带转换层的建筑结构的抗震设计

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1、设计与装饰广东建材2013年第4期带转换层的建筑结构的抗震设计李成(中船第九设计研究院工程有限公司重庆分院)摘要：转换结构对于结构抗震是很不利的，尤其是高层转换结构，我们在进行结构设计时应该引起足够的重视。本文主要对高层建筑转换结构的形式做了简要介绍，并结合历史上各地地震较典型的震害实例归纳了高层结构抗震概念设计的特点，最后总结高层建筑结构设计时应注意的原则。本文对初次做转换结构设计的工程师们有一定的指导意义。关键词：高层建筑：转换结构：抗震：设计1问题的提出随着经济的发展，对房屋建筑使用功能的要求越来

2、越高，立面体型变化多样化，竖向构件上部与下部不能贯通，例如酒店、公寓、高层住宅底部设有局部大空间门厅，甚至底部几层作为商业用途而全部采用较大柱网的大空间。上述要求与结构的合理、自然布置趋势正好相反，由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部楼层受力较小，正常布置时下部刚度大、墙多、柱网密，到上部墙少、柱网稀疏，结构的正常布置与建筑功能之间就产生了矛盾。为了解决这种矛盾，就必须在结构转换的楼层设置转换层。2高层建筑转换结构的形式带转换层高层建筑结构主要归纳为两大类，一类是其主体结构由上部剪力墙结构与下部简体框

3、架结构或框架剪力墙结构通过转换层组成；另一类是其主体结构由上部小柱网框架、筒体、剪力墙结构与下部大柱网框架、简体、剪力墙结构通过结构转换层组成。而结构转换层的类型又可分为两类：一类是梁式转换，包括梁、桁架、空腹桁架、箱型结构、斜撑等；另一类是板式转换，一般是由一块整体浇注的厚平板组成。除此之外，近年又7结语本文通过对常见中小跨径桥梁全桥上部结构的有限元计算，对于其混凝土桥面沥青铺装仅作用竖向荷载、铺装层底脱空状态、同时作用水平和竖向荷载三种条件下的铺装力学响应进行了对比分析，提出了这三种条件下的铺装层、

4、防水粘结层的力学控制指标。本文的研究成果对混凝土桥面柔性铺装的研究和设计具有参考价值。●一50一出现许多新的转换结构形式，如搭接柱转换结构、宽扁梁转换结构、斜撑转换结构。梁式转换层结构，由于其受力、传力比较直接，且还可提供一定的建筑设备利用的空间，因而是目前最广泛应用的转换结构形式；板式转换结构，受力、传力比较复杂、不够明确，板内应力分布复杂，而且经济性较差，所以此结构形式较少被采用。3震害实例[，】(1)美国橄榄景医院主楼(1971年2月9日美国加利福尼亚州圣费南多发生里氏6．4级地震)，震害如图l：

5、图1美国橄榄景医院主楼【参考文献】[1]MariaCastro．Structuraldesignofasphaltpavementonconcretebridge[J]．Can．J．Civ．Eng．V01．31，2004：695—702．[2]许国平．空心板桥桥面铺装对主梁受力性能影响分析[J]．V01．37，2012．[3]姚祖康．铺面工程[M]．上海：同济大学出版社，2001．[4]周富杰，孙立军．复合路面沥青面层最佳厚度[J]．同济大学学报(自然科学版)，2001，29(10)：1234—1239

6、．广东建材2013年第4期震害分析：1～2层为框架，2层有较多的砖填充墙，3层以上为框架一抗震墙，上刚下柔，上下部的刚度相差悬殊，建筑上部3～6层的刚度比下部1～2层的大10倍以上，底部两层在地震后破坏严重，平均残余侧移达380ram，最大为710ram。(2)帝国县行政办公大楼(ICSB大楼)(1979年lO月15日美国加利福利亚E1Centro发生里氏6．4级地震)，该建筑平面布置如图2。譬，啦辱!饕坶礅．；—龋早曲睁岳一田一母一盱舟十④l=圭二量圭二￡薤JI＼＼I1到睁幸一扣举一申一如今(b)2～

7、5层平面图2ICSB大楼平面震害如下：一层G轴4根柱严重破坏，柱下端混凝土压碎，主筋呈灯笼状外鼓，外端两根柱的破坏比中间两根柱严重，剪力墙和楼板没有明显的剪切破坏。震害分析：该建筑表面看似简单、规则，但第一层剪力墙的布置是不对称的，且2～6层东西两侧的剪力墙在第一层中断，设计者为了改善首层的刚度和承载能力，在第一层增设了4片剪力墙，通过这样，2～6层的绝大部分剪力和倾覆力矩由东、西两侧剪力墙承担，到了第一层需通过第二层楼板将剪力墙的剪力传递到中间4片短剪力墙：由于这4片剪力墙的布置不对称，东侧第一层的4

8、根柱由于到刚度中心的距离最远，必将承受一定的剪力，所以东侧框支柱在地震中破坏严重，而西侧框支柱由于离刚度中心较近，承受的地震剪力较小而无明显破坏。(3)日本神户A公寓(1995年日本阪神大地震)，震害如图3。震害分析：该建筑西楼框支层(1～3层)的层刚度设计与装饰图3日本神户A公寓与上部楼层(4～10层)相比，不但没有减弱，还大于上部楼层刚度，但框支层剪力墙布置严重偏心，西楼西部有相当多的落地剪力墙，但1～3层的东侧布置了5片框支墙，使框支