平面不规则结构中薄弱连接楼板的抗震设计

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1、第39卷增刊建筑结构2009年4月平面不规则结构中薄弱连接楼板的抗震设计刘宸，王耀龙(现代设计集团上海现代华盖建筑设计有限公司，上海200041)[摘要】对平面不规则结构，特别是对超限高层建筑结构中的薄弱连接楼板，按设防烈度水平地震作用进行应力分析，并采取必要的构造加强措施，保证楼板具备必要的刚度和强度参与空间结构体系的协同工作，达到“小震不坏，中震可修。大震不倒”的预期设防目标。[关键词】平面不规则；薄弱连接楼板；应力分析；弹性板；延性SeismicDesignofWeakConnectingSlabintheStruc

2、turewithIrregularPlaneLiuCheng，WangYaolong(ShanghaiModernHuagaiArchitecturalDesign，Shanghai200041，China)Abstract：Underearthquakeactionofthefortificationintensity，carryingoutastressanalysistothestructurewithirregularplane，especiallytotheweakconnectingslabinthestruc

3、tureofhigh—raisebuildingthatbeyondthelimitationsofthecode，andapplyingnecessaryconstructionalmesaures，toensurethesufficientrigidityandstrengthoftheslabs，makethemworkwiththewholestructure，andtomeettheprospectivefortificationtargetof‘‘Nodamageunderthefrequentlyoccurr

4、edearthquake；Recoverableundertheearthquakewithbasicintensity；nocollapseunderthesoldemlyoccurredearthquake”．Keywords：irregularplane；weakconnectingslab；stressanalysis；elasticplate；ductility1前言根据目前的抗震设防标准⋯和《建筑抗震设计规范》(GB5001l一2001)(2008年版)¨1中规定的抗震设防目标，即小震不坏，中震可修，大震不倒，

5、采用三水准二阶段的抗震设计原则，在小震(多遇地震)下进行结构的截面强度计算和设计，在大震(罕遇地震)下进行结构的薄弱层变形验算，来控制和达到预期的抗震设防目标。楼板和屋盖是结构的主要构件，除承担楼层面竖向荷载外，还担负着联接各竖向构件形成空间结构的重要作用。在地震时是传递水平地震作用的主要构件，因此其水平刚度对结构的抗震性能影响很大。目前，在抗震设防地区，建筑楼屋面普遍采用现浇钢筋混凝土楼板。在平面规则结构中，楼板在水平面内提供的刚度能符合空间杆元和有限元计算程序中楼板无限刚的模型设定。楼板将各层水平地震剪力按各竖向抗侧力

6、构件的剪切刚度分配给剪力墙和框架柱，然后根据计算的内力和变形结果，对抗侧力构件进行截面强度、延性和多道防线的要求精细设计。但是在平面特别不规则的结构中，由于楼板的凹进凸出，错层或者开洞面积过大，楼板在其平面内无法保证无限刚度的模型设定．就必须采用能真实反映楼板空间工作特性的结构模型，防止部分抗侧力构件因承担过多的水平剪力和变形，较早进入塑性变形甚至破坏状态，造成结构的安全隐患；同时由于楼板的凹凸562不规则性和开洞影响，在楼板的阴角(薄弱处)出现楼板的开裂或局部破坏，因此对各层楼板应进行有限元应力分析，对薄弱范围的楼板应进

7、行加大板厚和加强配筋的设计，达到抗震设防三水准的要求。为了保证结构的平面刚度，《建筑抗震设计规范》GB5001l一2001(以下简称规范)和《高层建筑混凝土结构技术规程》¨1JGJ3—2002(以下简称规程)对结构平面的长宽比和平面规则性作出了具体的要求。其要求为：①建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；②结构平面凹进或凸出的一侧尺寸，不应大于相应投影方向总尺寸的30％；③楼板的尺寸和平面刚度不应急剧变化，有效楼板宽度不应小于该层楼板典型宽度的50％，或开洞面积不应大于该层楼层面积的30％，或较大

8、的楼层错层。楼板在任一方向的最小宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。④结构平面的长宽比，6、7度设防应小于6．0，8、9度设防应小于5．0。实际工程设计中部份建筑物因为功能和追求建筑空间、视觉和其它效果的要求，不同程度存在不符合以上规范和规程要求的情况，有个别工程的不规则性程作者简