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高层建筑底部大开间剪力墙结构选型及转换构件方法分析摘要随着高层建筑不断增多，为了适应对建筑使用功能的需要，高层建筑底部大开间剪力墙结构被广泛应用于高层建筑中。
本文针对高层建筑底部大开间剪力墙结构选型及转换构件方法进行分析。
关键词高层建筑；剪力墙结构；结构选型；转换构件随着我国市场经济的快速发展，高层建筑不断增多，现代高层建筑对功能的要求也不断提高，在这样的形势下，仅仅采用剪力墙结构是无法满足高层建筑对功能的需求，然而，底部大开间剪力墙结构就能够满足高层建筑多功能的需求。
底部大开间剪力墙结构的标准层是采用剪力墙结构，在底部则采用框架——剪力墙结构，这样的结构形式能够为高层建筑底部提供较大的空间。
底部大开间剪力墙结构目前已经在高层建筑中得到广泛的应用。
1 高层建筑底部大开间剪力墙结构的特点高层建筑底部大开间剪力墙结构的整体性较好，刚度大，侧向变形相对较小。
高层建筑底部大开间剪力墙结构能够充分利用内隔墙的位置合理布置竖向构件，并且可以避免与建筑使用功能发生矛盾，高层底部还能与商场和服务用房有效结合起来。
在墙的数量上可以根据抗侧力的需求情况而定，如果层数相对较少，可以布置一些断肢墙适当调整刚度。
由于剪力墙间距较大，需要的剪力墙较少，对于减少的剪力墙可以用轻质砌体代替，对钢筋和混凝土的用量相对较少，结构自重相对减轻，能够提高施工的速度，同时可以明确构件受力，使传力路线更加简捷。
高层建筑底部大开间剪力墙结构的特点，不仅能够满足结构整体水平的抗扭刚度，而且还能保证楼板有效传递水平地震力，能够做到配筋合理，受力适中。
2 高层建筑底部大开间剪力墙构造选型在目前的高层建筑工程施工过程中，应用于转换层结构的形式主要包括空腹桁架式、箱形和板式、梁式转换层以及斜杆桁架式转换层。
在通常情况下，应根据高层建筑工程的具体实际情况，选择较为科学合理的转换层结构。
但是，在高层建筑工程施工过程中，施工企业往往会采用具有传力直接和传力途径较为清晰的梁式转换层结构。
某大厦框架剪力墙结构施工组织设计方案规范标准类别名称编号国家工程测量规范GB50026-93建筑结构荷载规范GB50009-2001建筑抗震设计规范GB50011-2001混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002砌体工程施工质量验收规范GB502032002混凝土结构工程施工验收规范GB502042002屋面工程施工质量验收规范GB502072002地下防水工程施工质量验收规范GB502082002建筑地面工程施工质量验收规范GB50209-2002建筑装饰装修工程施工质量验收规范 GB502102001建筑地面设计规范GB50037-96混凝土外加剂应用技术规范GB50119--2003建筑边坡工程技术规范GB50330-2002人防工程施工及验收规范GBJ134-90电梯工程施工质量验收规范GB50310-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB502422002建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002通风与空调工程施工质量验收规范GB502432002火灾自动报警系统施工及验收规范 GB50188-92建设工程施工现场用电安全规范GB50194-93民用建筑工程室内环境污染控制规范 GB50325-2001行业建筑变形测量规程JGJ/T8-97钢筋混凝土高层结构技术与施工规程 JGJ3-2002建筑基坑支护技术规程JGJ120-99普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2000无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ/T92-93预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 JGJ85-92粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程施工现场临时用电安全技术规程JGJ48-88钢筋机械连接通用技术规程 JGJ1072002钢筋焊接及验收规程JGJ1898混凝土泵送施工技术规程 JGJ/T95建筑工程冬期施工规程JGJ104-97玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-96建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程 JGJ130-2001地方商品混凝土质量管理规程DBJ01-06-90混凝土外加剂技术规程DBJ01-81-2002建筑安装分项工程施工艺规程DBJ01-28-2002建筑工程资料管理规程DBJ01-51-2003建设工程监理规程DBJ01-41-2002北京市建筑工程施工安全操作规程 DBJ01-82-2002建筑工程施工测量规程DBJ01-21-95详情请下载附件：某大厦框架剪力墙结构施工组织设计方案。
某超B级高度L形平面剪力墙结构设计林伟松【摘要】本工程采用不设缝的L型平面,主要屋面高度184.65m,为钢筋混凝土剪力墙结构体系,属于超B级高度高层建筑.本文归纳总结了针对该工程高度超限、平面不规则、扭转不规则等复杂性所采取的设计措施及计算分析成果,可为类似工程提供参考.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】7页(P44-50)【关键词】超B级高度;L形平面;扭转效应;剪力墙结构;性能设计【作者】林伟松【作者单位】厦门合道工程设计集团有限公司福建厦门361004【正文语种】中文【中图分类】TU31 工程概况鹭城广场项目位于厦门火车站商圈，北临厦禾路，南侧为南方大饭店，西侧为东南亚大酒店，东侧为银河大厦。
项目总用地面积10623.92m2，总建筑面积约14万平方米。
设计采用板式布局方式，两栋L形超高层住宅与其之间的会所形成一个围合的社区。
沿厦禾路以及东西侧的市政道路设置两层沿街店面。
设置三层地下室及一层半地下室，同时与地面停车相结合。
(图1)为建筑总平面图，(图2)为总平鸟瞰图。
图1 建筑总平面图1#楼采用不设缝的 L型平面，长46.7m，宽 46.9m，主要屋面高度184.65m，顶部高度196.65m。
采用钢筋混凝土剪力墙结构体系。
L形的肢长为31.9m、29.4m，肢的典型宽度为17.5m、14.8m，肢之间的夹角为90°。
地下一至三层为车库及设备用房，层高3.6～3.8m;半地下室为店面、门厅及车库，层高5.05m;底层为架空、门厅，层高6.55m;2～9层为办公、住宅，层高3m;10～59层为住宅，层高3m;其中15、30、45 层为避难层，层高 3m。
建筑抗震设防类别为丙类;建筑结构安全等级为二级;所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组第二组，场地类别Ⅱ类，50年一遇的基本风压0.8kN/m2，地面粗糙度为C类。
厚板转换层结构设计研究1工程概述工程的施工地点为福建省厦门市湖滨北路与长青路交叉口的东北角，原建筑为高层建筑群。
要进行施工的建筑群属于塔楼建筑，整体由地下室与上部建筑两部分构成，这两部分的楼层数分别为2层与30层。
设计前期调查表明该塔楼的地下室及1#、2#塔楼已经于1995年12月完成施工。
本次设计对3#、4#、5#楼原设计户型进行了较大幅度的修改.通过不断的结构试算，对基础及地下室结构进行受力分析，确定了上部各塔楼能建设的层数，拟订了建筑方案。
经过对结构方案的比对论证，本项目确定采用多塔带厚板转换层结构型式，结构体系由下部框剪结构转换成上部剪力墙结构，且上部建筑接近一半剪力墙需要在三层楼面处转换。
多墙带厚板转换结构属于复杂高层建筑结构，超出规范要求，需要进行专项审查。
原设计3#、4#、5#楼下部一、二层相连形成大底盘，现设计保留原设计的大底盘,利用原有3#、4#、5#楼墙柱修改成新的3#、4#、5#楼平面，并在原裙房处增加一幢6层高的6#楼。
塔楼部分每幢楼之间用伸缩缝（防震缝）隔开形成上部四个塔楼。
平面示意图如图1所示。
2结构设计说明2.1结构设计依据。
在对本工程进行结构初步设计的时候主要遵循了《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002）等有关规定。
建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组第一组，场地类别II类，特征周期Tg=0.35sec。
100年一遇的基本风压0.95kN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数1.4。
本工程地质详勘报告。
地下室部分抗震鉴定报告。
2.2工程选定的设计结构。
本次设计选定的设计结构主要有裙楼结构及塔楼结构两部分。
设计结构选定如下:1）裙楼结构维持原设计的框剪结构本次工程为两层裙房，东西长127.6m，地下部分已完成施工且没有预留变形缝，故裙楼采用后浇带及跳仓法施工，其中厚板中不设后浇带采用跳仓法施工，厚板与其他屋面采用后浇带处理。
第十七届全国高层建筑结构学术会议论文２００２年
厦门安宝大厦框支剪力墙厚板转换结构设计
黄秋来游海东李达明朱泰儒
（厦门中建东北设计院．厦门３６１０１２）
提要本文通过安宝大厦工程结构设计，对厚板转换层结构设计与施工中的一些问题进行了总结，井提出了建议。
关键词厚板转换层，叠台板，大体积混凝土。
１工程背景
安宝大厦位于厦门市吕岭路与江头西路交叉口之西南侧，于１９９５年３月完成施工图设计。
该大厦地下２层，地上ｌ～４层（含裙房）为商场，５～３２层为高层住宅，总高度９８．７０ｍ，采用梁式转换的框支剪力墙结构体系，基础为人工挖孔灌注桩，于１９９６年桩基及二层地下室施工完成后停建。
２０００年７月建设单位为适应住宅市场形势的需要，提出将原斜向布置的住宅平面改为正向布置的要求，因此．框支层以上剪力墙与下部原设计的框支柱错位，墙体大部分不在柱网上。
如仍采用梁式转换或箱式转换，转换构件太多且很难布置，部分剪力墙需经几次传递方能传至柱网的主要转换构件之上，形成转换粱连接转换梁的多次传递，使传力途径过于复杂。
经过仔细分析后，确定厚板做为转换构件的框支剪力墙结构体系，并于２００１年４月按新的结构体系完成施工图设计，２００１年１２月主体施工封顶。
２结构布置
由于厚板转换层重量较粱式转换层大很多，为不改变基础荷载，将原来３２层改为３ｌ层，屋面高度为９７．０ｍ。
１至３层为大空间剪力墙结构，４至３１层为纯剪力墙结构，第３层顶板为厚板转换层。
主楼标准层平面呈扁“十”字对称布置，质量与刚度平面分布基本均匀对称，属于规则平面（图１）。
住宅采用大开问剪力墙，尽量减薄墙厚，墙与墙之间采用弱连梁连接，以避免转换层上部剐度过大，并容易协调转换层上下层刚度。
裙楼三层，除落地核心筒外，另在中部设置两道横向长剪力墙。
为提高转换层下部结构的抗扭能力，在主楼范围内的四角设置“Ｌ”形剪力墙，在横向外围两根框支柱之间设置二道剪力墙（图２）。
黄被来．男．１９７０．１ｚ出生，学士．高级工程师一６Ｄ３～
３结构整体设计与分析
３．１主要设计参数
本工程场区地震基本烈度为７度，ＩＩ类场地土，基本风压为０．７５ｋＮ／ｍ２。
转换层以下核心筒墙厚及抗侧力墙厚均为６００ｍｍ，主要框支柱内均配置型钢，墙柱混凝土等级为Ｃ５０。
转换层以上三层作加强层处理，核心筒墙厚４００ｍｍ．住宅剪力墙墙厚２５０ｍｍ，再上核心筒墙厚为３００ｍｍ，住宅剪力墙厚一般为２００ｍｍ。
第二层楼板厚取１５０ｍｍ，第三层楼板厚取１８０ｍｍ，并对这两层框架梁做加强处理，以利于结构整体竖向剐度的连续。
３．２转换层上下刚度控制
由于本工程转换构件采用了厚板，其转换扳刚度及质量均很大，从而引起该处产生的地震效应也很大，有应力集中现象（参见图３剪力包络图），因此，保证主体结构竖向刚度均匀性是非常重要的。
如前所述，转换层以下除落地筒体外。
增设了部分剪力墙，整体刚度较好。
本工程转换层上下刚度比：横向Ｙｙ＝１．５Ｉ，纵向ｙｘ＝１．４６，从计算的振型曲线及位置曲线（图４）看，其曲线较为光滑．无畸变，效果较为理想。
３．３计算结果
本工程采用中国建筑科学研究院建筑结构研究所的ＳＡＴＷＥ与ＴＡＴ计算程序进行整体计算，其结构自振周期、剪力及位移计算结果列于表Ｉ、表２。
表１结构自振周期
Ｘ向Ｙ向程序
ＴｌＴ２Ｔ３ＴｌＴ２Ｔ３ＳＡＴＷＥ１．８９１４０．５４９６０．２９４９Ｉ．９４２０Ｏ５２３ｌ０．２８２５ＴＡＴ１．７３１４０５０８７０．２７４１ｌ８１２４０．４７３７０．２５３７
表２剪力及位移
Ｓ＾Ｔ吨ＴＡＴ计算
基底剪力顶点位穆最大层问位移蓦底剪力顶点位移最大层间位移内容
Ｑｏ（ｋＮ）ｕ（ｍ）ｕ／Ｈ△ｐ（ｍ）△“／ｈＱｏ（ｋＮ）ｕ（ｍ）ｕ／Ｈ△ｕ（ｍ）△ｕ／ｈ地Ｘ向９８５６２３．５０１／４４１８０．８６。
１／３２６３１０９１０１９．８３１／５２２００．７８１／３６００震Ｙ向１０６８３２５．２０Ｉ／４１１６０．９０Ｉ／３１０９１１４４ｌ２１．６７１／４７７５０．８ｌ１／３４４Ｉ风Ｘ向２２．９５１／４５０９０．８７１／３２３ｌ１５．２８１／６７７３Ｏ．６０１／４６７２载Ｙ向４２．３３１／２４４５１．５４１／１８１９３０．４９１／３３９４１．１３ｌ／２４６７３．４主要抗震加强措施
（１）剪力墙底部加强部拉的范围为转换层以下及以上三层，剪力墙抗震等级为一级。
剪力墙（含核心筒）加强部位设置约柬边缘构件，其竖向钢筋配筋率Ｐ≥１．５％，体积配箍率：．——６０４－——
转换层以下为１．７９％（Ｉ级钢筋），转换层以上为Ｉ．４９％（Ｉ级钢筋）。
（２）适当提高框支柱的纵向钢筋配筋率与体积配筋率。
框支柱的纵向配筋率Ｐ＝１．５７％．箍筋采用Ⅱ级钢筋，体积配箍率ｐｖ＝１．４３％，相当于Ｉ级钢筋的体积配箍率Ｐｖ＝１．６８％。
在轴压比比较大及受地震作用影响较大的框支柱内设置型钢，含钢率为２．０１％与２．４０％。
（３）转换层以上三层及转换以下的楼盖加厚，提高构造配筋率。
４厚板转换层设计与施工
４．１厚板转换层设计
本工程转换厚板系采用“复杂楼板有限元分析与设计”（ＳｌａｂＣＡＤ）进行二次有限元分析。
ＳｌａｂＣＡＤ根据ＳＡＴｗＥ的三维分析结果中找出上下层对楼板局部的作用和约束，从而减小因结构模型失真而导致的误差，厚板采用壳单元，单元的最大边长取ｌｍ，然后进行各工况的位移与内力计算、厚板配筋以及板的冲切验算。
转换板厚２．２ｍ，上部采用双层双向巾３２＠２２０，下部采用单层双向巾３２＠１ｉ０，配筋率均为ｐ＝０．３３％（图５）。
板内设置了抗剪钢筋．其体积配筋率为ｐｖ＝０．２％，为提高转换板的整体抗震能力，沿框支柱两个方向（柱上板带）设置了暗梁，形成纵横空间骨架。
暗梁宽度较柱宽２５０ｍｍ，纵向配筋率ｐ＝０．６％，配箍率ｐｖ＝０．８６％。
为防止转换板板端沿厚度方向产生层状水平裂缝，除在该处设置暗梁外，将转换板的上下钢筋焊接，增强转换板的整体性。
本工程转换厚板用钢量为５９０ｔ，折合每ｍ２用钢量为４４８．４ｋｇ。
转换板用钢量约占本工程总用量的２５．７％。
４．２厚板施工技术
本工程的结构转换层厚板板厚２．２ｍ，属大体积混凝土。
由于其位置处于地上４层处，仅板自重就在达５５ｋＮ／ｍ２，如采用一次性浇筑，模板支撑难度和用钢量都很大。
为此，本工程采用分层浇筑法来施工转换层厚板，即将转换层厚板分为二层进行施工：第１层首先浇筑厚７００ｒａｍ板，做为第２层１５００ｍｍ厚板的模板，然后进行第２层施工。
第１层板施工采用倒梯形支撑，将Ｏ．７ｍ厚板自重和施工荷载直接传达下层的梁上（图６），第３层梁按该荷载进行验算。
待第１层板混凝土达到设计强度后，拆除倒梯形支撑，进行第２层板施工。
第ｌ层板的配筋按无梁楼盖计算，按２．２ｍ厚板的下部配筋，能满足计算需要。
在第１、２层交界处。
板上设置了竖向抗剪钢筋，梅花形布置，并每１．２ｍ设置４００×４００ｍｍ高７０ｍｍ混凝土剪力墩。
叠合面上、下设置钢筋网，以增强混凝土的抗裂性。
厚板转换层１．５ｍ部分属大体积混凝土，为防止施工中由于水化热引起的温度裂缝及混凝土在凝结过程中产生的干缩裂缝，施工采取了如下技术措施：
（１）混凝土内掺入水泥用的２０％磨细矿粉和１０％Ｉ级粉煤灰，以减少水泥用量，降低水化热：
（２）控制混凝土入模温度不超过２５℃；
（３）埋设降温管，控制混凝土核心温度与表面温度之差小于２５℃；
（４）混凝士表面做蓄水养护，养护时间不少于１５天。
一６０５—
圈１
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一６０６一
ｘ方向量大反应力＝４３１２２（ｋＮ）ｘ方向最大楼屡反应力曲线
ｘ方向量大位移＝２３５（・０ｘ方向最丈接层位移曲线
圈５
图３
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Ｙ方向最大反应力＝４２０９３（州）
Ｔ方向最大樱层反应力曲线
Ｙ方向最大位穆＝２５．２（＿０
Ｙ方向最大接层位移益缱
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厦门安宝大厦框支剪力墙厚板转换结构设计
作者：黄秋来， 游海东， 李达明， 朱泰儒
作者单位：厦门中建东北设计院(厦门)
本文链接：/Conference_3520292.aspx
下载时间：2009年12月9日。
