信息中的其他各项参数也是十分重要的。

现以空间有限元分析与设计程序SATWE为例，结合施工图审查中发现的问题，来说明有关参数如何合理选取。

结构的抗震等级

在工程设计中，多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，如民用住宅、办公楼及一般工业建筑等等，其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《抗震规范》表6.1.2确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，首先，应当根据《建筑抗震设防分标准》（GB50223-95）确定其中哪些建筑属于乙类建筑（可能还有甲类建筑，本文不涉及）乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施，在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级。例如，位于8度地震区（如北京）的乙类建筑，应按9度由《抗震规范》表6.1.2确定其抗震等级为一级；当8度乙类建筑的高度过表6.1.2规定的范围时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某***医院的门诊楼本属乙类建筑，但设计人员错当成丙类建筑来设计，使建筑物的抗震能力为降低，不得不对设计计算做重大修改。

地震力的振型组合数

地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，至少应取3；当振型数多于3时，宜取3 的倍数，但不应多于层数；当房屋层数≤2时，振型数可取层数。对于不规则的结构，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取≥9；结构层数较多或结构刚度突变较大，振型数应多取，如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取≥12或更多，但不能多于房屋层数的3倍；只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，必要时，振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90％所需的振型数。SATWE等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是应当改进。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。

结构周期折减系数

框架结构及框架——抗震墙等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系数可取0.6～0.7；砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取0.7～0.8；完全采用轻质墙体板材时，可取0.9.只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。

框架梁、柱箍筋间距

《抗震规范》第6.3.3条及6.3.8条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了了明确规定。根据这些规定，工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm.电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm，并以此为依据计算出加密区箍筋面积，由设计人员要据规范确定箍筋直径和肢数。

但是，在程序内定的条件下，当框架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时，多数情况下，非加密区箍筋间距采用200mm会使梁的非加密区配箍不足，因此建议程序内定梁箍筋改为取梁的非加密区间距200mm.这样，既可保证梁非加密区的抗剪承载力，又可适当增加梁端箍筋加密区（箍筋间距为100mm）的抗剪能力，梁的强剪性能更能充分体现。当框架梁由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非常有利。这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大2％时，规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm的原因。

对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm时，在某些情况下，亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm引起配箍不足。因此，我们也建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距200mm.

这里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求，即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值，并且不乘以剪力增大系数。

当然，如果电算程序能同时给出梁、柱箍筋加密区和非加密区的箍筋面积，则于设计者应更加方便了。

地下室层数的输入处理

楼层值周总结篇7

关键词：高层建筑；连体结构；受力分析

1、工程概况

工程项目为两栋高层办公建筑，地下一层，地上16层，工程设置了2条抗震缝，将本工程分为两个塔楼和一个高层连体结构，本文仅对高层连体结构进行分析。连体结构左端塔楼1层层高5.5m，2～3层层高4.5m，4层以上层高均为3.6m。连体结构右端塔楼1层层高5.0m，2～3层层高4.2m，4层以上层高均为3.5m。在标高40.9m～59.9m处通过连接体形成连体结构，设计为3层楼面和一层屋面，层高分别为7.2m、7.3m、4.5m。连接体两端与塔楼刚性连接，采用型钢梁加压型钢板混凝土组合楼盖，跨度为23.7m。

2、主要设计参数

本工程设计使用年限为50年，安全等级为二级，建筑抗震设防列别为丙类，地基基础设计等级为甲级。抗震设防烈度为6度（0.05g），设计地震分组为第一组。地震影响系数按《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2010）采用，水平地震影响系数最大值为αmax=0.04，建筑场地土类别为Ⅲ类，特征周期Tg=0.45，周期折减系数取0.75，结构阻尼比为0.05，仅对连接体钢结构部分计算时，结构阻尼比取0.04。框架、剪力墙抗震等级为三级，连接体及与连接体相邻的结构构件抗震等级为二级。根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） （2006年版），基本风压为Wo=0.35kN/m2，体型系数为1.3，地面粗糙度按C类考虑。

3、结构布置及采取的抗震技术措施

本工程建筑平面较狭长，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）（以下简称高规）规定：连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面和刚度。通过合理设置2道抗震缝，使连体结构两边的塔楼采用基本一致的体型、平面和刚度，可以在一定程度上减小复杂的耦联振动，对抗震有利。

连接体两端塔楼采用框架-剪力墙结构，与连接体相连的框架柱采用型钢混凝土柱，连接体采用焊接H型钢梁，钢梁上通过栓钉连接压型钢板，再浇筑混凝土。连接体钢梁与两端塔楼型钢混凝土柱采用刚性连接，钢结构次梁与主梁铰接。连接体每层均相同处理，结构平面布置见图1。

根据《高规》规定：连接体结构可设置钢梁、钢桁架和型钢混凝土梁，型钢应伸入主题结构并加强锚固。本项目连接体两端塔楼的型钢混凝土柱均往下延伸一层，连接体钢梁连续伸入两端塔楼内，即与钢梁相邻的梁采用型钢混凝土梁。连接体钢梁H型钢尺寸为1500X600X20X50，与之相连的型钢混凝土梁为500X800，型钢尺寸为H450×200×10×20。连接体每层两端均设置型钢混凝土梁。

由于连体结构总体为一开口薄壁构件，扭转性能较差，连接体及与连接体相连的结构构件受力复杂，易形成薄弱部位，必须予以加强。根据《高规》：抗震设计时，连接体及与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用，一级提高至特一级。两端塔楼框架和剪力墙抗震等级为三级，连接体及其相邻结构构件抗震等级为二级。与连接体钢梁相连的型钢混凝土柱截面尺寸为800X900，型钢尺寸为H 500×600×20×25，柱配筋率为1.4%。根据《高规》：连接体结构应加强构造措施，连体结构的边梁截面宜加大，楼板厚度不宜小于150mm，宜采用双层双向钢筋网，每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。连接体每层楼板采用压型钢板混凝土组合楼盖，混凝土板最薄处为100mm，最厚处为175mm。连置两端塔楼采用150mm厚钢筋混凝土楼板，见连体部分楼板加强区域示意图2。加强区域范围内钢筋全部拉通，使连接体部分更能有效抵抗板内可能出现的拉应力。

4、多遇地震下结构计算结果

本工程主体结构采用SATWE（2010年版本）和PM-SAP（2010年版本）两种计算程序进行结构整体分析。

1）周期及剪重比。分析时采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法进行计算。分别计算其固有振动特性，振动周期计算结果见表1。振型数取为30，振型参与质量大于总质量的90%，满足高规要求。SATWE软件计算本工程总质量为294623kN，第3振型为两塔楼自身相对平动引起的扭转，周期比为T3/ T1=0.779

PM-SAP计算结果总体上与SATWE结果很接近。PM-SAP计算的结构总质量为288354kN。计算振型数为30，振型参与质量大于总质量的90%，满足高规要求。取扭转质量参与系数大于50%的第3周期作为结构扭转为主的第1自振周期，周期比T3/ T1=0.737

2）水平位移及层间位移角。《高规》规定：在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍；按弹性方法计算的高度不大于150米的高层框架-剪力墙结构的楼层层间最大位移与层高之比不宜大于1/800。

本工程验算位移比时，考虑双向地震作用，采用整体模型计算（计算模型中的各个楼层，采用强制刚性楼板假定）。SATWE模型在X、Y方向双向地震作用下的楼层最大位移分别为29.13mm、30.48mm，PM-SAP模型在X、Y方向双向地震作用下的楼层最大位移分别为26.15mm、26.79mm，结构地震响应位移计算结果见表2，两种软件计算结果均满足规范要求。

5、连接体结构施工阶段设计

由于两塔楼在40.9m高空处相连，如何保证施工的可行性和安全性成为一个难点。设计初期考虑高支模方案，此方案施工周期长，造价高，

且存在一定的风险性，很快被否决。施工单位提出采用汽车吊，难点在于将4道主钢梁吊装和就位拼接，经计算，400t级吊车能满足施工要求。为配合使用汽车吊并减少施工难度，设计时将型钢梁柱节点设计为牛腿形式，型钢梁柱节点连接在工厂完成，避免现场施工增加难度，同时也提高了节点的可靠性。由于连接体跨度为23.7m，主钢梁必须进行拼接，设计时考虑将拼接节点位置留置在型钢梁应力较小处，型钢梁在施工现场地面拼接后再整体吊装就位，每跨主型钢梁仅在两端头高空施工节点。连体部分钢梁吊装就位后如图3。钢梁就位后再铺设压型钢板，设计考虑压型钢板不设支撑应能承受施工阶段活荷载。

考虑到建筑投入使用后，钢结构工程在高空的维护不便，在连体结构最下面一层钢梁下设置了检修马道，方便后期的使用和维护。

6、结束语

综上所述，通过对大跨、高位、局部错层的连体结构分析计算，设计采用了多种有效的抗震技术措施，详细分析了这类型钢梁-压型钢板混凝土组合楼盖形式的连体结构的受力性能，并有效解决了施工中出现的难题，保证了工程的质量，取得了良好的社会和经济效益。

参考文献：

[1]JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[2]型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001.

[3]张维斌.多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

楼层值周总结篇8

关键词：超限高层；建筑方案；结构设计

随着经济的发展和建筑技术的进步，我国住宅市场上的超限高层越来越多，建筑体型和结构形式日趋复杂。按照规定，所有超限高层必须进行“超限高层建筑工程抗震设防专项审查”，但就目前的住宅市场形势而言，开发商为缩短建设开发的周期，一般都会要求设计单位尽量避免进行超限审查。这就要求结构设计人员能够配合建筑师，针对建筑方案中的超限问题提出专业性的意见和处理方案，避免建筑方案超限。

一、超限高层的界定

超限是指由于建筑物高度过大，体型特别不规则，结构布置特别复杂而使建筑结构超出了现行规范的适用范围。简单而言，就是现行规范对该类建筑结构缺乏研究，也就是所谓“超规范”。

（一）房屋高度超限

房屋高度超过《高规》4.2.2条中表4.2.2-1中规定的高层建筑工程，对于表4.2.2-1我们要注意三点：第一，平面和竖向均不规则的结构或Ⅳ类场地上的结构，最大适用高度应降低20%。第二，甲类建筑，6、7、8度按提高一度确定最大适用高度。第三，具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的最大适用高度7度和8度抗震设计时分别不应大于100m和60m。

（二）具有下面所列某一项不规则的高层建筑工程

（1）高位转换（框支层转换构件位置超过5层）；（2）厚板转换；（3）塔楼偏置，单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长的20%；（4）扭转偏大；（5）抗扭刚度弱；（6）层刚度偏小；（7）复杂连接；（8）多重复杂。

上述所列的（4）~（6）项，要结构计算后才能判断是否超限；（7）~（8）项住宅建筑很少出现。所以我们要着重关注（1）~（3）项，并根据判定原则判定结构是否超限。

（三）同时具有下面所列三项及三项以上不规则的高层

（1）扭转不规则；（2）凹凸不规则；（3）楼板局部不连续；（4）侧向刚度不规则；（5）竖向构件不连续；（6）楼层承载力突变。

上述所列的（1）~（3）项属于平面不规则，（4）~（6）项属于竖向不规则。对于平面不规则的第（2）、（3）项，竖向不规则的第（5）项，在建筑的方案阶段，就可以通过建筑方案的户型和平面组合进行判断。上述六项的不规则类型，在住宅设计中经常遇到，下面结合《建筑抗震设计规范》（2008版）、《高层建筑混凝土结构技术规程》详细讲述如下。

1．建筑平面的凹凸不规则

《抗规》3.4.2条表3.4.2-1中给出了定义，凹凸不规则：结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%。《高规》4.3.3条表4.3.3中给出了具体的限值。比较两本规范对此项的规定，主要体现在l/Bmax的限值上有所不同，《高规》中的限值为0.35和0.3，根据不同的抗震等级采用不同的限值。而在《抗规》中此限值统一为0.3。另外在《高规》中增加了l/b的限值，l、b分别为凸出和凹进部位的长度和宽度，此限值根据不同的抗震等级分别取为2.0和1.5。

2．楼板的局部不连续

《抗规》3.4.2条表3.4.2-1中给出了定义，楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。《高规》4.3.6条中的规定：楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的一半；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。

3．竖向抗侧力构件不连续

《抗规》3.4.2条表3.4.2-2中给出了定义，竖向抗侧力构件不连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁，厚板）向下传递。

4．扭转不规则

《抗规》3.4.2条表3.4.2-2中给出了定义，扭转不规则：楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。《高规》4.3.5条是通过两个参数来控制的，一个是位移比，另一个就是周期比，针对不同的建筑类型有不同的规定。

A级高度高层建筑

5．侧向刚度不规则

《抗规》3.4.2条表3.4.2-2中给出了定义，侧向刚度不规则：该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。《高规》中4.4.2条规定同《抗规》基本相同。

6．楼层承载力突变

《抗规》3.4.2条表3.4.2-2中给出了定义，楼层承载力突变：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层80%。《高规》4.4.3条的规定：A级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%，不应小于其上一层受剪承载力的65%；B级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。可以看出，《高规》和《抗规》中对此项的规定基本相同。

二、结构设计的几个原则

目前，我们在结构设计中，用的比较多的结构计算软件是中国建筑科学研究院的SATWE有限元分析软件。在用该软件进行结构计算时，三个文件WMASS.OUT、WZQ.OUT、WDISP.OUT是重点要考查的文件。在这三个文件中可以查到关于超限高层的三个重要信息：一是楼层的扭转情况；二是楼层的刚度情况；三是楼层的承载力情况。从而可以通过规范中的具体规定，来判别结构的不规则性。在这三个信息中，楼层的扭转情况一般是我们重点关注的，由于建筑形式的多样性和平面的复杂性，经常会出现：凹凸不规则；楼板局部不连；竖向构件不连续三种情况。这三项不规则，只要有两项存在，我们就必须调整结构的扭转不规则，使其满足规范的要求，即位移比

首先，我们来考查位移比的定义，位移比：Ratio=Max/Ave，该数值为按刚性楼板假定计算，并考虑偶然偏心的影响。Max：楼层竖向构件的最大水平位移，该值一般出现在平面的周边及角部位置。Ave：楼层竖向构件的层间位移，该值为平均值。在我们理解了位移比的定义后，我们就大体可以知道调整位移比的两大原则：一是减少分子Max的数值。二是增大分母Ave的数值。下面讲述针对两项原则采用的具体方法：

1．减少分子Max的数值

（1）加大外周边构件（梁、剪力墙）的截面尺寸，增强结构的整体抗扭能力。

（2）外周边门窗洞口在剪力墙上开洞形成的跨高比小于5的连梁，在计算

模型中按墙上开洞录入，该项的目的是增强结构的整体抗扭能力。

（3）在建筑的凹槽位置拉结构梁或结构板，增强构件的整体抗扭能力。

2．增大分母Ave的数值

（1）削弱核心筒刚度，采用电梯井剪力墙开洞的方法。

（2）调整刚心和质心重合。

（3）减小电梯筒和楼梯筒间的连接梁截面，从而削弱电梯筒和楼梯筒的整体刚度。

三、结语

结构设计人员只有掌握了关于超限高层的具体规定，才能针对建筑方案中的超限问题提出专业性的意见和处理方案，避免建筑方案超限。