多塔楼大底盘结构嵌固端的确定与设计优化.pdf

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1、多塔楼大底盘结构嵌固端的确定与设计优化DeterminationofFixingPositionofMulti—TowerBuildingwithLargeBaseStructureandConsequentDesignOptimization郑建文上海市建工设计研究院有限公司上海200050摘要：结合上海某多塔楼大底盘结构工程，介绍了嵌固端的设计对于结构施工的重要性。同时，针对工程实践中遇到的混凝土收缩开裂、难以准确定位嵌固端等问题，优化了结构设计方案，并采取了一系列的施工措施解决了难题，最终

2、使工程的结构设计通过了审查。关键词：多塔楼大底盘结构嵌固端塑性铰弹性分析增强支撑中国分类号：TU22／文献标识码B【文章编号】1004—1001f2012)05—0463—03且办公楼内经常使用人数小于8000人，根据《建筑工程抗1嵌固端的定义及问题的引入震设防分类标准》(GB50223-2008)的有关规定，本工程为嵌固端，从力学角度也可以说成“固定端”，即不允许构标准设防类建筑，即丙类。甲级办公楼采用混凝土框架一件发生任何位移的部位；从工程角度来说，嵌固端就是在强核心筒结构，框架及核心筒的抗

3、震等级为2级：3层商业层震作用下，将竖向构件的屈服或塑性铰的出现控制在嵌固为框架结构，抗震等级为3级(图1)。端部位以上一定高度范围内，并且保证此竖向构件在嵌固端以下不应屈服。这里，我们要讨论的是有关实际工程中所遇到的结构嵌固端的确定及相关的设计事项。在建筑设计中，随着经济条件的不断提升，对于建筑功能的要求也有了不断的创新和发展。例如在地下室顶板开大洞，甚至在多塔楼大底盘结构的地下室设下沉式广场。但是这样一来，从构造上就无法满足《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)中6．1．14关于地

4、下室顶板作为上部结构嵌固部位的构造要求之一：嵌固部位的楼板应避免开设大洞。因图1建筑总平面此，根据实际工程特点，准确设置嵌固端的位置使设计假定符合实际情况就显得尤为重要，因为嵌固端的假定直接牵该工程的难点集中在：涉到结构刚度、内力分配及产生位移等一系列问题的准确(a)22层办公楼地下1层顶板的三边有侧限，其中一性和真实性1边因靠近下沉式广场而侧限较弱，因此，地下室顶板因局部开洞，是否可以成为上部结构的嵌固端，是值得考虑的地2工程概况及难点方：本工程位于上海浦东新区，地上部分由2栋22层(建(b)

5、地下室顶板楼板局部错层，高度大于0．6m，但小筑高度95．3m)甲级智能化办公楼及l栋3层商业建筑组于梁高，如何采取措施加强此处，也是施工难题之一；成；甲级办公楼及3层商业层均带有2层地下车库且相连，(C)地下车库超长，最长边接近200m，采取何种措施为多塔大底盘结构。本工程商业层营业面积小于7000m2解决混凝土收缩开裂的问题，成为施工中的又一难题。3最初的结构方案作者简介：郑建文(1980一)，女，本科，一级注册结构师，工程师。根据以往工程经验，通常情况下，将嵌固端设置在地下作者地址：上海市

6、武夷路150号(2ooo5o)。收稿日期：2012—03—28室顶板，这时必须满足“地下室顶板无大开洞，地上1层的lllUli'r第34卷第5期J463侧向刚度不宜大于相关范围内地下1层侧向刚度的0．5(f)增加首层的刚度，满足最大位移角小于I／2000倍”等有关地下室项板作为地上结构嵌固端的要求。但是，的要求。因2栋办公楼及商业层建筑间有局部敞开式下沉广场，使_l●IfIll此处地下室顶板不连续，故最初的结构方案将计算嵌固端Ilil办公楼商业＼vIn==1设置在地下2层的顶板位置(图2)。l【

7、_；{’j‘EIf⋯～0。。f1壶l下沉广场l单1．一1l’1如秘’。I一5㈣ll84∞18400j84O084∞l．4OOl84{)0840O28OO图3优化后的方案5具体措施5．1走廊的设计图2工程剖面示意将钢结构走廊在多塔的整体建模中一并建入，使钢结构计算模型能准确反映实际地震作用。同时，对钢走廊增加我们对办公楼进行了结构计算，分为独立单塔(带2层斜撑，形成平面桁架形式，增加自身刚度，使此走廊能有效地下室的22层办公楼)计算和带大底盘的多塔计算2个模传递水平力，起到类似水平支撑的作用。型。

8、单塔计算时采用了SATWE及PMSAP2个程序分别进行振5．2侧移刚度比限制型分解反应谱法计算，并采用时程分析法进行多遇地震下由于优化后的结构方案将办公楼上部结构的嵌固端移的补充计算。通过计算，所有的结果均满足规范要求。至地下1层的顶板，根据规范要求，地下l层与地上1层的侧向刚度比应大于1．5倍(上海市标准)，因建筑要求地下14优化后的结构方案层的层高及地上1层的层高均为5．5m，故要达到此刚度比根据最初的结构方案，结构嵌固端设在地下2层的顶要求，需在地下室(B2~BI层)加大竖向构件(墙及柱)