小高层商住楼抗震超限结构研究

《小高层商住楼抗震超限结构研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、小高层商住楼抗震超限结构研究　　摘要：本文结合工程实例，对平面不规则超限高层建筑，结构采取的技术措施，通过SATWE和PMSAP程序计算对比保证结构安全关键词：超限小高层建筑；平面不规则；抗震设计中图分类号：U442.5+5文献标识码：A1工程概况小高层商住楼位于上海市，该地块地处市中心繁华区域。该公寓为地上11层的小高层商住楼，主楼一层和裙房为商店，二层以上为住宅。总建筑面积6351.26平方米，建筑覆盖率.平面凹进的一侧尺寸不大于相应投影方向总尺寸的30％，楼板有效宽度不小于该层楼板典型宽度的50％，楼板开洞面积不大于该层面积的30％，不能有较大的错层。抗震设防烈度6

2、,7度时，突出长度不大于相应投影方向总尺寸的35％即l/Bmax≤35%。.在考虑偶然偏心影响的地震作用下，A级高度建筑楼层最大弹性水平位移与楼层两端弹性水平位移平均值之比及楼层竖向构件的最大水平位移与相应楼层平均位移之比不宜大于1.2倍，不应大于1.5倍。.结构以扭转为主的最大周期与以平动为主的最大周期之比，Ａ级高度高层建筑不应大于0.9。7.楼层侧向刚度不小于相邻上一层的70％，不小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80％。局部收进的水平向尺寸不大于相邻下一层的25％。2.2本工程超限情况该公寓建筑平面中间部位最大凹进尺寸为4.5m,与相应投影方向总尺寸10.95m之

3、比为41%，大于《建筑抗震规范》GB50011-2001第3.4.2规定的30%的限值;西北角平面局部外伸，其外伸长度6.3m与房屋总宽之比37%,大于《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.3.3规定的35%的限值。故本楼属平面规则性超限的高层建筑。3针对超限采取相应措施建筑设计和建筑结构的平立面规则性是建筑抗震设计的一个重要控制指标，结构平面不规则、不对称、不连续易造成结构扭转脆性破坏，主要表现在变形受力较大薄弱的边缘竖向构件先受到冲击损坏，地震效应不断积聚，造成边缘竖向构件破坏，严重时可使局部甚至整体结构破坏倒塌。这种破坏不能实现结构耗能延性，对抗震十

4、分不利，需严格控制结构的扭转不规则。扭转不规则，是结构平面不规则中最重要的控制指标。规范从限制结构平面布置的不规则性来避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应，防止结构扭转破坏。控制结构扭转效应应从两个方面加以控制：7.扭转变形指标ε。控制ε实质就是控制θL/2U，就是控制扭转变形与平动变形之比。《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.5条的位移比限制：楼层最大弹性水平位移与楼层两端弹性水平位移平均值之比及楼层竖向构件的最大水平位移与相应楼层平均位移之比不宜大于1.2倍，不应大于1.5倍。.扭转刚度指标。结构扭转振型及周期是其扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反映。《

5、高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.5规定限制结构以扭转为主的最大周期与以平动为主的最大周期之比Tt/Tl，Ａ级高度高层建筑不应大于0.9。注意结构的合理布置，提高抗扭刚度Kt与侧向刚度Kl的比值，就可减少Tt/Tl的值。高层建筑扭转不规则结构控制，关键是通过调整结构布置尽量满足规范位移比和刚度比的要求，再通过抗震加强构造措施，设置多道抗震防线，满足抗震要求。对一些特殊的复杂高层建筑，无法避免突破规范扭转不规则指标时，结构可进行基于性能的抗震设计，但不能突破下列强制指标：ε=Umax/U7≤1.8；Tt/T1.本工程结构分析采用中国建研院PKPM工程部的高层建筑结构空间

6、有限元分析与设计软件SATWE及复杂多、高层建筑结构分析与设计软件PMSAP进行分析、比较。对于扭转不规则，采用考虑扭转耦联的振型分解反应谱法，计及扭转影响。反映结构整体扭转效应的主要控制指标的扭转位移比和结构周期比应符合相应的规定。严格控制楼层最大的弹性水平位移和层间位移的分别不大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍；针对凹凸不规则，采取符合楼板平面内实际刚度变化的弹性楼板计算模型，在楼电梯间及中间凹口等开大洞的部位附近设置能真实计算楼板平面内与平面外刚度的“弹性楼板”计算模式，真实反应出相应部位的内力结果及截面配筋。.计算结果分析1).结构刚度分析。由结构

7、的最大层间位移角X方向为1/1499,Y方向为1/1891满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的1/1000的舒适度的要求，此时不应考虑偶然偏心的影响。结构的剪重比X方向为5.94%,Y方向为5.67%，均在较合适的范围内。2).结构扭转效应分析a.扭转变形指标ε即位移比最大层间位移与平均层间位移比值X方向为εx=1.18,Y方向为εy=1.34。结构的上述数值均小于《建筑抗震设计规范》GB50011-2001规定的1.5倍。b.扭转刚度指标7扭转周期出现在第三周期Tt/T1=0.711.2时，表明结构质量