中山市时代凯旋商住楼工程结构设计研究

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1、中山市时代凯旋商住楼工程结构设计研究　　摘要：中山市时代凯旋商住楼第一栋楼高109.5m,采用部分框支剪力墙结构体系。在2层楼面由转换构件将上部大部分剪力墙转换，以满足建筑地下车库的使用功能及1层商业的所需的大空间要求，设计中对转换层进行计算模型处理及构造措施加强等，保证了转换构件的抗震性能目标。关键词：高层建筑；框支剪力墙；计算模型处理；构造措施；中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：引言框支剪力墙结构是指底部为框架柱，上部为剪力墙的结构。底部的框架结构可使建筑平面灵活布置，适用于商场、餐厅、会议室、活动中心等大开间的公共建筑；上部的剪力墙结构整体性好，侧向刚度

2、大，水平位移小，多用于住宅、旅馆等建筑设计。两者之间的楼板为转换层楼板，需采取措施增强该层的整体性及刚性，以减小整个结构的上下刚度差异。现代化高层建筑设计趋向功能多元化，要求居住、办公、饮食、商业一体化，因此这种结构得到越来越广泛的应用。1、工程概况时代凯旋商住楼由商业裙楼及18幢高层塔楼组成，该工程地下1层，地上27层，其中地下室—1层层高5.3m，布置设备用房及公共机动车泊位，战时为六级人防。地上1～2层为商业用房，层高分别为7.5m、4.8m，按建筑要求转换层设于第2层，2层以上为剪力墙结构住宅,层高3.5m。建筑总高度（至机房顶）为109.5m。本场区抗震设防烈

3、度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期值为0.45s。本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期值为0.45s。2、结构布置该工程重点解决两个方面的问题。第一，为保证结构沿竖向刚度均匀变化，应设法争取尽可能多的上下贯通构件。电梯井道、消防楼梯间及电梯厅加厚剪力墙直落，并根据塔楼周边剪力墙分布情况，除在底部裙楼对应部位设置了落地贯通加厚剪力墙外，另在底部增设部分仅伸至转换层的剪力墙以加大底侧向刚度。第二，合理布置裙楼柱网，使不落地剪力墙直接通过转换层托梁。2.1结构竖向布置8高层建筑的侧向刚度

4、宜下大上小，且应避免刚度突变。然而带转换层的结构显然有悖于此，对该工程而言，转换层在二层楼面，转换层上下等效剪切刚度比宜接近于1，抗震设计不应小于0.5。在设计过程中，应把握的原则归纳起来就是要强化下部，弱化上部，尽量避免出现薄弱层。可采用的方法有以下几种。（1）使尽可能多的剪力墙落地，必要时甚至可以在底部增设部分剪力墙（不伸上去）。这是增大底部刚度最有效的方法。除电梯井部分剪力墙在底部必须设置外，让两侧各有一片剪力墙落地，这些都大大增强了底部刚度。（2）加大底部剪力墙厚度，减小上部剪力墙厚度，转换层以下剪力墙厚度区为400mm厚，上部厚度取为300mm。（3）底部剪力

5、墙尽量不开洞或开小洞，以免刚度削弱太多。（4）提高底部柱、墙混凝土强度等级，采用C55混凝土。2.2结构平面布局工程底部为框架－剪力墙结构，体形复杂，不规则；转换层上部为剪力墙结构，由于建筑布置的不对称，剪力墙的布置须经多次试算，最后结果是质量中心与刚度中心偏差不大，结构偏心率较小。除核心筒外，其余剪力墙布置分散、均匀；且尽量沿周边布置，以增强抗扭效果，查阅计算结果，扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为0.76，各层最大水平位移与层间位移比值不大于1.3，均满足平面布置及控制扭转的要求。可见工程平面布局规则合理，抗扭效果良好。83、结构设计与计算结构整体

6、分析计算主要采用了SATWE，并采用了力学模型与之不同的软件PMSAP进行校核。该建筑物平面外形为方形，有上下贯通的电梯间形成主要落地的剪力墙。因建筑功能需要，首层为商业大空间，层高7.5m，二层为住宅会所，故将转换层设置在二层，查看SATWE计算的各层的侧向刚度，从结果看出地下负一层与首层的抗侧移刚度比为2．38，大于2倍，这与《高规》中“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍”相符合，故首层满足作为上部结构嵌固层的要求，非人防处首层楼板厚取180mm，配筋取12@100，底面双向直通。二层的墙量比较多，而且落

7、地的剪力墙相对较少，这就很容易造成转换层上下侧向刚度相差较大，造成竖向不规则为了避免转换层上、下的侧向刚度比相差较大，故一方面把转换层以下的落地剪力墙做厚，另一方面在控制墙柱轴压比和结构位移的前提下尽量把转换层以上的框支剪力墙减薄，转换层上下侧向刚度比控制在规范要求的范围内。另外，为提高结构的整体性，增加了转换层及相邻楼层的楼板厚度，从而更有效地传递和分配水平作用。转换层楼板厚度为180rm，配筋10@1008双层双向直通。为了较好地控制转换层上下刚度比，尽量减少转换层刚度突变结构抗震带来的不利影响，利用商楼中的落地的电梯间及楼梯间，将梯