L形平面框架结构抗震设计探讨.pdf

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1、２０１４年第５期（总第１３４期）江西建材建筑与规则设计Ｌ形平面框架结构抗震设计探讨■郭俊林■上海申联建筑设计有限公司，上海２０００８２摘要：结合工程实例，对平面不规则的Ｌ形平面框架结构的抗震设计进行了探１和第２振型均以平动为主，第３振型以扭转为主，扭转周期比均小于讨，通过理论及计算分析，研究了这种结构的受力特点，确定应采取的加０．８５，两个方向的有效质量系数均大于９０％，满足规范要求。强措施。３．２位移关键词：Ｌ形平面不规则抗震超限高层建筑扭转效应应力集中ＳＡＴＷＥＰＭＳＡＰ结构响应地震作用风作用地震作用风作用引

2、言最大层间Ｘ向１／５７６１／６７２６１／５６６１／６５５２对Ｌ形平面建筑，当其平面外伸尺寸不满足文［１］、［２］的规定时，位移角Ｙ向１／６５８１／１６７８１／６７２１／１６５７为避免平面不规则，可以采用设置抗震缝的方法将其划分为两个平面Ｘ向１．０７１．０４１．０７１．０５较规则的结构单元，从而达到结构受力合理、抗震性能较好的目的，但最大位移比Ｙ向１．３０１．２４１．２９１．２２该方法也存在以下弊端：缝两侧要设置双排柱网，影响建筑使用和室内基底剪重比Ｘ向３．８２－３．８７－观感，且建筑有效使用面积减少；缝处的建筑立

3、面处理较困难，影响建（％）Ｙ向４．２７－４．３７－筑立面效果；当建筑平面柱网不规则时，设缝较困难；当遇强震作用时，即使缝宽满足规范的规定，相邻结构仍可能产生局部碰撞而损坏。因从以上计算结果可知，层间位移角均小于１／５５０，位移比小于１．５，此，目前工程界的总体倾向是能不设缝时尽量不设，但对结构应进行仔均满足规范的要求，地震作用下的剪重比在正常范围内，且均＞１．６％，细计算分析，充分考虑平面不规则引起的扭转效应，对结构薄弱部位应满足规范最小地震作用的要求。两种程序的计算结果也比较吻合。进行加强。下面结合工程实例，对

4、不设置抗震缝的Ｌ形平面框架结构４针对平面不规则采取的抗震加强措施的抗震设计进行探讨分析。（１）Ｌ形平面转角部位的楼板在地震时会产生较大的应力集中，其１工程概况板厚及配筋应加强。本工程某办公楼位于上海市普陀区，地上９层，地下１层。结构总高度中将该处（图１中的斜线部位）楼板厚度加厚为１５０ｍｍ，并加强板３７ｍ，属Ａ级高度高层建筑。本工程采用钢筋混凝土框架结构，框架抗配筋。震等级二级。抗震设防烈度７度，设计地震分组第一组，设计基本地震（２）为增强结构的抗扭刚度，减少扭转效应，设计时采取了尽量弱加速度值０．１０ｇ，场地类

5、别ＩＶ类，场地特征周期０．９ｓ。建筑抗震设防化结构内部刚度、增强周边刚度的措施。结构内部柱截面尺寸基本由类别丙类，建筑结构安全等级二级，地基基础设计等级乙级，基础采用轴压比控制，周边柱尺寸可适当加大。计算结果表明，扭转周期比为桩基。本工程设计于２００６年，现已投入使用。０．８３，效果较好。２抗震超限情况（３）Ｌ形两端头处的地震效应较大，设计时将该处（图１中的Ｌ、１３建筑平面呈Ｌ形，如图１。因建筑功轴）的框架柱设计为长矩形，能有效增强结构抗扭刚度。能需要，平面中部不能设置抗震缝。建筑（４）突出端的侧翼（图１中的Ｂ、

6、Ｆ轴）框架梁刚度宜加强，以增强平面总长５６．１ｍ，总宽６６ｍ。东南翼长结构抵抗突出端甩出振动效应的能力。本工程中该处的框架梁截面取３２．１ｍ、宽２４ｍ。平面突出部分的长度较４００ｘ９５０，并采取了箍筋全长加密等加强措施。长，ｌ／Ｂｍａｘ＝３２．１／５６．１＝５７％，超过文（５）图１中１３轴处平面减少为两跨，且处于突出端的最端头，地震［３］４０％的规定，本工程属平面不规则性时的振动效应必将较大，该榀框架应适当加强。设计时将该榀框架抗超限建筑，并进行了上海市抗震超限高层震等级提高为一级，并对框架梁柱采取了纵筋适当加强

7、、箍筋全长加密专项审查。图１等加强措施。３结构计算５结束语本工程采用中国建筑科学研究院编（１）Ｌ形平面建筑属平面不规则，抗震性能不佳，如何针对其特点采取相应的结构措施至关重要。制的ＳＡＴＷＥ和ＰＭＳＡＰ两种程序进行了对比计算分析。（２）Ｌ形平面转角部位的楼板在地震时受力复杂，应力集中明显，以地下室顶板为结构计算嵌固部位。主要计算结果如下：其板厚及配筋应加强。３．１周期（３）宜尽量减少结构内部梁柱截面尺寸，可减少结构总体地震作周期周期Ｘ向平动Ｙ向平动扭转比扭转结构总有效质量程序序号（ｓ）比例（％）比例（％）例（％）

8、周期比质量（ｔ）系数用；适当加大结构周边梁柱尺寸，增强结构的抗扭刚度。Ｔ１１．５９９９０１（４）Ｌ形平面两端的框架柱可设计为长矩形，能有效增强结构的抗Ｘ向Ｔ２１．４１０１０００扭刚度。９９．８０Ｔ３１．３２３３９４Ｔ３／Ｔ１（５）突出端的侧翼框架梁刚度可适当加强。ＳＡＴＷＥ２９０４８Ｔ４０．５８９９０１＝０．８３（６）针对结构的其它薄弱部位，也可采取提高抗震等级、箍筋全长