浅谈银湖大酒店剪力墙的合理布置

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1、浅谈银湖大酒店剪力墙的合理布置【摘要】框架结构冇简捷和便于采用矩形体系的优点。由于这种布置形式没有斜支撑和结构墙体，因此，没有不便利之处，内部可以自由布置，外部可以自山设计门、窗。25层以下采用框架结构是经济的，对于建筑高度较大的情况下，纯框架结构的刚度相对较小，不利于抗震，如果框架与剪力墙相结合（框剪结构），刚度能大幅度提高。本文以银湖大酒店结构设计实践，探讨了剪力墙合理布置的方法。【关键词】建筑结构；框架剪力墙结构；概念设计；1工程概况本工程位于江门市新会区，设计与2010年9月，是一栋综合性商务酒店，高46.4m,地下一层，地上12

2、层，建筑基底面积1790.4m2，总建筑面积14247.34m2,其中地下一层为地下停车库，层高3.8叫地上1〜3层作为大堂、餐厅和会议厅使用，要求建筑有较大的空间和提供较大出入口，如大堂入口要求中空2层设置，四层及以上作为酒店客房，标准层层高3m,布置较规则，设一内廊，两侧分布各数房间。2结构分析2.1结构参数设置根据以上分析，由于框架结构承重体系简单规则，受力特点明确，结构布置能够争取较大空间和提供较大出入口，结构设计时，初步确定结构体系为框架结构，图1为结构布置平面图。本工程建筑抗震设防类别为丙类建筑，工程的抗震设防烈度为7度，抗震

3、设计基木地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组，框架抗震等级为三级，建筑场地类别II类，基本风压值0.65KN/m2（50年一遇），地面粗糙类别为B类。结构内力计算采用广厦建筑结构CAD17.0版GSSAP软件。2.2结构计算结果分析2.2.1计算结果地震作用计算时考虑了结构的偶然偏心和双向地震作用，计算振型取45个。超限警告如下:（1）周期比控制。扭转第1周期/平动第1周期为104%,大于90%。（2）位移比控制。Y方向最大的层间位移比＞1.2o2.2.2原因分析以上信息主要反映结构侧向刚度不满足承受外力（地震作用和风作用）的能力

4、，主要原因是框架结构的侧向刚度主要取决于梁柱及节点的抗弯能力，在较高的框架中主要取决于柱子的轴向刚度。如图1所示，Y方向山3跨连续梁与柱子共同抵抗水平作用力，梁跨平均为6500m,总柱子数量为24,建筑高度46.4m,刚度相对X方向弱，在水平外力下，Y方向变形明显大于X方向。水平作用力使框架结构每层的柱子产生双曲率弯曲,其反弯点大约在层高的屮间部位，上下柱子引起的作用于节点处的弯矩由相邻梁承担，该梁、柱的变形引起框架的整体变形，使各层间产生水平位移。在水平推力的作用下，最大倾角在基底附近，最小倾角在顶端。为了使框架结构能有足够的抗外力刚度

5、，通常做法是加大柱（梁）截面，这样使结构底部柱子截面尺寸非常大，使用上不方便也不美观。3结构优化2.1剪力墙结构性能由上可知，本工程采用纯框架结构是不利于经济效益，也不实际。要满足设计要求，必须进行结构优化。众所周知，剪力墙通常贯通到基底并与基础刚性连接,形成竖向悬臂梁；剪力墙的平面内刚度和强度都很大。剪力墙在水平荷载作用下，变形是以弯曲变形为主，楼层越高，水平位移增长的速度越快，顶点水平位移值与高度是4次方的关系。在进行剪力墙的平面布置时，一般应考虑能使其承担足够大的自重荷载以抵消水平荷载下的最大弯曲拉应力。然而，剪力墙不利于提供较大空

6、间的布置，楼层位移值的增长速度远远大于增大截面而取得的刚度值，这是不实际的，也取不到良好经济效益。3.2框架一剪力墙（框剪）结构性能框架一剪力墙（框剪）结构既有框架又有剪力墙，框架的梁、柱主要承担竖向荷载，剪力墙主耍承担水平荷载，它们之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力的作用下，使它们水平位移协调一致，在不考虑扭转影响作用下，同一楼层的水平位移必须相同，分析框剪结构受力特点可知，框剪结构在水平力作用下呈反S形弯剪型位移曲线，结构底部，剪力墙变形较小，拉着框架变形，剪力墙承担了大部分剪力，结构上部则相反，剪力墙的位移越来越大，

7、框架的变形反而越小，框架除了负担水平力作用下的那部分剪力外，还要负担拉回剪力墙变形的附加剪力，因此它的变形是介于弯曲变形和剪切变形之间一种中间优化状况。4剪力墙合理布置从基木设计H的而言，框剪结构就吸取了框架结构和剪力墙结构的长处，在框架结构中布置一定数量的抗震墙，一方面保证建筑平面布置提供较大使用空间，另一方面剪力墙良好的抗侧力性能又提高了建筑整体的抗震性。图2是针对本工程实际情况布置A、13两种方案，剪力墙位置由结构中心均匀对称地向边缘移动。两个方案都通过广厦建筑结构软件分析。2.1结构自振周期分析可见，由以上两个方案的计算结构可知，

8、A、B两个方案都满足《高规》第3.4.5条规定：结构周期比不应大于0.9,随着剪力墙的边缘化，方案B结构中周期比较方案A有明显的改变，有效的控制结构的扭转效应。4.2结构底部剪力分析对比两个方