论高层混凝土建筑结构分析与设计

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1、论高层混凝土建筑结构分析与设计董俊，肖岱(机械工业第六设计研究院，河南郑州450007)摘要：本文围绕高层建筑结构，结合笔者最近设计的高层建筑，就结构设计中结构选型、如何判断电算结果正确性、施工图绘制注意事项等几方面简要总结了一些要在结构设计过程要注意的一些问题。为今后高层建筑结构分析与设计提供参考。关键词：高层建筑；结构体系；剪力墙中图分类号：’砌37文献标识码：B文章编号：1672—401l(2010)06—0028—030前言随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设

2、计工作的主要重点和难点之所在。笔者最近参与设计一高层住宅楼的设计实践，就在设计过程中结构选型、结构计算与分析及施工图绘制过程中要注意的问题等三大方面简要总结了一些要在结构设计过程中要注意的一些常见问题，为今后高层建筑结构分析与设计提供一定参考。为方便叙述，现将笔者最近参与设计的郑州东区某高层住宅工程及设计计算简图介绍如下。I工程概况拟建工程为郑州东区某高层住宅8号楼，结构形式为钢筋混凝土纯剪力墙结构形式，建筑面积为32590m2(不包括地下室建筑面积)，建筑层数为地下一层，地上三十层。建筑总高度87．0m，建筑占地1045m2，建筑标准层平面布置详见图1，结构标准层平面

3、布置详见图2。本工程基本风压值：O．5kN／m2(100年一遇)；基本雪压值：O．4kN／m2；抗震设防烈度：7度(0．15g)；设计地震分组为一组；建筑物场地土类别：Ⅲ类；剪力墙抗震等级为二级，按8度区抗震等级为一级采取抗震构造措施；属A级高层建筑。嚣KI斩鼢。嚣FI：ll：8习二l口嘲翱：I尹0：I宣。c』．^I口Iri斗}}}Hl⋯l洲一忘‰。罔陧警旧一≮毖帮噬锐。r艚●删口幽出}{黼捌口端1狲主二。t淄』型⋯j*怕nj卜'“mIr-￡0萋愁I麝Ul-洋幽邕喾。t腔。照芒簸喀鼠。}№珂一I．。m．。8。。。甩罢髋1鬯圄一旧荔‘同⋯。Jl萋i●量}目。品制占：：景’

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5、平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。根据《建筑抗震设计规范>(以下简称“建规”)(GB50011—2001)，《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称“高规”)(JGJ3—2002)的要求结合该工程的建筑平面(东西沿轴线方向L=61．50m，南北沿轴线方向长B=24．40m)，高宽比为3．56小于5，满足规范要求(高层建筑高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性宏观控制)；因建筑平面布置突

6、出部分的尺寸过大(1／B=0．55>O．3)属结构平面不规则建筑；因建筑平面L=61．5In，超过高层建筑结构伸缩缝的最大间距45m要求，属超长结构。基于以上特点，因建筑功能要求，建筑平面不能设缝，可采取设后浇带及屋面及屋面以下三层加强板配筋方式解决结构平面超长问题；至于平面不规则问题在及时与抗震审查机构沟通的情况下，因建筑功能的需要，且属一般不规则，可在结构薄弱处采取加强的构造措施来解决平面不规则的问题。2．2结构的超高问题在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制。结合本工程(属A级高度建筑)，建筑高度87．0In，大于80m，故剪力墙抗震等级为二级，且按规范

7、要求，房屋高度大于60m的高层建筑应按100年一遇的风压值采用。2．3嵌固端的设置问题高层建筑在进行结构计算分析之前，必须首先确定结构嵌固端所在的位置。所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位。嵌固端的正确选取是高层建筑结构计算模型中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性。针对本建筑为单层地下室建筑，宜选择基础底板作为结构嵌固端。因选择基础底板作为结构嵌固端，可以充分利用基础的“无限刚”的假定，也为首层楼面的灵活选型创造条件：即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结