预制混凝土装配式壳体结构分析与设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年12月第4卷第4期深圳土木与建筑预制混凝土装配式壳体结构分析与设计刘俊I陈文秀白义兵I任志彬z(1香港华艺设计顾问[深圳]有限公司2哈尔滨工业大学深圳研究生院)【提要】本文以绵阳科教创业园产业孵化中心为背景，针对其壳体外形，探讨了格构式预制混凝土装配柱、预制混凝土装配梁及装配节点的分析和设计方法。考虑到结构由五层主体办公区域和巨大的外包壳体组成，采用有限元分析软件SAP2000对其进行整体建模和分析。结构方案取得了良好的经济效益，可为同类设计提供参考。【关

2、键词】格构式预制混凝土装配柱装配节点转换梁1工程概况“孵化中心”)位于绵阳市科教创业园内，2002年绵阳科技城科教创业园产业孵化中心(简称3月完成施工图设计，2004年5月竣工，主要由主体办公区和巨大的外包主体办公区的壳体结构组成刘俊，男，香港华艺设计顾问(深圳)有限公司，结构总工程师(图一)，建筑用地面积28645II12，总建筑面积22541地址：深圳市中航苑航都大厦14楼II12。主体办公区域为五层的现浇钢筋混凝土框架结邮编：518031(转下页)(接上页)对于能够形成联肢墙的墙肢，即便其单肢高厚通过反弯点

3、个数的变化来确定联肢短肢剪力墙的判别比在5～8之间，但由于其在地震作用下的破坏仍然系数限值[]。是连梁先出现塑性铰，通过连梁的塑性变形实现整个抗侧力体系的耗能，这与一般联肢墙的破坏模式(3)顶点侧移的大小及其变化梯度综合反映了OC无异。因此，从工程设计的角度出发，本文建议：和(==对结构的影响，因此通过结构顶点侧移随(==的对于此类联肢墙，应该与独立工作没有形成联肢变化情况，可将顶点侧移变化加剧时的定义为墙，而其单肢高厚比在5～8之间的短肢墙区别对待。后者应该按照“高规”7．1．2的条款那样，在[]，作为确定短肢

4、剪力墙判别系数限值的依据，构造上执行高一抗震等级的构造措施，其相应轴压由此确定的短肢剪力墙最小肢高厚比基本都在5～8比、配筋率等的限制也应更加严格；而前者可以按之问，与“高规”关于短肢剪力墙的规定基本一照普通剪力墙的规定来进行设计。本文也建议，对致。“高规”7．1．2中第2款，关于存在较多短肢剪力(4)能够形成联肢墙的短肢墙的受力性能及抗震墙的结构，简体和一般剪力墙承受的第一振型底部性能与一般剪力墙相似，在工程设计中，建议按照地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的一般剪力墙的要求设计。50％的规定中，将形成

5、了联肢墙的短肢剪力墙所承担参考文献的倾覆力矩也计入到一般剪力墙范畴。[1]中华人民共和和国国家标准．《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002Is]．北京：中国建筑工业出版社，20024结语[2]程文滚，金向前，吴志彬．短肢剪力墙的设计与研究[Jj．建筑结通过上述分析可得结论如下：构，2001，31(7)(1)判别系数‘主要由墙肢的墙弱决定，但是[3]中国建筑科学研究院建筑结构研究所．高层建筑结构设计．北京：科学出版社，1982翼缘宽度对其也有一定程度的影响。在翼缘宽度固[4]包世华，方鄂华．高层建筑结构设

6、计．清华大学出版社，1985定时，用比较墙肢的墙弱更加合理。[5]黄东升，程文滚，彭飞．短肢剪力墙的设计与研究CZ)[J]．建筑结构，2002，32(8)(2)有限元分析表明，0c

7、面高度为21．30m，以系，不但能避免现浇方案带来的施工不便，保证施大跨度钢梁天桥连接三大功能分区，钢梁最大跨度工质量，还能充分发挥混凝土结构造价低，经济性为18m。外包壳体采用装配式预制混凝土结构，由好的优点。但是，在1988年前苏联阿美尼亚地震18根变截面曲线现浇柱，56根预制混凝土装配柱和中，采用这种结构的工程遭受了极为严重的破坏E7]857根曲线环梁组成。，使工程师对这种结构在地震区的应用产生了怀本工程场地抗震设防烈度6度，建筑场地类别为疑。而在Whittier地震期间，由RockwinCorpo-II类

8、，框架抗震等级为四级；基本风压0．35kN／mz。ration设计建造的公司大楼(装配式框架)，经受了基础选用人工挖孔桩基础，桩身直径800一1200，6～10倍于规范计算的地震作用，却无明显结构破坏平均桩长10．0m。发生[。日本对地震区预制混凝土结构性能的调查显示，只要预制构件的连接部位能够保持结构的整体性，则预制混凝土结构有较好的抗震性能[引。可见，经过合理设计的预