现浇钢筋混凝土剪力墙结构设计实例探析【最新】
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高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析王建摘要:随着城市可用土地面积的缩小,城市建筑大都采用高层建筑,高层建筑对建筑结构的稳定性及抗震性能有较高的要求,使得剪力墙结构在高层建筑结构中的应用较为广泛。
剪力墙结构的平面与壁厚相同,且室内存在突出的框架柱,不仅可以提升建筑结构的稳定性,还可以提升建筑的空间利用率,具备显著的经济效益及生产效益。
因此,对于剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用研究是很有必要的。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;剪力墙1剪力墙结构分析1.1剪力墙结构的定义剪力墙结构主要是指建筑房屋中通过钢筋混凝土代替梁柱,用于承载风负荷以及地震负荷等多种水平荷载,这种墙体可以有效控制结构的荷载。
剪力墙结构设计的目的在于保护建筑建筑,避免建筑在使用年限范围内受到不可抗外力,导致建筑使用寿命缩短。
也就是说,剪力墙结构的应用能够显著提升建筑结构的荷载能力以及稳定性。
就目前的建筑水平而言,我国应用较为广泛的建筑结构由剪力墙结构、框架结构以及混合结构等结构形式。
和其他结构进行比较,剪力墙结构使用的钢材相对较少,而且具备更为优异的抗震性性能以及抗侧刚度,可以有效提升建筑的稳定性。
在剪力墙结构研究越来越深入的背景下,剪力墙结构的施工工艺越来越成熟。
1.2剪力墙结构的分类在实际的建筑结构设计中,常用的剪力墙结构包括短肢剪力墙、联肢墙、双肢剪力墙以及小开洞剪力墙等多个类型。
①短肢剪力墙,短肢剪力墙属于建筑结构中的抗侧力构件,没有将异形柱凸出墙面,有效提升了异形柱的抗震性能;②联肢墙,主要是将多个受弯构件通过楼板或者连梁连接在一起,共同组成墙肢,墙肢上预留的洞口作为窗户、门或者走道;③小开洞剪力墙,就是在剪力墙上设置小空口,属于悬臂构件,这种剪力墙结构具备更加均匀的侧向刚度,可以有效避免墙体结构出现扭转问题。
如果剪力墙的墙体洞口较大,会对墙体的整体性产生负面影响,保障其梁柱连接部位不变,将会使剪力墙结构转变为框架结构。
建筑结构设计实例及其探析[摘要]随着建筑项目的不断发展,经济合理地采取建筑结构设计措施是确保建筑安全与经济的前提,本文通过结合某项目结构设计实例,从建筑结构设计上来探讨了混凝土结构设计时可采取的设计措施,为同类工程提供参考。
【关键词】建筑结构;结构设计;设计实例;后浇带1、工程概况某教学楼及食堂用地红线面积为9701.1平方米,实际用地面积为12802.8平方米。
根据项目实施计划,本项目将原有4栋教学楼拆除,于原址新建2栋综合教学楼(2#楼、3#楼)和1栋食堂,加上已建1#楼,可满足30班办学规模的要求。
新建的2#楼、3#楼及食堂形成一个整体性的结构体,结构采用框架式现浇混凝土结构,其中2#楼高6层,3#楼高5层,食堂高4层。
2#楼与1#楼,3#楼与科学楼之间均设有连廊联通。
2、屋盖及楼盖结构设计本项目结构类型采用现浇框架结构,抗震等级框架三级。
为了有效地保证结构的整体受力性能,控制楼板裂缝,除特殊部位采用轻钢结构外,其余楼(屋)盖均采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖。
结构布置合理,整体抗震性能良好,又能很好的满足建筑造型和使用功能的需要。
同时为了满足房间内不露梁以及单元内房间可灵活分隔的建筑设计意图,部分楼板采用了跨度较大的异形楼板;地下车库和锅炉房的屋盖及楼盖结构均采用现浇钢筋混凝土梁板结构。
地下车库的顶板为人防顶板,上覆3.0m厚的回填土,荷载很大,采用加设次梁的梁板结构,以减小楼板的跨度和厚度;梁采用反梁形式,以满足建筑空间净高的要求;人防地下室的顶板厚度为250mm,以承受核爆动荷载的作用,并对早期核辐射进行防护。
3、钢筋混凝土构造要求构造要求在结构设计中起着重要的作用,其实保障结构设计的基础。
在钢筋混凝土结构设计中,其构造要求包括混凝土保护层,钢筋锚固长度等,现将分别深入展开探讨。
(1)混凝土保护层。
纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋,其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘到混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径,且应符合混凝土设计规定要求。
钢筋混凝土剪力墙结构的优化设计分析摘要:随着城市建设的加快,高层建筑逐渐普及,钢筋混凝土剪力墙结构以其独特的优势在高层建筑中得到了广泛的应用,因此,本文主要根据不同的施工要求,对高层建筑的剪力墙结构进行了优化设计,并且在此基础上提出了降低工程造价的措施,如此,可以充分发挥了剪力墙结构水平强度大并且外形简单的优点。
关键词:钢筋混凝土;剪力墙结构;优化设计一、引言剪刀墙结构在建筑设计中具有较高的应用价值,由于施工方便并且施工质量高,施工时间也比较短等优势,在建筑行业中受到了广泛的推广和使用。
为了进一步满足我国建筑产业化要求,该结构将称为未来高层住宅的重要发展方向。
随着企业的快速发展和人类活动的需要,高层建筑对结构强度的要求比普通建筑高,所以剪力墙采用钢筋混凝土板。
剪刀墙的承载力较强,因此在较大的应力作用下,不易发生横向位移的问题,可以进一步符合有关规定的要求。
二、高层建筑结构优化在高层建筑中,剪力墙不能完全剪断,剪力墙在使用时应简化布置,剪力墙结构抗震性能较差,经济指标较低。
因此,在设计中应采用合理的结构纵横向强度和财力分配,切割壁的高度略大于墙壁的厚度,间距过密、过多。
这种原本2~3个开间布置一道剪力墙墙与墙之间采用框架梁连接就能满足计算要求的结构方案,因为为了满足建筑立面效果的要求,不得不在每个开间都布置剪力墙因此增加了剪力墙的用量相应的总成本也会提高。
图1为1栋7度区13层的剪力墙结构住宅由于立面上从两端往中间呈现阶梯型所以每个开间的端部都需布置剪力墙。
现在的一些业主和建筑设计人员为了充分考虑地形的要求或者利用最大化注往将建筑的长宽比设计过大结果使得结构刚度偏弱相对于较小长宽比的建筑单位面积上的剪力墙数量就会增大。
而且不论其是否超长由于两主轴方向的动力特性(也即整体刚度)相差甚远在水平力作用下两向构件受力的不均匀性造成配筋不均匀。
对于平面长柔的建筑其抗扭能力也降低因此为了满足规范计算要求也必要增加剪力墙的数量。
浅析钢筋混凝土剪力墙结构设计摘要:随着我国经济建设的高速发展和人民生活水平的日益提高,建筑物的高度也是日益增长,在高层建筑结构设计方面也有了很大的变化。
相应的,为保证其结构的稳定性,越来越多的高层建筑采用了钢筋混凝土剪力墙结构。
本文系统地介绍了高层建筑大量采用钢筋混凝土剪力墙结构的原因以及这种结构的适用范围,并且详细介绍了如何对其进行设计。
关键词:高层建筑结构;钢筋混凝土;剪力墙结构;结构设计;1 前言随着社会的不断发展,高层建筑结构受到人们越来越多的关注,在高层建筑结构设计过程中需要用到很多先进的知识和技术,相比起一般的建筑,高层建筑结构的施工建设存在较大的难度。
因此这对于设计阶段提出了很高的要求,只有在设计阶段对其进行了详细的论证阐述,才能确保后续的施工建设能够顺利的进行。
因而,结构设计在整个设计过程中处于核心地位,是保障高层建筑结构后期使用的安全稳定性的最关键性因素之一。
因此有关高层建筑的结构设计必须给予更多的关注,在结构设计的过程中不仅要保证高层建筑结构的安全性,还要保证建筑结构的实用性。
2剪力墙的分类及受力变形特点剪力墙也可以叫做抗风墙、抗震墙或者叫做结构墙。
在建筑物的结构中有着重要的地位,它主要是承受风荷载或者是地震作用引起的水平荷载和竖向荷载,防止结构剪切破坏。
这也是其抗震墙名称的由来,剪力墙一般是用钢筋混凝土制作而成的,制作工艺相对简单、便捷。
剪力墙可以分为平面剪力墙和筒体剪力墙。
其中平面剪力墙的用途主要是在钢筋混凝土框架结构或者用于升板结构之中以及无梁楼盖体系中。
在大多数情况下,我们为了增加结构的刚度、强度以及抗倒塌的能力,会在某些部位之中设置一些钢筋混凝土剪力墙。
其中,我们可以控制现浇的剪力墙与周围的梁柱同时进行浇筑,这样可以提升整体的稳定性。
而筒体剪力墙就大多用于高层建筑结构体系以及悬吊的结构之中,大多都是由电梯间或者楼梯间以及设备的间隔墙所围成。
并且因为其筒壁大多都是现浇而成的钢筋混凝土墙体,所以其刚度和强度比较大,在水平方向上可以承受很大的水平荷载。
钢筋混凝土结构设计实例标题:钢筋混凝土结构设计实例——城市地铁站第一部分:引言在现代城市化进程中,地铁系统作为一种高效、便捷的公共交通工具,已经成为许多大城市不可或缺的一部分。
作为地铁站的重要组成部分,钢筋混凝土结构在其设计中起到了关键作用。
本文将以一个城市地铁站的钢筋混凝土结构设计实例为题,以人类视角进行描述,以期使读者感受到设计师的思考和创作过程。
第二部分:地铁站设计背景城市地铁站作为重要的交通枢纽,必须承受巨大的人流压力和自然灾害风险。
因此,对其结构设计的要求非常高。
在这个实例中,我们将以一座位于地震频发地区的地铁站为例,展示钢筋混凝土结构的应用。
第三部分:地铁站结构设计3.1. 设计目标在本实例中,设计师的目标是确保地铁站的结构在地震发生时能够保持稳固,并能承受大量的人流负荷。
同时,为了提高地铁站的使用寿命和可维护性,设计师还需要考虑材料的选择和防水等问题。
3.2. 结构设计方案设计师采用了钢筋混凝土框架结构作为地铁站的主要结构形式。
框架结构通过将柱和梁连接在一起,形成一个坚固的整体,能够有效地分担地震力和人流荷载。
此外,设计师还在地铁站的地下部分增设了抗浮层,以防止地铁站在地下水位上升时发生浮动。
3.3. 材料选择为了满足地铁站的使用寿命和可维护性的要求,设计师选择了高强度混凝土作为结构材料,并在其中掺入了适量的粉煤灰,以提高其耐久性和抗裂性能。
此外,设计师还使用了高强度钢筋,以增加结构的强度和稳定性。
第四部分:结构施工和维护4.1. 施工过程在施工过程中,设计师采用了先进的施工技术和设备,确保了地铁站结构的准确性和稳定性。
同时,设计师还注意了施工过程中的质量控制和安全防护,以保证施工质量和工人的安全。
4.2. 维护措施为了延长地铁站的使用寿命,设计师还制定了详细的维护计划。
这包括定期检查和维修结构的裂缝和腐蚀,并采取防水措施,以防止地下水渗入地铁站。
第五部分:结论通过对这个城市地铁站钢筋混凝土结构设计实例的描述,我们可以看到设计师在面对地震和人流压力时的思考和创作过程。
剪⼒墙结构设计计算要点和实例剪⼒墙计算第5章剪⼒墙结构设计本章主要内容:5.1概述结构布置剪⼒墙的分类剪⼒墙的分析⽅法5.2整体剪⼒墙和整体⼩开⼝剪⼒墙的计算整体剪⼒墙的计算整体⼩开⼝剪⼒墙的计算5.3联肢剪⼒墙的计算双肢剪⼒墙的计算多肢墙的计算5.4壁式框架的计算计算简图内⼒计算位移的计算5.5剪⼒墙结构的分类按整体参数分类按剪⼒墙墙肢惯性矩的⽐值剪⼒墙类别的判定5.6剪⼒墙截⾯的设计墙肢正截⾯抗弯承载⼒墙肢斜截⾯抗剪承载⼒施⼯缝的抗滑移验算5.7剪⼒墙轴压⽐限制及边缘构建配筋要求5.8短肢剪⼒墙的设计要求5.9剪⼒墙设计构造要求5.10连梁截⾯设计及配筋构造连梁的配筋计算连梁的配筋构造5.1概述⼀、概述1、利⽤建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧⼒的结构,称为剪⼒墙结构体系。
墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
2、剪⼒墙的间距受楼板构件跨度的限制,⼀般为3~8m。
因⽽剪⼒墙结构适⽤于要求⼩房间的住宅、旅馆等建筑,此时可省去⼤量砌筑填充墙的⼯序及材料,如果采⽤滑升模板及⼤模板等先进的施⼯⽅法,施⼯速度很快。
3、剪⼒墙沿竖向应贯通建筑物全⾼,墙厚在⾼度⽅向可以逐步减少,但要注意避免突然减少很多。
剪⼒墙厚度不应⼩于楼层⾼度的1/25及160mm。
4、现浇钢筋混凝⼟剪⼒墙结构的整体性好,刚度⼤,在⽔平⼒作⽤下侧向变形很⼩。
墙体截⾯⾯积⼤,承载⼒要求也⽐较容易满⾜,剪⼒墙的抗震性能也较好。
因此,它适宜于建造⾼层建筑,在10~50层范围内都适⽤,⽬前我国10~30层的⾼层公寓式住宅⼤多采⽤这种体系。
5、剪⼒墙结构的缺点和局限性也是很明显的,主要是剪⼒墙间距太⼩,平⾯布置不灵活,不适应于建造公共建筑,结构⾃重较⼤。
6、为了减轻⾃重和充分利⽤剪⼒墙的承载⼒和刚度,剪⼒墙的间距要尽可能做⼤些,如做成6m左右。
7、剪⼒墙上常因开门开窗、穿越管线⽽需要开有洞⼝,这时应尽量使洞⼝上下对齐、布置规则,洞与洞之间、洞到墙边的距离不能太⼩。
结合工程实例对钢筋混凝土结构优化设计的全面探究摘要:随着市场经济的不断发展,人们生活水平的不断提高和对能源大量消耗的关注,使人们对建筑提出了更高的要求,不仅要满足人们的舒适性,更要求节能和环保,这就需要建筑结构的优化设计。
文章主要以某钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,在对该建筑进行优化设计的基础上,总结出钢筋混凝土框架——剪力墙结构优化设计相关要点,可为相关工作者提供参考。
关键词:钢筋混凝土建筑;结构;优化设计abstract: with the continuous development of market economy, the improvement of people’s living standard and focus on energy consumption, people put forward higher requirements of the building, not only to meet the people’s comfort, more the requirement of energy saving and environmental protection, optimization design which requires building structure. this article mainly on a reinforced concrete frame shear wall structure as an example, the optimization design based on the architecture, summarizes the reinforced concrete frame shear wall structure optimization design -- the key points, which can provide reference for the related.key words: reinforced concrete; structure; optimization design中图分类号:tu318 献标识码:文章编号:2095-2104(2013)1-0020-021 钢筋混凝土结构优化设计应用分析1.1 工程概况某钢筋混凝土框架——剪力墙结构建筑由四层裙楼和a、b两栋高层建筑组成,地下两层为停车库和设备用房。
混凝土结构设计实例解析一、引言混凝土结构是现代建筑中最为常见和重要的结构形式之一。
在建筑设计中,混凝土结构的设计和施工需要充分考虑结构的安全性、经济性和美观性。
本文将通过一个具体的实例来解析混凝土结构的设计过程,包括结构的计算、构件的选型、钢筋的布置等方面,旨在帮助读者更好地理解和应用混凝土结构设计原理。
二、实例背景某城市规划局计划在城市南部修建一座高层住宅小区,共包括三栋建筑,每栋建筑高度为50层,总建筑面积为10万平方米。
为了确保住宅小区的安全性、经济性和美观性,设计师选择采用混凝土结构。
三、结构计算1. 荷载计算在混凝土结构设计中,荷载计算是非常重要的一步。
根据相关规范,设计师需要确定建筑的自重、人员活载、风荷载、地震荷载等多种荷载,包括静荷载和动荷载。
以此实例为例,假设每个单元住户数量为4人,每个人体重为70kg,每个单元建筑面积为1000平方米,则人员活载为4*70*1000=280000N。
按照规范,建筑的风荷载应按照不同地区和高度采用不同的系数进行计算,假设在此地区采用0.5的风荷载系数,则建筑的风荷载为0.5*3600*10^4=1800000N。
地震荷载的计算需要根据地震烈度、建筑的结构形式和地基类型等多种因素进行综合考虑,假设在此地区采用8度烈度,建筑属于抗侧力框架结构,地基类型为岩石地基,则根据规范可以得到地震作用下的荷载为1.2*10^8N。
2. 结构计算在荷载计算的基础上,设计师需要进行结构计算,确定混凝土结构的各个构件的截面尺寸和配筋。
在此实例中,设计师选择采用钢筋混凝土框架结构,采用双向板和柱的组合结构形式。
根据荷载计算结果,设计师确定了每个构件的受力情况,并利用相关公式计算出各个构件的截面尺寸和配筋。
例如,假设某个柱子受到的荷载为5000kN,混凝土的强度等级为C30,钢筋的强度等级为HRB400,按照规范计算可以得到该柱子的截面积为0.8平方米,配筋率为2.5%。
解析高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计摘要:在我国高层建筑工程中,主流结构为剪力墙结构。
这种结构具有很强的经济适用性。
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板代替框架结构中的梁柱,并由剪力墙承担竖向荷载产生的压力和水平荷载产生的剪力、弯矩。
它主要承担水平力且经科学研究和震后调查表明对结构抗震非常有效,因此又称之为剪力墙和抗震墙。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土;剪力墙结构设计1、高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计1.1结构布局设计及计算要点剪力墙结构宜沿两个主轴方向双向均匀布置,使两个方向刚度接近,形成具有较好空间工作性能的空间结构。
剪力墙高度一般沿房屋竖向全高连续布置,墙体布置成L形、T形、工字形和十字形等为最佳,宜避免或尽量减少使用抗震性能较差的短肢剪力墙。
剪力墙的门窗开洞宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁。
剪力墙底部应设置加强部位,以提高其受剪承载力。
底部加强部位的高度一般从地下室顶板算起,取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值。
短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4单不大于8的剪力墙。
它是属于抗震性能较差的构件,对于设置了短肢剪力墙的建筑结构,在规定水平力地震作用下,其底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%。
抗震设计时,双肢剪力墙墙肢不宜出现小偏心受拉,当任一墙肢是偏心受拉,则另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。
底部加强部位剪力墙截面的设计值,在一、二、三级及9度一级时都应进行强剪弱弯的调整,调整公式分别为V=ηvwVw和V=1.1MwuaVw/Mw。
抗震等级为一级的剪力墙,水平施工缝尚需进行抗滑移计算,其公式为Vwj=1/γRE(0.6fyAs+0.8N)。
高层建筑结构还要验算其重力二阶效应是否满足要求,否则需计入重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。
在多遇地震水平地震作用计算时,建筑结构的剪重比指标尤为重要,它是各类结构的最低要求,只要底部总剪力不满足要求,则结构各楼层的剪力均需要进行调整,不能进调整不满足的楼层。
某建筑钢筋混凝土框架一剪力墙结构设计分析吴祖富摘要:本文根据工程实例,从结构的布置、节点的设计等方面对其结构设计进行了详细分析并通过详细的计算验证,结合结构超限情况采取相应的加强措施,使结构具有良好的抗震性能。
关键字:超限高层建筑;结构设计:计算分析Abstract: according to the engineering examples, from the structure arrangement and the design of the nodes of the structure design on detailed analysis and through the detailed calculation verification, combined with the circumstance of the corresponding structure crossing the strengthening measures, make the structure has better seismic performance.Key word: overrun highrise; Structure design, calculation and analysis中圖分类号:S611:A :1 工程概况某工程地上6层建筑面积为21332m 2,地下1层建筑面积7843m2 。
采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
结构平面底部长约150m收至顶层50m,宽约50m,结构主体高度约32.25m,高宽比较小。
2结构设计分析该建筑体形较长,且平面较不规则,建筑上部存在长悬臂和大跨度结构,若要通过设置抗震缝将建筑分割成规则的区块,布置上较为困难。
故本建筑主要通过加强抗侧力构件的刚度,加强平面联系,减小结构的绝对和相对变形量,来保证结构具有较好的抗震性能。
2.1结构布置分析本工程为高度约32.25m 的6层结构层的高层办公楼,在结构体系的选择上,一般可供的选择有混凝土框架结构、混凝土框架-剪力墙结构、钢框架-混凝土剪力墙结构和钢框架结构。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构设计实例探析
【摘 要】现浇钢筋混凝土结构目前已经广泛应用于高层建筑,
对其进行优化设计具有现实意义。文章对结合实例,对现浇钢筋混凝
土剪力墙结构的结构与抗震设计进行详细分析,并重点对钢骨混凝土
节点的设计进行分析。
【关键词】钢筋混凝土;结构设计;抗震分析
引言
现浇钢筋混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独
立结构形式。现浇钢筋混凝土组合结构是钢材和混凝土两种材料的组
合,它充分发挥两种材料的优点,而克服了彼此的缺点,得到广泛的
应用。文中工程位于上海浦业路东侧,地上由七栋十八层住宅及二栋
二层配套公建组成,有一地下一层车库把5、6、7号房地下室联为一
体。项目设计使用年限为50年,抗震设防烈度为7度,设计地震分
组为第一组,地震设计基本地震加速度值为0.1g,场地类型为IV类
(上海地区),场地特征周期0.9s。建筑物安全等级二级,地基基础
安全等级为一级。建筑物抗震设防类别为丙类。18层住宅为现浇钢
筋混凝土剪力墙结构体系,剪力墙抗震等级为三级,2层配套公建框
架抗震等级为三级。
1项目结构分析
1)地下室楼盖采用现浇钢筋混凝土井字梁结构,楼板厚度:人防
顶板200mm,地下一层顶板180mm,其他120mm。地上1层顶板采用
钢筋混凝土主次梁结构体系,楼板厚度140mm,设备层到顶层楼盖采
用现浇钢筋混凝土梁板结构体系,室内除分户墙处设置次梁外,基本
不设次梁,楼板厚度在电梯井和有次梁的处为120mm;其他区域均为
200mm。
2)主要材料
楼板钢筋采用热轧钢筋基本采用HRB400钢,d≤10时采用HPB
235钢,主结构梁、柱、墙钢钢筋采用HRB400钢。附属结构钢筋采
用HRB 335钢。钢筋混凝土柱及剪力墙混凝土等级:C45—C60。钢筋
混凝土梁及楼板混凝土等级为C35。
2计算模型
结构计算混凝土等级如表1所示。
3结构的抗震设计
进行模型分析时,采用了刚性板假定。地震信息:地震烈度为8.00
度;场地类别为3类;设计地震分组为一组;特征周期为0.40s;框架的
抗震等级为1级;剪力墙的抗震等级为1级;活荷质量折减系数取0.50;
周期折减系数取0.90;结构的阻尼比为4.50%。计算时考虑了恒载、
活载、风载、X向地震作用、Y向地震作用和竖向地震作用等工况,
水平地震作用考虑了祸联振动的影响及双向地震作用的扭转效应。采
用钢结构设计软件PKPM对塔1和塔2分别进行设计(图1)。
4结果分析
在结构设计中,一般关注结构的前3个周期。下面我们选择塔1
和塔2的前3个周期进行分析,结构的自振周期分别如表2,表3所
示。计算结果说明:
1)扭转为主的第1周期与平动为主的第1周期之比均小于0.9,
满足规范要求。
2)结构计算时取了30个振型,X方向振型参与质量达到了96.5%,
Y方向振型参与质量达到了96.15%,均大于90%,满足规范的要求
[1-4]。
5层间位移
地震作用下最大位移如表4和表5所示。
从表4、表5可以看出,在单双向地震作用下,层移满足要求。
6弹性时程分析
该结构采用了Taft天然波(特征周期为0.45s)和Elcentro天然
波(特征周期为0.40~0.50s)及一条人工波(特征周期为0.40s)进行
时程分析,其中:Taft天然波记录时长均为40s,Elcentro天然波记
录时长均为11.98s,人工波记录时长均为30s;楼层底部与规范规定
的地震反应谱(特征周期为0.40s)比较结果如表6,表7所示。
从表6,表7可以看出,每条时程曲线计算所得的结构底部剪力
均大于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65%;三条时程曲线计算
所得的结构底部剪力平均值均大于振型分解反应谱法求得的底部剪
力的80%,满足规范要求。楼层底部弯矩如表8,表9所示。
从表8,表9可以看出:三条时程曲线计算所得的结构底部弯矩
平均值均小于振型分解反应谱法求得的底部弯矩,可以按振型分解反
应谱法计算的地振内力进行结构设计。
7与ETABS软件进行的结构计算比较
塔的结构周期、最大层间位移角、结构计算总质量比较结果如表
10—表13所示。
从以上各表可以看出,ETABS结果与PKPM结果比较吻合。
8典型节点分析
在本工程中,有一类相对比较特殊的节点,钢骨柱与混凝土梁的
连接。对于混凝土梁与钢骨柱的连接,通常有以下3种方法:
1)把混凝土梁中的钢筋进行穿筋处理,这样会削弱钢骨柱的截
面。虽然经过孔洞的补强,理论上可以减小截面削弱的影响,但是实
际效果需经过试验验证。
2)采用钢筋连接器进行处理,混凝土梁的所受的力通过连接器传
递给柱子,经过实际的工程验证,该方法的传递效果较好。然而钢筋
连接器对于施工的要求精度比较高,施工成本、连接器的成本相对比
较大。这样无疑会增加造价。
3)本工程在柱子的翼缘(混凝土梁高范围内)上下各焊接了一个
横的钢板,在竖向方向又焊接了一个竖钢板。然后钢筋混凝土梁的钢
筋通过焊接在这上下两个钢板上进行力的传递。这种技术已经在某些
工程中进行了应用,效果较好。与第二种方案相比,此种方案无论从
成本还是施工精度上,都大大的节省了人力和物力。
9结语
在现浇钢筋混凝土组合结构领域内,无论是理论研究或是工程实
践中,都已得到广泛应用。特别是在高层建筑和大跨桥梁方面的应用,
发展十分迅速,要注意在实际工程中,综合考虑多方面的因素,对于
一些比较复杂的节点形式,一定要本着满足结构受力的要求进行处
理。
参考文献:
[1]GB 50011—2010 建筑抗震设计规范[S].
[2]GB 50007—2003 钢结构设计规范[S].
[3]GB 50009—2001 建筑结构荷载规范(2006版)[S].
[4]GB 50010—2010 混凝土结构设计规范[S].