某高层住宅小区结构设计的分析

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1、某高层住宅小区结构设计的分析王珏潮州市建筑设计院广东潮州521011木文根据笔者参与的某高层住宅小区的结构设计，通过对不同结构设计方案的比较分析，优化结构方案，从而使结构设计经济合理，同时对结构设计中的短肢剪力墙住宅结构设计中设置转角窗进行了讨论。关键词：结构转换；结构分析；短肢剪力墙；结构探讨引言某住宅小区B地块占地34770m2,总建筑面积为97321m2，地下1层，地上由A、B、C栋3栋12层的塔楼和D、E、F栋3栋16层的塔楼组成。各拣的首层均要求局部架空作为绿化用地或商业用途，为了建筑功能的需要，需要设置

2、结构转换层。1结构体系为了保证2层以上住宅不凸梁、柱，结构体系采用剪力墙结构体系，地下车库及首层局部架空部分均要求开阔的空间，需要设置结构转换层。关于结构转换，有两种方案：方案h常规的做法，转换层设于2层。优点是：首层和地下车库很开阔，足以提供小区绿化和休闲的场地或临街商铺。缺点是：转换梁高为1200mm,部分为间接转换，转换梁高为1400mm，建筑为了保证首层的净高，不得不加大首层的层高，不经济合理。方案2:转换层设于首层（地下室顶板），即转换层于与地下室顶板二合一来考虑，地下室顶板为梁、板结构。个别剪力墙不能完

3、整下来的，就在2层作小转换，既保证地下车库的功能要求，乂基木上达到首层开阔的要求。为了不影响地下室的净高，转换梁反上来（不露出覆土完成面）。该方案优点更突出，同时满足规范对转换层和地下室顶板的要求，而且2层的梁与标准层一样，仅600mm高，经济效应非常显著。经过多方协商，最后选择了方案2,因为结构的经济性明显优于方案1,体现在：①节省了首层的层高；②规范要求地下室顶板≥160mm,转换层的板厚≥180mm,合起来后我们取h=200mm足够。E栋的地下室顶板(转换层)结构平面见图I，粗线为转换梁。为方便施

4、工，地下室底板选用厚板结构。塔楼采用CFG复合地基，独立地下室采用独立基础，地下室侧壁板下用条基。经复核，沉降差可满足要求。2主体结构分析2.1分析程序主体结构采用TBSA和SATWE两种分析程序，对结构进行分析比较。地下室底板的无梁结构采用经验系数法计算。2.2结构模型和分析结果由于地下室顶板标高参差不齐，地下室侧壁板还局部开窗，侧壁外的冋填土不能够提供足够的侧向约束，故结构计算模型嵌固于地下室底板，各塔楼以各自独立的模型计算。先用TBSA分别算出双向地震和偶然偏心两种情况，取不利者;然后用SATWE进行计算，不

5、同之处是在地下室顶板定义了“弹性膜”，以更精确地考虑顶板凹凸不平的情况。对TBSA和SATWE两种程序的计算结果进行综合分析，见表I。结果显示，两个程序的结果很接近，具有共同的特点：(1)振型为横向平动，第二振型为纵向平动，第三振型为扭转，累计有效质量系数均大于90%，说明所选定的振型已满足要求。(2)侧向刚度和扭转刚度控制均满足规范要求，各层剪重比均在合理范围内。3、短肢剪力墙住宅结构设汁中关于设置转角窗的讨论3.1设置转角窗的结构设计本项0中建筑师为了室内采光、立面美观以及所谓的景观房的需要，在外墙转角处设转角

6、窗。建筑物角部是结构的关键性部位，一般均设置“L”形剪力墙，这种情况下角部构件内力较大，程度不同地都显示出剪力滞后、应力集中、受力复杂等现象。若设置转角窗，就是在角部墙体上开洞，实际上是取消了角部的墙体，代之以角部曲梁（交叉连梁）。这将使角部附近的构件受力更加复杂。3.2设置转角窗对整体受力分析的影响转角窗对短肢剪力墙住宅结构总体来说是不利的。一方面，就楼板本身而言,其在角窗转角部位无竖向构件（如柱或墙肢）的可靠约束，只奋转角窗上交叉连梁的横向约束，对角部楼板约束较弱。当结构的质心和刚心稍旮偏差，楼板因水平力偏心受

7、扭时，角窗转角部位的楼板扭转应力集中，变形会很大，严重吋会挤坏脱落。另外，楼板的同一边的约束有强有弱，对楼板的受竖向力也不利。另一方面，就墙肢的平面分布而言，角部外墙由于远离刚心，在两个方向都具有较人的抗扭刚度，对调整整个结构的设计指标起到很人的作用。若取消角部的墙体，很容易造成对结构抗震性能的削弱，特别是对结构扭转刚度的影响很大，极易造成“扭转不规则”的平面类型：即楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。对A级高度的高层住宅结构，规范规定上述位移比不应超过1.

8、5。另外，还应控制周期比（即T1/T2不应大于0.90）,并使扭转祸联为主的振型尽量靠后（最好为第三周期）。如果不满足上述两个指标要求，应采取增强结构扭转刚度的冇效措施。一般来说,洞U附近应避免采用短肢剪力墙和单片剪力墙，宜采用“T”、“L”、槽型等截面形状的墙体，且墙厚宜适当加大，角窗洞边的暗柱宜按约束边缘构件设计，艽截面尺寸宜适当加大，配筋宜适当加强。剪