楼层值周总结十篇

楼层值周总结篇1

关键词：高层建筑；位移比；周期比；刚度比

随着城市的发展和科学技术的进步，高层建筑的应用日益广泛。由于高层建筑相对较柔，水平荷载作用效应明显，在满足使用条件下如何才能达到既安全又经济的设计要求，这是结构设计人员必须去追求与面对的。对于高层结构设计来说，位移比、周期比、刚度比是保证结构规则、安全、经济的三个极其重要的参数，《抗震规范》；《混凝土规范》；《高规》均在相关章节对以上“三个比”进行了严格控制。各类结构设计软件也对这“三个比”有详细的电算结果输出，便于设计人员进行分析与调整。本文仅以我国目前较为权威且应用最为广泛的PKPM软件中的SATWE程序的电算结果，结合规范条文的要求，谈谈如何对位移比、周期比、刚度比三个比值电算结果进行判读、控制与调整。

1 位移比（层间位移比）

1.1 相关规范条文的控制

[抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则，对称，并应具有良好的整体性，当存在结构平面扭转不规则时，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），不宜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。

[高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1..5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。

[高规]4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：

结构体系Δu/h限值：框架1/550；框架-剪力墙，框架-核心筒1/800；筒中筒，剪力墙1/1000；框支层1/1000。

1.2 电算结果的判别与调整要点

PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，详位移输出文件WDISP.OUT。但对于计算结果的判读，应注意以下几点：

（1）若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用；

（2）验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心。

（3）验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响。

2 周期比

2.1 相关规范条文的控制

[高规]4.3.5条规定，结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比（即周期比），A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。

[高规]5.1.13条规定，高层建筑结构计算振型数不应小于9，抗震计算时，宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应，振型数不小于15，对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。

2.2 电算结果的判别与调整要点

（1）计算结果详周期、地震力与振型输出文件。因SATWE电算结果中并未直接给出周期比，故对于通常的规则单塔楼结构，需人工按如下步骤验算周期比：

①根据各振型的两个平动系数和一个扭转系数（三者之和等于1）判别各振型分别是扭转为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。一般情况下，当扭转系数大于0.5时，可认为该振型是扭振振型，反之应为侧振振型。当然，对某些极为复杂的结构还应结合主振型信息来进行判断；

②周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1；

③计算Tt/T1，看是否超过0.9（0.85）。

对于多塔结构周期比，不能直接按上面的方法验算，这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构分别计算、分别验算（注意不是在同一结构中定义多塔，而是按塔分成多个结构）。

（2）对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能，通过参数Ratio（振型的基底剪力占总基底剪力的百分比）可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。

（3）振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。至于振型数的确定，应按上述[高规]5.1.13条执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。

3 刚度比

3.1 相关规范条文的控制

[抗规]附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2；

[高规]4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%；

[高规]5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍；

[高规]10.2.3条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定：

E.01）底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时不应大于2。

E.02）底部大空间层数大于一层时，其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。

3.2 电算结果的判别与调整要点

（1）规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。对于有弹性板或板厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成其它结构计算。

楼层值周总结篇2

第一条 本规定适用于重庆市高层建筑工程结构抗震超限界定的技术管理工作。

第二条 本规定所指的高层建筑工程为建筑层数10层及10层以上或建筑高度超过28m的民用建筑工程。

第三条 符合以下第四条、第五条、第六条中任一条的高层建筑工程，界定为超限高层建筑工程。

第四条 房屋高度超限的界定

1、房屋高度超过表4.1所列高度（单位：m）的高层钢筋混凝土结构建筑。

表4.1 高层钢筋混凝土结构建筑房屋高度限值表

注：1)、此条为楼层数和高度双控。

2)、含部分短肢剪力墙，指短肢剪力墙的截面面积在建筑结构中超过剪力墙总截面面积（含

短肢墙）的30%。

3)、含短肢剪力墙，指短肢剪力墙的截面面积在建筑结构中超过剪力墙总截面面积（含短

肢墙）的50%。

4)、当结构高层部分具有第五条第二款中第1~4项不规则情况之一且具有第五条第二款中

第5~8项不规则情况之一者，高度界定值应为表中数值的80%。

5)、若为错层结构，高度界定值应为表中数值的90%。

6)、若为Ⅳ类场地的结构，高度界定值应为表中数值的80％。此条也适用于表4.2、表4.3。 7)、房屋高度从结构嵌固层算起。此条也适用于表4.2、表4.3。

2、房屋高度超过表4.2所列高度（单位：m）的高层钢结构建筑。

表4.2 高层钢结构建筑房屋高度限值表

3、房屋高度超过表4.3所列高度（单位：m）的高层混合结构建筑。

表4.3 高层混合结构建筑房屋高度限值表

第五条 房屋规则性超限的界定

1、具有下列不规则情况之一的高层建筑。

（1）考虑偶然偏心的楼层竖向构件的最大水平位移，大于该楼层位移平均值的1.5倍，复杂高层建筑、混合结构大于1.4倍。（不含多层裙房部分）

（2）结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比大于0.9；复杂高层建筑结构、混合结构扭转周期比大于0.85。

（3）结构平面凹进或凸出的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的40%；或结构平面中部两侧收进的总尺寸超过平面宽度的50%。

（4）角部重叠的结构平面，其角部重叠面积小于较小部分楼板面积的25%。

（5）楼板有效宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的30%。其中有效宽度应扣除凹入和开洞宽度。

（6）楼板开洞后每一边的净宽小于2m。 （7）楼层侧向刚度小于相邻上层的50%。

（8）单塔或多塔与大底盘的质心偏心距大于底盘相应边长20%。 （9）抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的65%。

（10）等效剪切刚度小于相邻上层的60%，或小于其上相邻三个楼层平均值的70%。 （11）异形柱错层结构。

（12）短肢剪力墙承受的倾覆力矩大于结构底部（或楼层）总地震倾覆力矩的50%。 （13）屋顶塔楼结构面积小于屋顶层结构面积的1/3，且屋顶塔楼其顶部高度（从嵌固层起算）超过房屋高度限值的20%。

（14）结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔类型的3种及3种以上；当丙类建筑框支转换层位置超过7层，乙类建筑框支转换层位置超过5层时，按2种及2种以上控制。（转换层位置从嵌固层起算）

2、具有下列三项或三项以上不规则情况的高层建筑

（1）考虑偶然偏心的楼层竖向构件的最大水平位移，大于该楼层位移平均值的1.2倍。（不含多层裙房）

（2）结构平面凸出或凹进一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的35%。 （3）结构平面突出部分长度超过其连接宽度的2倍。

（4）楼板有效宽度小于该方向典型宽度的50%，或开洞面积大于30%，或楼板开洞后任一方向的净宽小于5m。

（5）楼层侧向刚度小于相邻上层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度的80%。 （6）上部楼层收进部位的高度（从嵌固层起算）），与房屋总高度之比大于0.2时，上部楼层收进后的水平尺寸（任一方向）小于下部楼层水平尺寸的0.75倍。

（7）下部楼层的水平尺寸小于上部楼层水平尺寸B1的0.9倍；或在结构平面任一方向，楼层外挑尺寸大于4m。

（8）楼层层间抗侧力结构的受剪承载力小于其上一层的80%。

（9）结构为复杂高层建筑，且具有转换层、加强层、错层、连体和多塔中的两种类型者。

第六条 其他超限建筑

1、单跨高层建筑: 高度超过28m的单跨框架结构。

2、特殊类型高层建筑: 抗震规范、混凝土和钢结构高层规程暂未列入的其他高层建筑结构，特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑结构，特大跨度的连体结构等。

3、超限大跨空间结构: 屋盖的跨度大于120m或悬挑长度大于40m或单向长度大于300m，屋盖结构形式超出常用空间结构形式的大型列车客运候车室、一级汽车客运候车楼、一级港口客运站、大型航站楼、大型体育场馆、大型影剧院、大型商场、大型博物馆、大型展览馆、大型会展中心以及特大型机库等。

4、巨型结构的高层建筑。 5、厚板转换的高层建筑。

6、采用新结构体系，新材料或新抗震技术的高层建筑。

附件 重庆市高层建筑工程结构抗震基本参数表

建筑工程需填写一张表；2、超限审查结论栏在施工图审查阶段由施工图审查机构负责审定并填写；3、填写相关要求详《重庆市高层建筑工程结构抗震基本参数表填写说明》（附后）。

重庆市高层建筑工程结构抗震基本参数表填写说明

1、抗震设防类别：分甲、乙、丙、丁四类。

2、建筑物抗震设防烈度：如抗震措施和抗震计算的设防烈度不一致时，应分别描述。 3、场地类别：分I、II、III、IV类。

4、结构体系： 分框架、框架-剪力墙、剪力墙、筒体、板柱-剪力墙和大跨度空间结构。 5、备注：对体系的细分。

框架-剪力墙分异型柱框架-剪力墙、底部抽柱带转换层的异型柱框架-剪力墙、普通柱框架-剪力墙、含部分短肢剪力墙（指短肢剪力墙的截面面积在建筑结构中超过剪力墙总截面面积的30%）的框架-剪力墙。

剪力墙分全部落地剪力墙、部份框支剪力墙、含短肢剪力墙（短肢剪力墙的截面面积在建筑结构中超过剪力墙总截面面积的50%）的部分框支剪力墙、含短肢剪力墙（短肢剪力墙的截面面积在建筑结构中超过剪力墙总截面面积的50%）的剪力墙。

筒体分筒中筒、框架-核心筒、底部带转换层的筒中筒。 6、主楼高度：以嵌固点起算，至大屋面的高度。 7、主楼层数：与主楼高度对应的结构层数。

8、高度限值：按《重庆市超限高层建筑工程界定规定》第四条确定。 9、裙楼高度：以嵌固点起算，至裙楼结构顶板的高度。 10、裙楼层数：与裙楼高度对应的裙楼结构层数。

11地下室高度：嵌固点至建筑地下室底层地坪的深度。 12、地下室层数：与地下室高度对应的结构层数。 13、出屋面高度：大屋面以上的结构高度。

14、出屋面层数：与出屋面高度对应的结构层数。

15、结构转换层层数：当有结构转换层时，转换层所在的楼层数（以嵌固点起算）。 16、有无错层：楼面高差大于500时，为错层（不包括仅个别楼层的情况）。 17、有无连体：当连接体使两侧结构相互影响时，为连体。 18、是否多塔：同一结构单元是否有多个塔楼。

19、楼层竖向构件最大水平位移与该楼层位移平均值的比值：所有楼层的最大值，不包括地下室和出屋面塔楼。

20、结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1的比值：限值A为≤0.9；复杂高层建筑结构、混合结构的限值A为≤0.85。

21、结构平面凹进或凸出的一侧尺寸与相应投影方向总尺寸的百分比：B1/B的值，结构平面凹进或凸出时填写，如无填零。

一侧凹进 一侧凸出 两侧收进

22、结构平面中部两侧收进的总尺寸占平面宽度的百分比：（B-B2）/B的值，结构平面有两侧收进时填写，一侧收进时与21项相同，如无填零。

23、角部重叠的结构平面其角部重叠面积与较小一边的比值：A3/A2的值，无角部重叠情况时，填无。

角部重叠

24、楼板有效宽度占该层楼板典型宽度的百分比：B1/B的值，如无开洞，填1。其中有效宽度应扣除凹入和开洞宽度。

楼板有效宽度

25、楼板开洞后每一边的净宽：不包括主体结构悬挑部分，如无开洞，填≥5m。

26、塔楼与大底盘的质心偏心距占底盘相应边长的百分比：当有多个塔楼时，以偏心距最大者计算。

27、结构平面突出部分长度与其连接宽度之比：突出长度指与其连接宽度相对应的长度，如无填零。

28、上部楼层收进部位的高度（从嵌固层起算），与房屋总高度之比：用于上部收阶的建筑，即上部楼层收进后的水平尺寸（任一方向）小于下部楼层水平尺寸的0.75倍时的情况。房屋总高度指大屋面的结构计算高度，如无填零。

29下部楼层的水平尺寸与上部楼层水平尺寸之比：用于下小上大的建筑，如无填1。 30、结构平面任一方向楼层外挑尺寸：指主体抗侧力结构的悬挑，如无，填零。 31、大空间结构：非大空间结构可不填。采用本表表述不清的大空间结构可另行制表。 32、超限自评结论：填是或否。下列任一情况为超限高层建筑： 1）表中结构高度超过限值。

2）表中具有转换层、加强层、错层、连体和多塔类型的3种及3种以上；当丙类建筑框支转换层位置超过7层，乙类建筑框支转换层位置超过5层时，按2种及2种以上控制。

3）表中不满足限值A一项者。

4）表中不满足限值B三项及三项以上者。

5）结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔类型的2种，且不满足表中限值B一项者。

6）单跨高层建筑高度超过28m时。

7）大空间结构：屋盖的跨度大于120m或悬挑长度大于40m或单向长度大于300m。

8）抗震规范、混凝土和钢结构高层规程暂未列入的其他高层建筑结构，特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑结构，特大跨度的连体结构等。

9）巨型结构的高层建筑。 10）厚板转换的高层建筑。

楼层值周总结篇3

关键词：筒中筒结构；抗震等级；B级超限；抗震构造加强措施

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

本工程位于天津滨海新区于家堡金融区内。由一栋超高层主楼与两栋附楼组成，设三层地下室，地下三层高4.800米，地下二层高3.90米，地下一层高5.650米。地上主楼54层，总高233.850米，首层层高6.0米，二层、三层层高5.4米，避难层层高5.1米，其它标准层层高4.2米，采用筒中筒结构。附楼A地上四层，总高度21.150米,采用框架结构。附楼B地上7层，总高度34.950米，采用框架剪力墙结构。主楼地上部分设抗震缝与附楼断开，地下室连成整体不设缝。

2 抗震设计

2.1本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。

2.2抗震设防类别：乙类。

2.3建筑场地类别为Ⅳ类，场地土类型属于软弱土，特征周期0.55s。

2.4本场地等效剪切波速νse=131m/s＜140m/s，场地覆盖层厚度大于80米。

2.5本场地属非液化场地。且可不考虑震陷的影响。

2.6本工程多遇水平地震影响系数最大值αmax=0.12，罕遇水平地震影响系数最大值αmax=0.72。

2.7抗震等级：主楼地上54层，采用砼筒中筒结构，抗震设防类别为乙类，抗震措施按8度（0.20g）采用，外筒抗震等级特一级，内筒抗震等级特一级。地下一层抗震等级同地上主体，地下二层抗震等级采用一级，地下三层抗震等级采用二级，逐层降低。

因本工程抗震设防类别为乙类，根据《分类标准》[1]及专家意见，地震动参数按《抗规》[2]取值，小震、中震特征周期按插值取0.55s，大震计算时特征周期相应增加0.05，大震阻尼比可比小震适当提高取0.07～0.08。

3主体设计

3.1本工程地上部分分为三个独立的单体，54层办公，7层商业和4层交易大厅，各单体间设防震缝分开，缝宽按8度（0.20g）设置,达到中震下不碰撞原则。主楼与附楼B入口门厅处采用钢结构，一端与附楼B采用铰支座连接，一端与主楼采用滑动铰支座连接，滑动铰支座变形量按中震考虑。

3.2 主楼平面为直角梯形，尺寸48.6x58.6米，左上切角。主楼采用筒中筒结构，结构高宽比233.85/37.510=6.23,满足《高规》[3] B级高度高层建筑结构适用最大高宽比要求。内筒高宽比233.85/17.950=13。建筑在左侧主入口设置三层通高大堂，大堂大厅总高度16.800米，右侧银行办公部分设置二层通高共享空间，总高度11.4米。外框筒除角柱外其它外框筒柱自首层顶6米标高处至二层顶标高16.8米为一分为二Y形柱,柱子斜率25.6：1。其中二层楼板开洞率大于30%。主楼4至46层为标准层，其中16，29，42层为避难层，47层至顶层左侧平面逐渐外倾，外倾斜率16.1：1.右下角逐渐内倾。出屋顶机房间层高6.7米。

3.3主楼54层，总高度233.85米，采用钢筋混凝土筒中筒结构。超过上表中7度（含0.15g）混凝土结构筒中筒150米的限值。根据《高规》[4]规定，B级高度钢筋混凝土高层建筑筒中筒结构的最大适用高度为230米，本工程属超B级高度超限高层。

3.4外筒平面内梁截面600X700，外筒与内筒之间采用普通钢筋混凝土现浇密肋梁板结构，主要梁截面200X600，标准层板厚100mm，另外二层开洞楼板边板厚加至180mm，三层板厚加至150mm，四层板厚加至120mm。外筒主要柱截面尺寸,内筒主要剪力墙截面尺寸及混凝土强度等级沿高度竖向变化情况如下：

楼层 标高 内筒主要墙厚度 外筒主要截面 砼强度

机房层 231.900~238.600,500,250 600X600,600X550, C40

51层~54层 212.600~231.900 600,500,250 600X500,600X800C40

46层~50层 195.800~212.600 500,300 600X700,600X750 C45

43层~46层 178.100~195.800 500,300 600X800C50

33层~42层 136.100~178.100 600,300 600X800 C55

21层~32层 84.800~136.100 800,700,400 800X800,700X800 C60

13层~20层 50.300~84.800 900,800,400 1100X800,1000X800 C60

4层~12层 16.700~50.300 1000,900,400 1200X800 C60

2层~3层 5.900~16.700 1200,1000,400 1500X800,1300X800 C60

-3层~2层 基础~5.900 1200,1000,400 1500X1800,1300X1800 C60

4.超限处理措施

超限内容： 总高度超B级高度，二层楼板开大洞，竖向构件不连续

4.1 超B级高度

4.1.1 采用两个不同的空间分析软件（PMSAP与MIDAS）进行分析比较，采用考虑扭转耦联的振型分解反应谱法，并考虑双向地震和偶然偏心的影响。

4.1.2 采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。弹性时程分析所取地面运动最大加速度为55gal，按建筑场地类别和设计地震分组选用2条天然波和1条人工波。控制每条波计算所得的结构基底剪力不小于振型分解反应谱法计算结果的65%，三条波计算所得的结构基底剪力的平均值不小于振型分解反应谱法计算结果的80%。

4.1.3 进行弹塑性动力时程分析，验算结构在罕遇地震下的弹塑性层间位移角是否小于规范限值，判断薄弱层位置并予以加强，根据塑性铰出现的顺序、位置、多少等情况，对薄弱构件予以加强。

4.1.4 通过调整内外筒竖向构件截面和布置，以及内外筒连梁高度，控制结构两个主轴方向第一振动周期之比不小于0.8。控制扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期之比不大于0.85。

4.1.5 控制竖向构件截面尺寸、砼强度及其配筋沿高度均匀变化，使得各层的侧向刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。

楼层值周总结篇4

关键词：CFG桩周期振型

中图分类号：TU318文献标识码： A

工程概况

本工程为河南省沁阳市人民医院病房楼工程，建筑总面积53710平方米；建筑高度63.45米；地上总宽度为48米，总长度为110米。地下一层（用于设备用房），层高4.8米。地上十六层（含一层设备层）其中一~三层层高均为4.5米（用于医技、门诊、手术等），设备层层高2.7米，四~十五层层高均为3.9米（用于标准护理单元）。

本工程结构体系为框架-剪力墙结构。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g；设计地震分组为第二组。抗震设防类别为重点设防类（乙类）。地震作用按7度，特征周期值为0.55s。抗震措施按8度抗震设防的要求进行设计；抗震等级：框架一级，剪力墙一级。地基基础设计等级为乙级。建筑场地类别为Ⅲ类；场地类型为中软土。地下水位埋深为自然地面3.8~6.4米m之间，对混凝土结构无腐蚀性。抗浮设计水位为地坪以下3米。

地基基础

地质条件

场地地貌单元属河流冲积平原。地层属第四系全新统人工成因的杂填土和冲积成因的粉质粘土组成。地下水水位埋深3.8-6.4m。地下水类型为潜水，水位年变幅约1.50m，近年最高地下水位约3.0m。按其时代成因及物理力学性质，将地基土划分为6个工程地质层，主要分布详表1：

表1场地土分布及性状

地基基础设计

地基处理

由于病房楼层数较多，基底平均压力较大，天然基础的承载力不满足荷载要求，故地基采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）来进行地基处理。CFG桩计算过程如下：(1)建筑物名称：病房楼；(2)层数（层）：16；(3)基底埋深（m）：6；(4)基地平均压力值P（kPa）：329.0；(5)桩径（m）：0.4；(6)布桩形式：正方形；(7)桩入土深度（m）：21.5；(8)有效桩长（m）：17.5；(9)持力层号：⑤；(10)桩间距（m）：1.8；(11)面积置换率m：0.0387；(12)单桩竖向承载力特征值Ra（KN）：661.41；(13)复合地基承载力特征值fspk（kPa）：283.7；(14)经深度修正后复合地基承载力特征值fa（kPa）：383.45；(15)验算结果（P与fa比较）：P

注：①单桩竖向承载力特征值计算公式：Ra=up∑qsili+qpAp；②复合地基承载力特征值计算公式：fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk（β取0.75）

表2CFG复合地基压缩模量值

层号 ② ③ ④ ⑤ ⑥

岩性描述 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土

处理前 压缩模量Es(MPa) 6.1 5.6 6.4 6.2 8.1

处理后 压缩模量Es(MPa) 18.66 17.13 19.58 18.97

表3地基变形

代表性桩 桩1 桩2 桩3 桩4

沉降量（㎜） 48.48 48.07 48.43 48.48

最大沉降差（㎜） （桩1、桩2）0.41

最大倾斜 0.000004

2、基础设计

基础采用梁板式筏形基础，底板厚900mm，基础反梁800X1800mm，地下室挡土墙厚300mm，基底标高-6.900m。由于医院建筑地下室设备较多，很多房间需要做地下排水沟，故基础反梁顶与地下室建筑地面预留300mm距离并用覆土填充。

上部结构设计

1、结构选型

医疗建筑属于重点设防类建筑，本工程地震作用按抗震设防7度，抗震措施提高一度按8度抗震设防进行设计，该楼框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为一级。

方案设计

由于建筑功能的需要，在建筑左右边缘设置楼电梯各一部，建筑中心处设置八部电梯两部楼梯，中心处剪力墙较多，两侧剪力墙较少。

(1)调整前周期计算结果。振型3的扭转系数为0.24，小于0.5，第3振型属平动，不满足《高层建筑钢筋混凝土规范》（以下简称高规）3.4.5条Tt/T1≤0.9的规定规定；。造成此结果的原因是，本楼两侧边缘剪力墙较少，而中间剪力墙较多，导致楼层刚度两侧小中心大，平面扭转混乱。Y方向最大层间位移角为1/1186满足《高规》3.7.3.1中1/800的规定。，笔者采取的措施是在中心剪力墙上开结构洞口，在两侧增加剪力墙，即增加楼层两侧刚度，减弱中心中心刚度。至于新开的结构洞可用填充墙封堵。

(2)调整后周期计算结果：调整后，振型3的扭转系数为0.79，大于0.5，证明第3振型为扭转，以扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比，即第3振型周期1.7627与第1振型周期2.0564之比为0.86，满足《高规》规定的不大于0.9的要求。(4)调整后，Y方向最大层间位移角增大为1/1064，但仍满足《高规》3.7.3.1中不大于1/800的规定。

四、结束语

病房楼是医院建设中一个重要的组成部分，沁阳市人民医院病房楼功能含盖了设备用房、中心供应，ICU、手术室、护理单元等，在医院病房楼设计中有一定的普遍性和典型性，笔者从结构角度包括抗震设计、结构选型、结构计算及特殊问题的处理对其进行详细介绍，并对一些特殊问题进行论述、比较，使其设计更加的安全、合理、经济。

参考文献：

[1]GB50010-2010，混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010。

[2]JGJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2010。

楼层值周总结篇5

【关键词】框支剪力墙；转换梁；抗震性能

1.前言

在许多工程实际的建造中经常会使用框支剪力墙结构方式，在转换梁的受力、结构方式等方面有它的特别性，本文根据具体实例，详细阐述框支转换剪力墙结构的相应受力特性和规律。

2.结构计算模型

2.1工程概要

此工程是皇家御府的项目，在此工程中我用了框支转换剪力墙结构，该结构项目的总高度74.4米，有二十三层。一、三层是商铺，用的是框架结构加楼、电梯筒架空；四到二十三层为普通住宅，结构是剪力墙结构；二十二到二十三层是电梯机房和复式住宅。转换层在第三层，用的梁式转换。

一到三层是框支转换剪力墙结构，四至二十三层为剪力墙结构，结构抗震等级：剪力墙，非底部加强部位为4级，底部加强部位为3级，框支框架为2级，设防烈度为6度，基本结构地震的加速度是0.05g，场地类别II类，特征周期是0.35s，图1和图2、给出了结构的柱梁布置状况，层高、混凝土等级等见表1，在此文中，我以第二和第四及第六，此三层作为实例来说明。

图 1 1-3层柱截面尺寸图及结构布置图

图2 4层转换层墙肢支承情况及梁截面尺寸图布置

2.2框支剪力墙结构受力特点

框支梁不同于普通转换梁（托柱），它不但承受着弯矩，剪力，还承受着拉力；它的抗侧刚度变化大，把剪力墙的力转换给混凝柱来承受。因此规范对它的梁宽和梁高有了相应的规定，规定宽度要大于上部剪力墙厚2倍和400毫米的较大值。梁的高度不宜小于八分之一梁的跨度，但是在实际的应用中，梁的宽度和高度远大于规定值，此原因乃是梁的宽度和高度在刚度要求满足的情况下，还要满足剪压比的规范要求，用高规10.2.8条的公式（10.2.8-2）来确定框支梁的剪力最大设计值。

通过公式（10.2.8-2）控制框支梁的宽度、高度，为了避免转换梁的高度和宽度过大，普通楼层的净高太低，转换层层高太高，限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层，规范规定转换层上下主体结构总剪切刚度之比γ值的范围（转换层在二层时不应少于0.5，二层以上时不应少于0.6），对于γ值的范围我们可以通过高规的E.0.1-1式来计算。

梁式转换的适宜跨度应控制在8m以下，如超过8米则应加大梁下转换柱的截面，或减少转换梁上剪力墙的自重（即墙中部开洞口）；落地剪力墙宜对称布置有助平面高度的均匀，从而减小转换层附近的受力复杂程度；尽量避免同一片墙一端落在硬支座（墙柱）上而另一片落的软支座（转换梁）上，不能避免时应尽量减小落在软支座上的长度。不落地墙最好位于转换梁跨中部位，这样可以防止托梁沿跨度方向竖向变形不同即两端竖向位移差过大，而造成转换层上一层小墙肢和连梁超筋的现象。

2.3转换层位置变化对结构周期的影响

第一平动周期 一般有两个方向，即X向和Y向，对于周期比，高规已明确 是刚度较弱的方向，即长周期方向，但如果这个周期震型的底部剪力不是最大的，应该选择第二个长周期，因有的周期虽然长，但以局部震动为主，所以虽然周期最长但不是第一周期。

表2至表4表示为上部剪力墙为200mm厚时第二层和第四层及第六层自振周期，由此表便知，对于皇家御府小区的此住宅的结构模型框支转换层设在第二和第四及第六层时，结构第一和第二振型X，Y向均为平动振型，X向的底部剪力为4692kn，Y方向的底部剪力为4060kn，X方向的底部剪力最大，及第一平动振型为X向的侧振周期，第三振型为扭转振型，经过以上分析，它没改变此结构动力特性，当转换层住上更加提升时，扭转周期会更长。

周期比不是控制结构的结实性，而是控制结构的合理布局，来控制在罕遇地震下的结构的扭转效应。且必须用强制刚性楼板假定来计算，其目地是可以约束局部的较大变形、以过滤局部振动产生的周期。

由上表可以知，转换层的位置越往上移，结构周期就越大，结构Tt/T1也会不断增大，既结构就越偏柔， 结构扭转的作用也在显著加大。

2.4转换层位置变化对位移比及位移角影响

位移比实为最大的位移除以平均的位移，则平均位移为“最大的位移+最小的位移/2”， 若楼层中有弹性节点，需采用强制刚性楼板假定。否则即出现最小的位移是0，最大位移的一半等于平均位移，位移比是2，则失去此参数的参考意义。它是控制结构平面不规则性的重要指标。如位移比不满足要求需改变结构平面布置，注意调整结构构件的结构刚度，减少结构质心和刚心的偏心距。

本工程以转换层位于第二、六层结构Y方向地震作用下的最大楼层位移曲线（图3）（图4）为例，转换层位于第二层时，位移值从一～二十三层变化幅度不大，只在二层附近有小许突变。位移曲线的偏移呈弯曲型居多，转换层位于第六层结构Y向地震作用下的最大楼层位移，其变化幅度较大，位移曲线偏移呈剪切变化，综上所述，框支转换层设的越高，结构则越偏柔。

图3 Y向最大楼层位移曲线（转换层在二层时）

图4 Y向最大楼层位移曲线（转换层在六层时）

位移角指的是顶点位移与结构总高的比值，一般结构总高不改变，但可以改变顶点位移，顶点位移与竖向抗侧构件的刚度有关，其刚度越大，顶点位移就小，则加大竖向抗侧构件的刚度，如加大其截面尺寸或混凝土强度，都可以改善位移角的比值。

图5表示转换层在第二层时地震作用下Y向最大层间位移角曲线，图6表示转换层在第六层时地震作用下Y向最大层间位移角曲线。

图5结构Y向最大层间位移角曲线（转换层在二层时）

图6结构Y向最大层间位移角曲线（转换层在六层时）

由上面两个图能看出，框支转换层布在第二层的时候，结构层间的位移角的曲线就比较的平滑，没有太多的起伏转折及突变，但越高到了第六层时，它的数值变化越来越大，曲线突变起伏大、转折多变化快，则转换层布置的越高，此情况越明显，这个现象就告诉大家，框支转换层设计的愈高，则越容易出现薄弱层，不但转换层会变成薄弱层，转换层的下面的楼层也会变成薄弱层。这也进一步论证了高规10.2.5条重要性，应根据抗震烈度（即地震力）来严格控制转换层的位置。

3.结束语

本文通过皇家御府此小区这栋住宅楼计算，分析框支转换剪力墙结构的受力特性，把框支转换层布置在不同的位置，来分析框支转换剪力墙结构的周期、位移比、位移角的变化规律与抗震性能之间的关系。

参考文献：

[1]徐正忠等.GB50011-2010.建筑抗震设计规范.北京.中国建筑工业出版社

楼层值周总结篇6

关键词：建筑结构抗震高层设计

中图分类号：TS958文献标识码： A

建筑结构特别是平面不规则结构的扭转效应会加剧结构在地震中的震害,提出实用合理的设计措施以对其进行控制具有重要的意义。近年来,众多学者对其进行了研究,针对结构扭转设计提出了具体要求及控制措施,相关成果也已在抗震规范中体现。

在结构设计中，结构工程师经常会遇到周期比不满足规范要求，而且怎么调也不过，说明结构的平面布置出现了扭转，这严重影响了结构的安全，同时在图审的时候也不能通过。

为此，现提出我个人的几点建议供大家参考。

一、周期比的控制

结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。

周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，见 10版高规 3.4.5与 5.1.13。周期比不满足 要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，结构扭转效应过大。

周期比不满足时的调整方法：

1）程序调整：SATWE程序不能实现。

SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。

2）人工调整：只能通过人工调整改变结构布置，提高结构的扭转刚度；总

的调整原则 是加强结 构墙 、柱或梁的 刚度，适当 削弱结构 中间墙、柱 的刚

度。

当第一振型为扭转时，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（一般都靠近 X轴和 Y轴）方向的侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。

当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大，结构的扭转刚度相对其中一主轴（侧移刚度较小方向）的侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（侧移刚度较大方向）的侧移刚度则过小，此时宜适当加强结构（主要是沿侧移刚度较大方向）的刚度，并适当削弱结构内部沿侧移刚度较大方向的刚度。

1、最有效原则： 削弱内部刚度，增强周边刚度，尽量周边均匀对称连续 。

2、有较大凹入的部位加拉梁 。

3、看看位移，将位移大的地方加拉梁，或者加大梁截面，加厚板 。

4、增加梁截面，特别加强角部，和抗震墙部位的梁截面 。

电算结果的判别与调整要点：

(1).计算结果详周期、地震力与振型输出文件(WZQ.OUT)。因 SATWE电算结果中

并未直接给出周期比 ,故对于通常的规则单塔楼结构，需人工按如下步骤验算周

期比:

a）根据各振型的两 个平动系数和一个扭转系数(三者之和等于 1)判别各振型分

别是扭转为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。

一般情况下，当扭转系数大于 0.5时,可认为该 振型是扭振振型,反之应为侧振振

型。当然，对某些极为复杂的结构还应结合主振型信息来进行判断；

b）周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期 Tt，周期最长的侧振振型对应

的就是第一侧振周期 T1；

c）计算 Tt / T1，看是否超过 0.9(0.85)。

对于多塔结构周期比，不能直接按上面的方法验算，这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构 分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔，而是按塔分成多个结构)。

(2).对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。SATWE程序中给出了各振型对 基底剪力 贡献比例 的计算功 能,通过 参数 Ratio(振型 的基底剪 力占总基底 剪力的百分比)可以判断出那个振型是 X方向或 Y方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。

(3).振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。至 于振型数的确定，应按上述[高规]5.1.13条执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的 90%作为唯一的条件进行判别。

(4).如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。考虑周期比限制以后，以前看来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为“平面不规则结构”。一 旦出现周 期比不满 足要求的 情况，一般 只能通过调 整平面布 置来改善这 一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。

(5).扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取相应措施，才能有效解决问题。

a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关，只与楼层抗扭刚度有关；

b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时，较易满足；周边墙与核心筒墙成斜布置时要注意检查是否满足；

c)当不满足周期限制时，若层位移角控制潜力较大，宜减小结构竖向构件刚度，增大平动周期；

d)当不满足周期限制时，且层位移角控制潜力不大，应检查是否存在扭转刚度特别小的层，若存在应加强该层的抗扭刚度；

e)当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大，各层抗扭刚度无突变，说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小，应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚，增大核心筒的抗扭刚度。

f)当计算中发现扭转为第一振型，应设法在建筑物周围布置剪力墙，不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构的抗扭刚度。

二、位移比的控制

位移比（层间位移比）：位移比 即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。层 间位移比即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除 2。层 间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。最大层间位 移角：墙、柱层间位移角的最大值。平均层间位移 角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除 2。高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度 ，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：

1保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面 梁板的裂缝数量, 宽度。

2保证填充墙, 隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。

3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，见 10抗规 3.4.2，10版高规 3.4.5和 3.7.3。

位移比不满足时的调整方法：

1）程序调整：SATWE程序不能实现。

2）人工调整：只能通过人工调整改变结构平面布置，减小结构刚

心与形心的偏心距；可利用程序的节点搜索功能在 SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配 筋构件编 号简图” 中快速找到 位移最大的 节点，加 强该节点对 应的墙、柱等构件的刚度；也可找出位移最小的节点削弱其刚度；直到位移比满足要求。

电算结果的判别与调整要点：

PKPM软件中的 SATWE程序对每一楼层计算并 输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，详位移输出文件 WDISP.OUT。

但对于计算结果的判读,应注意以下几点：

1）若位移比（层间位移比）超过 1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;

2）验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心

3）验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响

4）最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。

楼层值周总结篇7

关键词：超限高层 框架一核心筒钢结构设计 风荷载 人体舒适度

structure design of Chongqing Marriott International Conference Center Building author： xue shangling1，hu chaohui1， meng yu1，et al. （Institute of Constructional Engineering， CISDI Engineering Co.，LTD.，Chongqing 400013， china）

Abstract： The structure design concept of Chongqing Marriott International Conference Center Building，which is framed tube-core steel structure with panting frame， was stated. The wind load on the building and the method of anti-wind analysis was introduced. The layout of structure， the aseismic measures and the joint structural was described. The occupant comfort of the building was calculated. The results can be reference for the similar structure……

Keywords： Super high-rise building， framed tube-core steel structure design， wind load， occupant comfort

一、工程概况

重庆万豪国际会展大厦地处重庆市闹市区，大厦所处地势北高南低，相差5m.大厦地上69 层（含GF 层），地下5 层，建筑高度303.3m，地下22m，裙房7 层。地下5 层为停车库和设备用房以及商业用房，负2层与城市轻轨的出入口连为一体，地上7 层裙房为商业用房，第7 层采用空中通廊与现有万豪酒店相连，8 至68 层塔楼标准层平面为41×41m，8 至41层为公寓，42 至68 层为办公楼，顶层设置直升机停机坪。在第7 层、第23 层、第41 层、第54 层、顶层设置避难层。地下室和裙房层高4.5m－5m，公寓层高3.7m，办公楼层高3.9m.建筑用地面积9100 ㎡，总建筑面积182893 ㎡，其中地上建筑面积145348 ㎡，地下37545㎡.该大厦周围有10余栋已建或规划的高层或超高层建筑。

二、 地基与基础

1.地质情况该场地划分为I 类场地。大厦以巨厚层的中（微）风化泥岩为持力层，根据地勘，泥岩的地基承载力特征值为4.0Mpa，天然抗压强度标准值为12.4Mpa.后经岩质地基平板载荷试验，极限荷载平均值为16.4Mpa，地基承载力特征值为5.2Mpa，该地基是修建高层建筑的理想场地。

2.基坑及基础设计本工程地下5 层，因地势北高南低。相差5m，具备完全嵌固条件有4 层22m，大厦埋置深度为房屋高度的1/13.8，满足抗倾覆能力。塔楼的柱基础采用扩底桩（墩），塔楼内筒采用平板式筏形基础。我们采用美国ANSYS 公司编制的ANSYS 1 Mechanical 有限元分析软件的SOLID72 单元对塔楼扩底桩（墩）和塔楼筒体筏板及地基进行了三维计算分析，塔楼扩底桩（墩）采用D=4m，扩底5.5m，筏板25.8×25.8×4.5m.为筏板基础配筋提供可参考的数据。

三、风荷载

高层超高层建筑中水平风荷载计算是结构抗风设计的关键因素，但对于较高的特别是不规则的超高层建筑，加之建筑物风荷载受周围围建筑影响较大，需对现行规范的风荷载进行核准，为此，该大厦进行了模型风洞测压和气弹试验和三维数值风洞模拟，并与规范取值对比，进行合理的风荷载设计。重庆市100 年一遇基本风压为0.45 kN/㎡ 1.模型风洞试验本工程在西南交通大学风工程试验研究中心进行测压风洞试验。采用1：250的有机玻璃模型，周围500m范围内主要建筑物及环境采用泡沫塑料切成，模拟C类地貌大气边界条件。

以模型屋顶高度的气流风压为参考风压，测压试验来流风速7.5m/s.本试验在主体结构各表面布置，沿高度布置在23 个截面，共457 个测压点，试验模拟了0o到360o的风向角，间隔22.5o，定义模型的正门法向方向为0o，转盘逆时针为正。

本风洞试验给出了16个风向角下各面各测压孔的风压系数。试验结果看出：各面正迎风面的正压沿横向其边缘处的风压均小于中间处的风压，沿高度方向平稳变化，到4/5 高度处（距顶部15-30m）达到最大值，上部沿高度逐渐减少；背风面及两侧面负压较为均匀，沿高度变化较小。由于大厦周围高层建筑对气流的影响，大厦各面会有局部高风压区现象出现，尤其是周围高层建筑物高度以下区域，有放大作用也有减少作用，有时甚至会出现压力系数反号。当风向角为1350和900时X向、Y向基底总剪力达到最大值。

数值风洞模拟本工程委托同济大学航空航天与力学学院进行数值风洞模拟。数值风洞模拟与一般实验室风洞类似，需设置一个风洞，风洞有入口、出口、地面、壁面，大厦和周围建筑物数值模型建立于风洞中，数值模型按原型尺寸（1：1）建模，属刚性模型。建模、计算和后处理由国际上领先的计算流体动力学软件CFX5.5完成。

报告提供了16 个风向下的各层沿X、Y 向的平均风合力及绕Z轴总合力矩，结果表明X 向基底总剪力最大者为135o风向；Y 向基底总剪力最大者为90o；绕Z轴总合力矩最大者为0o.同时给出了各不同风向下大厦各表面最大风压等值线分布云图，为玻璃幕墙设计提供了依据。风压等高线图分布来看，各面正迎风面中部绝大部分区域为正，而由于分离流的原因在边缘附近小部分区域为负压，背风面一般为负压且大小比较均匀。

风荷载比较与取值我们将三种方法得出的正迎风面静风荷载和考虑动风荷载进行对照，见图3 及图4.风洞试验表明，在37层以下受周边建筑的影响，风洞试验风荷载值比规范值有放大作用，而在37层以上风洞试验风荷载值比规范值小。按荷载规范计算的总风荷载比风洞试验试验的风荷载大约9％。

数值模拟与风洞试验结果基本一致，风压沿高度最大值约在建筑物的4/5 高度处；各层风荷载规范计算值最大，数值模拟值其次，风洞试验值最小。规范计算的风压最大值在建筑物顶部，规范计算的顶部风荷载偏大且不尽合理，风压合力作用点较高，总风荷载较数值模拟与风洞试验值大， 因而在整体计算时，按规范计算偏于保守。数值模拟与风洞试验结果揭示了风向角为135o和90o时X 向、Y 向基底总剪力最大，这是现有高层计算软件不易实现的。从风洞试验和数值模拟结果看，大的负压出现在塔楼较低处或建筑物边缘处，构的整体计算虽没有大的影响，但对玻璃幕墙设计安全影响很大，应引起重视。

在总体计算时，分别对0o、90o、135o来风进行了计算。风荷载取值按现行规范，但建筑物顶部按照模型风洞试验结果取用，并适当考虑了由数值模拟与风洞试验测出的扭矩。

四、上部结构

1. 结构方案本工程上部结构共69 层，其中裙房范围7 层，塔楼总建筑高度303.3m，目前是我国已建和在建钢结构高层中最高的。高宽比为7.34，属超限高层。大厦结构基本周期8s，属少有的长周期高层建筑。

根据建筑功能、建筑布置、建筑高度的情况，曾考虑过采用两类结构方案，即全钢结构及钢-混结构。根据结构抗震性能、施工速度、结构自重以及造价综合比较，本工程塔楼采用了全钢结构方案，裙房和地下室在塔楼的范围外，仍采用现浇钢筋混凝土结构。

塔楼采用了带加强层的钢框架－核心筒结构体系。外框架由钢柱、梁组成；核心筒由钢柱、梁组成的钢框架和钢支撑组成。利用建筑的设备－避难层设置钢结构的外伸桁臂及腰桁架，组成加强层（4 道）。

塔楼7F 以下为裙房、地下室共13 层，采用钢骨混凝土柱，这主要是为了解决钢结构塔楼与混凝土裙房能够连接协调，利于节点构造处理，同时充分利用高强度混凝土的抗压强度，减小了钢骨的断面．

7F 以下为钢骨柱，钢筋混凝土截面尺寸为1400x1400 及1500x1500，钢骨为带翼缘的十字形断面；8F 以上为箱形钢柱，柱断面尺寸为1200x1200mm 到600x600mm，钢柱板厚为80mm 到20mm.在内筒纵、横各设置三道支撑，采用中心支撑及八字形偏心支撑。支撑采用H 钢，断面为H400x400x25x30、H400x400x25x40 两种。

钢梁均为H 形钢梁。8F 以下外框梁高为700mm，8F 以上外框为满足建筑净高的要求，梁高为650mm；为保证结构整体侧向刚度，内筒的框架梁高均为900mm.次梁与框架主梁采用铰接，按组合梁计算。为了使角部框架梁的受力均匀，在角部增设次梁，并且隔层调换方向。

楼板以压型钢板作施工模板，采用现浇钢筋混凝土非组合楼板。

抗震及抗风设计

（1） 设计要求依据文献[3]，本工程50 年超越概率63％、10％、5％、3％、2％所对应的基本烈度值分别为5.2、6.1、6.3、6.4、6.6，按重庆市地震局的批复，按照50年超越概率3%的设计地震动参数进行抗震设防。由于现有计算程序无法输入6.4度的地震动参数，在抗震计算时，取7 度的参数进行计算。

（2） 总体设计

1）使用及建筑要求设置的条件：

a. 塔楼部分平、立面非常规则，双向基本对称，建筑与结构结合较好，为结构抗震提供非常有利的条件。

b. 全钢结构，材质均匀，延性较好，能很好地满足抗震二道设防的要求。

2） 侧力构件的设计：

a. 内筒框架—支撑结构：在柱间均设置了钢支撑，部分为偏心支撑，有条件的框架柱间加设小柱，以加强框架支撑的侧向刚度。

b. 为提高内筒的框架支撑抗侧力体系的水平刚度，加高框架的高度，设计时权衡考虑梁承载力与增加水平刚度的要求。

c. 设置4 道加强层，在23、41、54及顶层由外伸桁架及外框腰桁架组成，加强层内筒的支撑均为中心支撑，设计中，比较了不同层设置加强层对水平刚度的效用程度，目前所设置的层数为最佳。

d. 裙房以下，采用钢骨混凝土柱、钢梁：考虑加强整体刚度及与裙房（钢筋混凝土框架结构）的连接，对提高结构整体的水平刚度起一定作用。

2） 按照《建筑抗震设计规范》8.2.3条“框架部分按计算得到的地震剪力应乘以调整系数，达到不小于结构底部总地震剪力的25%的要求，在本工程设计中考虑到这项要求并满足了规定的要求。

3）地上7 层以上地震效应比较大的层采用约束屈曲耗能支撑，可在罕遇地震作用下起到减震作用。

4） 薄弱部分的加强：

a.底层可能产生的薄弱部位：采用钢骨混凝土，是对结构抗罕遇地震时地震作用的加强，采用钢梁及钢支撑也可使塑性铰首先发生于支撑或梁而不是柱，以保证结构不致造成倒塌。

b. 加强层上下相邻的框架柱：由于坚强层的设置刚度有很大的突变，相连接的框架柱受力比较复杂，很可能成为薄弱部位。根据弹性计算的内力结果对截面要适当加强，留有相当储备量，再经弹塑性时程分析进行验算校核其受力与变形性能予以加强。

c. 通过弹塑性时程分析、检验上部结构首先产生塑性铰的层及构件，调整构件截面采用约束屈曲耗能支撑，使塑性铰发生移转到较次要构件，确保结构满足大震不倒的目标。

本工程进行了超限高层抗震专项审查，专家提出该建筑物高柔，要解决好舒适度问题。

气弹模型风洞试验结果由于重庆万豪国际会展大厦高而柔，又地处高层建筑密集的重庆市城区，其周边建筑物和地形对风场影响显著，因而其在强风作用下的风效应十分复杂，在强风作用下的动力效应不容忽视，为此进行了气动弹性模型风洞试验。通过对重庆万豪国际会展大厦1：250模型的气弹模型试验，取得了16 个风向角情况下大厦的的风致振动响应。经对试验结果分析，获得如下结论：

1）、在各风向角下，在设计风速范围内，万豪国际会展大厦均未发现涡激共振发生。

也未发生振动发散的驰振现象。结构屋顶处最大横风向振动位移（单边振幅）为b=0o 时，且为0.297m，最大顺风向振动位移（单边振幅）为b=270o 时，且为0.133m

2）、在各风向角下，10 年重现期风压时，大厦顶部最大振动加速度小于0.2m/s2，扭转振动角速度小于0.001rad/s，满足舒适度要求。

3）、当来流风向正对结构物某一面作用时，其横风向位移、加速度振动响应大于顺风向位移、加速度振动响应，因而对于该类高层建筑结构，其横风向荷载效应是不容忽略的。

4）、由于周边建筑物对气流的影响，大厦各面会有局部高风压现象的出现，因而在进行幕墙设计时对这一问题应引起重视。另外，周边建筑结构对大厦风压的影响，在其自身高度范围内较为显著，而对大厦顶部区域影响较小。

5）、大厦各侧面的最大负压大于最大正压。

5） 结构分析

1） 根据结构的特殊性，结构设计采用了三种软件分析计算，SATWE（中国建研院编）及MTS（中国同济大学编），ETABS（美国CSI 公司）主要计算结果相近。

2） 计算模型：按框架-支撑空间模型，地震力按X、Y两个方向风荷载还考虑135 度方向计算，并考虑藕联，共取45个振型的结果。

和CUZI-1 三条地震波，时程分析所用地震加速度时时程曲线的最大值为35cm/s2。

我国在计算建筑物加速度响应，特别是在横向风方面研究较少，在制定规程时参考了国外标准，结合我国实际情况进行了调整，为此，笔者用中国规程和加拿大规范分别进行了加速度计算。

五、结束语

1.通过对重庆万豪国际会展大厦动力特性分析可知，结构基本周期8s，属于高柔结构，在结构分析时需考虑P-Δ效应，结构布置基本对称，对结构抗震有利，由风荷载控制设计。

2.采用外伸桁架及外框腰桁架是控制结构层间位移的有效方法。通过多次试算可以找到较为理想的外伸桁架位置和道次，并非设置的越多越好。

楼层值周总结篇8

【关键词】高层结构；震动；分析

引言：

设计过程中与民用建筑师密切协调，使结构方案既要满足结构要求，又要为业主提供较好的经济性。在超高层结构设计中，更应注重抗震概念的设计，从总体把握结构的抗震性能，加强抗震构造措施。

1 工程概况

某商业民用建筑地上34层，由2个塔楼及4层裙房组成，民用建筑总长118.2m，宽61.2m，主体高度129.3m，总民用建筑面积为123945m2。地下2层为车库， 1～4层为展厅、餐厅、多功能会议室、活动室等；5～34层为办公楼，顶部局部为水箱及电梯机房。抗震设防烈度为7度，场地土的特征周期为0.35s，对应设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。

根据民用建筑使用功能的重要性分类，工程民用建筑抗震设防类别为标注设防类（简称丙类）。民用建筑场地类别为Ⅱ类。

2 主体结构

2.1 结构选型

两座塔楼主体高度超过120m高，依据《民用建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）并考虑民用建筑功能及经济的原因，主体采用框架-核心筒结构类型，裙房采用框架结构。由于民用建筑1～4层楼面开大洞，且开洞每层均不相同，这样导致结构平面布置不均匀、不对称，属于平面不规则结构；楼层上下开洞不对照等造成竖向构件不连续，属于上下不规则结构；经电算楼层的最大弹性水平位移，大于该楼层两端弹性水平位移平均值的1.2倍。

综上所述，工程属于特别不规则结构，工程需要超限高层民用建筑工程抗震设防专项审查。

后经研究发现楼板开洞均在裙房的中部，于是及民用建筑人员协商在不影响其使用功能的前提下，设置两道150mm宽的抗震缝，把工程分成三个独立的结构计算单元，中间为平面不规则的多层框架结构，两侧为带有一般四层裙房的框架-核心筒结构。经此调整，结构平面得到极大的简化，分化后的独立结构计算单元转效应减少很多，并使结构在两个主轴方向具有合理、相近的抗扭刚度，每部分均在现行规范的范围，不再需要超限抗震审查。

2.2.1 提高重要部位构件的抗震等级：主楼底部加强区框架抗震等级采用一级，其余框架的抗震等级采用二级。

2.2.2 严格控制轴压比：主楼部分剪力墙核心筒最大轴压比0.447，框架柱的最大轴压比0.665。

2.2.3 提高底部加强区剪力墙的分布筋配筋率，提高约束边缘构件的体积配箍率。

2.2.4 对洞口周边的框架梁加宽，提高纵筋配筋率及加大箍筋配筋率。

2.2.5 对楼板也加强了措施，除在一、四、五、六层加厚，配双层双向钢筋并提高其配筋率，并对1～4层洞口周边的楼板也采取了同样的加强措施。

3 结构的整体计算分析

3.1 结构弹性分析

整体弹性分析主要采用SATWE，同时采用PMSAP不同力学模型程序进行比较计算。基本风压按100年重现期取值，ω0=0.450kN/m2，地面粗糙度C类，地震影响系数αmax=0.08，计算阵型数取46，±0.000以上分三个塔，±0.000以下一个塔，计算时考虑偶然偏心及双向水平地震作用，取两者的不利情况。由于裙房部分楼板局部开大洞不连续，整体结构分析时又采用了弹性楼盖计算模型，整体分析采用总刚分析法。弹性计算结果（2号塔楼结果及1号塔楼的结果差别很小）见表1。

由表1可知，多模型的分析结果基本一致，结构的底部总剪力、最大层位移、周期、周期比均正常，满足规范要求。只有结构中部的部分楼层（y向）在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层最大位移比大于1.2，但均小于1.4。结构的第一扭转周期与第一平动周期之比≤0.850，可见结构的扭转性能较好。总之，在小震及风荷载作用下结构各项控制指标均在合理范围内，全部构件的抗震承载力及层间位移均满足现行规范要求，结构构件处于弹性工作状态。

3.2 结构弹性时程分析

本工程结构高度大于100m，需要采用弹性时程分析来校核振型分解反应谱法的计算结果。计算采用SATWE软件进行时程分析。计算采用一条天然波（RH2TG040）及两条人工波（TH1TG040，TH4TG040），取地震最大加速度35cm/s2，结构阻尼比为0.05，图4、5为1号塔楼结构弹性时程分析结果，与CQC法结果比较：各条时程曲计算所得结构底部剪力均不小于振型分解反应谱法计算结果的65%，三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不小于CQC法计算结果的80%。总剪力为CQC法的88%，顶点位移为CQC法的112%。

4 基础设计

基础设计等级为甲级。依据地质勘察报告，拟建场地原始地貌属于伊河河漫滩～Ⅰ级阶地，地形较平坦，标高138.70m～117.49m。

场地土层自上而下依次为：①层杂填土，厚0.30m～2.50m；②层黄土状粉土，厚1.0m～2.70m；③层黄土状粉质粘土加粉土，厚2.30m～6.50m；④层中砂，厚0.30m～3.20m；⑤层卵石及圆砾，厚2.30m～4.50m；⑥层卵石，最大揭露厚度12.6m。勘察结果表明，场地无岩溶、滑坡、危岩及崩塌、泥石流、采空区及因城市或工业抽水而引起区域性地面沉降等不良地质作用。

第⑥层卵石层为良好的基础持力层。主楼基础及裙房及其它地下室基础均采用筏板基础，由于地下抗浮水位较浅（本工程±0.000相当于绝对标高139.00，地下抗浮水位125.80），故把主楼、裙房、地下室基底为一平，采用变厚度筏板基础，然后用回填土回填至地下室地面用来抵消部分水浮力。

5 结语

总之，合理运用抗震缝的设置，有时可把复杂的结构形式，变成几个简单规则的结构形式，使结构分析更加简单。根据工程特点选用经济合理的结构体系。

参考文献：

[1]陈曦. 高层民用建筑结构设计研究[J]. 科技致富向导，2013，08：361.

楼层值周总结篇9

关键词：中小学建筑；结构设计；问题分析，对策和措施

一、前言

本文就福建某地区的教学楼工程实例为对象，简要分析结构施工图设计流程中应该注意的问题。通过以点带面的分析，实现举一反三的效果。

二、工程概况

福建某地区某小学教学楼，单元楼建筑面积2939m2，建筑层数地上4层（无地下室），建筑总高度14.6 m，室内外分高差200 mm。下图为三层建筑平面图：

三、设计条件

自然条件：50年一遇的基本风压0.55KN/m2，地面粗糙度B类。第②粉质粘土（查地质报告），其承载力特征值为fak=160KPa。所在地区的抗震设防烈度为6度，设计地震分

组为第二组，场地类别Ⅱ类，特征周期Tg=0.4sec。（本工程地质各土层自上而下分布情况如下：① 杂填土；②粉质粘土；③中砂；④卵石；⑤残积砂质粘性土；⑥强风化花岗岩，再结合本工程为多层建筑上部结构荷载不大，故本工作基础采用钢筋砼独立基础，持力层选用第②粉质粘土，即可满足工程需要）

工程条件：由于建筑为中小学教学楼，故建筑抗震设防类别为乙类。用于结构抗震验标的烈度为6度，但是用于确定抗震等级的烈度应提高一度即7度。这是根据《建筑工程抗震设防分类标准 》中3.0.3条和建标标函[2009]50号《关于学校医院等级人员密集场所抗震设防的复函》的规定（山东省除外）。墙体材料应甲方要求，内外墙均采用200厚加气砼砌块。

四、建筑形体及其规则性

学校建筑更应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，

具体设计时应严格执行《抗震规范》中3.4节所有规定。本工程根据经验通过的合理的设计应该可以设计成平面和立面均为规则性的结构

五、结构体系

由《中小学校设计规范》中关于中小学教学用房的建筑层数不超过5层和净高的规定及经济合理等方面综合考虑，其建筑总高度不会超过24m，即不必按《高规》来设计。建筑物的结构设计，不仅要求具有足够的承载力，而且必须使结构具有足够抵抗侧力的刚度，使结构在水平力作用下所产生的侧向位移控制在规范规定的范围内。基于上述基本原理，综合考虑了以下要求：（1）满足使用要求；（2）尽可能地与建筑型式相一致；（3）平面和立面型式规则，受力好，有足够的承载力、刚度和延性；（4）施工方便；（5）经济合理等因素，本工程学校建筑选用框架结构体系，由钢筋混凝土框架承担竖向力和侧向力。钢筋混凝土框架刚度布置相对比较均匀，在满足建筑功能情况下，尽量减少平面扭转对结构的影响。《抗震规范》6.1.5条，虽未直接提及高规不大于24m的乙类建筑的规定，但是实际设计时按不应采用单跨框架结构来处理。

六、SATWE总信息取值

总信息是计算的前提条件很重要，否则计算结果无意义。SATWE程序对电算程序对总信息的取值都有详细的说明或规定，本文仅简要介绍部分参数取值的理由和依据。

1. 抗震等级：虽然《抗震规范》3.1.2条和5.1.6条均指出抗震设防烈度为6度时，乙类建筑也可不进行地震作用计算。但是笔者与相关工程负责人讨论后认为：从工程的安全性和重要性及经济性等方面综合考虑仍要按6度计算地震作用力。本工程的抗震措施应提高1度后即为7度，如抗震等级应按7度查表得本工程的框架抗震等级为三级。

2. 周期折减系数Tc：由《高规》2010版的4.3.16条知一般框架结构取0.6～0.7。一般情况下学校建筑填充墙均较少，故Tc应取大值。本工程即取0.7。

3. 计算结构的周期、位移、层刚度比时，应采用刚性楼板假定。如楼板开有大洞或楼板不连续，应再按弹性楼板计算结构内力。

4. 偶然偏心：《高规》规定高层建筑计算单向地震时应考虑偶然偏心，按双向地震计算时就可不考虑偶然偏心了。本工程是多层建筑故可不必考虑偶然偏心。

5. 活载折减系数：如SATWE等程序内定的折减系数系按《荷载规范》2012年版表5.1.2编制，千万注意只适用《荷载规范》2012年版表5.1.1中的1（1）项房屋，即住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园，对其它房屋一概不适用，否则（如对商业用房、多层厂房）就违反了强制性条文。

6. 风荷载信息：结构基本周期要根据计算结果进行回代。值得注意的是这里的基本周期值取小了，则计算的风荷载就会偏小（而地震作用力大小与基本周期关系刚好相反）。

七、建模布置柱网、主次梁和楼盖设计

另一方面，从使用功能和建筑美学方面考虑，主梁的布置宜依据房间布局而定。设计时可借助PKPM进行，其主要步骤：1.估算柱截面：Ac≥Nc/（a*fc），a为轴压比，fc混凝土抗压强度设计值，Nc为估算的柱轴力设计值，是根据受荷面积及经验系数确定。2.初选梁截面：梁高为跨度的1/10一1/15，梁宽通常为1/2―1/3梁高。梁大跨取大截面，小跨取小截面，连续跨梁截面宽度宜相同。根据本工程建筑平面外形为矩形的特征，易判断柱截面首选为矩形柱。如果工程项目是幼儿园建筑时，作为活动室功能房间的中柱则优先采用圆柱（圆柱无菱角可以起到保护小朋友的目的）。柱截面应根据具体工程情况每隔几层左右收小一次，以节约投资，每次收小时应每侧不小于50mm，以方便支模，也不宜大于200mm，以免刚度突变。布置柱网时还应按《福建省建筑结构设计若干规定》中第8条1）框架结构的横向框架在15m范围内框架至少需拉通一榀，纵向框架至少需拉通2榀的规定进行设计。同时还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，以达到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段的目的。即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。3.板厚度：双向板为1/40板跨，单向板为1/35板跨。4. 混凝土强度等级：宜≥C25，柱梁宜同，变柱截面处不变混凝土强度等级，以免刚度突变。板不宜高于C40，实际工作中一般楼盖板均可统一采用C25，地下室顶、底板可采用C30。5.输入荷载：楼面荷载，梁上荷载，柱节点荷载，风载及地震信息。本工程柱截面：400*500（个别柱400*600），外走廊为400*400；框架梁截面尺寸为300mm×500mm（300mm×600mm）和200mm×500mm，次梁截面尺寸为200mm×350mm；板厚度100mm（90）；混凝土强度等级均取为C25。

八、楼梯的设计

《抗震规范》中6.1.5条2点：对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；楼梯构件与主体结构整浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。笔者认为目前的计算软件对楼梯参与整体计算的分析结果尚不成熟。因此实际工作中，笔者是按下面做法：带楼梯参与整体计算时，只须注意：位移比、高层时看周期比或多层时看前三个周期是否具有较为明显的平动和扭转分量等整体指标要满足规范相关条文。但内力及配筋时，采用无楼梯参与整体的计算结果。楼梯间周边的框架柱，在绘制施工图时会在电算的基础上与以适当放大。同时采用减少楼梯构件对主体结构刚度影响的构造措施，可结合工程具体情况确定，一般情况下，可采取将楼梯平台与主体结构脱开的办法（或在每梯段下端梯板与平台或楼层之间设置水平隔离缝），以切断楼梯平台板与主体结构的水平传力途径，使每层楼梯平台板支撑在楼面梁上且对结构刚度的侧向刚度影响降低到最低限度；或采用国标图集11G101-2的滑移支座做法等。

九、SATWE计算结果分析

一般工程情况下，计算机的计算结果主要有结构的相邻层侧移刚度比、整体抗倾覆、刚重比、承载力之比、自振周期、剪重比、楼层弹性层间位移（包括最大位移与平均位移）和弹塑性变形验算时楼层的弹塑性层间位移、振型参与质量系数、柱的轴压比及柱、梁和板的配筋等等。设计者应根据其计算的结果：是否都满足规范要求或者需要完善或者认为需要修改的地方，若有则应重新返回pkpm进行相关的补充或者修改。直至所有的计算结果，经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。而判断梁柱配筋是否合理可按下面原则：一般情况下框架梁其配筋率宜取0.4%～1.5%，框架柱的全部纵向受力钢筋的配筋率宜取1%～3%。另外当梁端的纵向受拉钢筋最小配筋率大于2%时，其箍筋的最小直径应增大2mm。但是无论在何种情况下，均应满足规范《混凝土规范》所规定的最大、最小配筋率的要求。还需注意的是在满足梁柱的截面尺寸和配筋率的情况下，仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。

十、还应注意的其它问题

（1）在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶的房间，均不得采用砖墙承重。因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。

（2）加强短柱的构造措施：由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施：①尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度；②增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于100mm，柱的纵向钢筋间距≤150mm；③采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋等。

（3）在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之间的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连接牢固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。

十一、正确认识计算机及设计、计算软件的作用

现在的设计或计算软件远未达智能化，它只是一个设计或计算工具（相当于古老的算盘、计算尺）而已，你输入的结构体系和结构布置不管是什么样的（包括违反规范规定的），也不管你的电算总信息是否牛头不对马嘴，它都能计算，判断正确与否还是要靠人的大脑。不要盲目信赖计算机，而不重视概念设计，否则是不可能作出合格的结构设计的。

十二、结语

中小学教学用房抗震设防等级的调整，是国家根据经济有较大发展的条件下，对未成年人保护的加强措施，同时中小学还往往作为社会的第一避难场所，其设计意义重大。作为设计人员在实际工作中应该认真领会国家标准的实质要求，在设计计算过程中要充分掌握有关条款的限定指标，确定好结构体系，选择好相应的计算参数，方能实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，使其在抵御地震灾害方面发挥出应有的作用。希望引起设计人员的注意，以避免错误，确保设计质量。

参考文献：

[1] 朱炳演.《高层建筑混凝土结构技术规程》，2013年1月

楼层值周总结篇10

关键词：超限结构，抗震设计， push-over分析

Abstract:：This thesis is base on the performance-based seismic concept design for an over A class high-rise building. According to the results, certain measures are applied to this structure to guarantee a safer structure even during the rare earthquake in this area, which is 7megatitude.

Keywords：Structure design of high-rise building, seismic concept design, push-over analysis

中图分类号：TU318 文献标识码：A

工程概况

本工程位于佛山顺德区北滘财富中心，为高层公共建筑，安全等级为二级，抗震设防烈度为7度，总建筑面积为98143.82m2。地面以上建筑物总高度为137.80米，超A级高度7.8米。结构共33层，其中1至3层为裙房部分，4至33层为塔楼部分。地面以下2层，主要为停车库及设备用房。其中塔楼采用框架-核心筒结构，塔楼尺寸为46.0m×43.6m，高宽比为3.16。核心筒尺寸为16.8mX16.8m，核心筒高宽比为8.2。设计计算软件采用Midas Building及PKPM软件系列。塔楼平面图如下：

计算分析

2.1 材料选定

墙柱混凝土标号选用C60~C35，向上逐级递减，梁板混凝土标号选用C35、C30，钢筋强度选用三级钢。塔楼部分基础形式为大直径钻冲孔灌注桩，R1800~R2200，群房部分为CFG桩，混凝土强度为C34，抗渗等级为P8。

2.2 计算结果

2.2.1小震计算结果显示如下：

计算软件 SATWE Midas Building

计算振型数 24 19

第1、2平动周期 （X向）3.7347 （X向）3.6355

（Y向）3.2143 （Y向）3.0422

第一扭转周期 2.8437 2.7084

第一扭转周期/第一平动周期 0.7614 0.745

地震下基底剪力（kN） X 19997.34 18369.51

Y 22931.38 20583.17

结构总质量（KN）（不包地下室） 1072400 1054241

标准层楼层重（kN） 25280 24960

剪重比 X 1.86% 1.74%

Y 2.14% 1.95%

地震作用下倾覆弯矩（kN·m2） X 1241010.25 1462335.70

Y 1308370.25 1631925.39

有效质量系数 X 99.50% 97.04%

Y 99.52% 94.03%

50年一遇风荷载下最大层间位移角 X 1/1445 (19) 1/1650 (20)

Y 1/1816 (20) 1/2018 (21)

地震作用下最大层间位移角（层号） X 1/ 901 (20) 1/995 (20)

Y 1/1239 (21) 1/1327 (22)

考虑偶然偏心最大扭转位移比（层号） X 1.37(4) 1.315 (1)

Y 1.23(1) 1.159 (1)

地震作用下，楼层与相邻上层的考虑层高修正的侧向刚度比（层号） X 0.978(2) 1.0128（13）

Y 1.019(13) 1.0384（13）

楼层受剪承载力与上层的比值（层号） X 0.83(5) 0.8633 (24)

Y 0.85(5) 0.8777 (24)

刚重比 X 2.38 3.02

Y 3.36 4.40

根据计算结果，结合《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称“高规”）及《建筑抗震设计规范》（以下简称“抗规”）的要求及结构抗震概念设计理论，可以得出如下结论：

塔楼均满足《高规》关于复杂高层建筑结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比A级高度高层建筑不应大于0.9和复杂高层建筑不应大于0.85的要求；

在风荷载作用下和地震作用下，层间位移角均满足有关规范的要求；

X、Y方向剪重比均满足《抗规》要求；

满足《高规》关于不规则建筑各楼层的竖向构件 最大水平位移不应大于该楼层平均值的1.5倍的规定，但超过规范规定的1.2，属于扭转不规则结构；

满足《高规》关于高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化的规定；

满足《高规》关于楼层层间受剪承载力不宜小于相邻上一层的80%规定（B级高度不应小于75%），本工程计算结果显示最小楼层层间受剪承载力均超过80%，属于竖向规则结构；

水平地震作用计算时，结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力均按《高规》规定进行调整；

墙、柱的轴压比均符合“高层建筑混凝土结构技术规程”的要求。

2.2.2 针对Ⅲ类场地多遇地震，进行小震弹性时程分析，50年时限内超越概率为63.2%（小震），阻尼比为0.05考虑，采用2条天然波以及1条场地人工波。结果显示：

（1）时程分析结果满足平均底部剪力不小于振型分解反应谱法结果的80％，每条地震波底部剪力不小于反应谱法结果的65％的条件。

（2）弹性时程分析的楼层反力和位移平均值均小于规范反应谱结果，反应谱分析结果在弹性阶段对结构起控制作用。

（3）楼层位移曲线以弯曲型为主，位移曲线光滑无突变，反映结构侧向刚度较为均匀。

地震波 0度 90度

基底剪力（kN） 时程基底剪力/反应谱基底剪力≥0.65 时程基底剪力平均值/反应谱基底剪力≥0.8 基底剪力（kN） 时程基底剪力/反应谱基底剪力≥0.65 时程基底剪力平均值/反应谱基底剪力≥0.8

USER2 15654.4 79.2% — 18897.9 83.3% —

TH1TG055 19543.9 98.9% — 21053.4 92.8% —

TH2TG045 14304.7 72.4% — 15084.8 66.5% —

时程分析平均值 16501 — 83.4% 18345.4 — 80.9%

反应谱 19767.7 — — 22679.9 — —

2.2.3 针对中震作用，除去非抗震次要的结构构件，对其承载力根据其抗震性能目标进行结构构件性能分析；针对建筑局部楼层楼板大开洞等楼板平面不规则的情况，进行中震作用下弹性楼板应力分析，确保中震作用下楼板能可靠地传递水平力。计算结果显示各工况下主应力与剪切应力均较小，只有在楼板开洞边角和与剪力墙角交接的地方出现的应力较大（小于4MPa），是需要注意加强的部位。

2.2.4 针对大震作用，采用有限元软件PUSH&EPDA，罕遇地震作用下对建筑物在进行静力弹塑性推覆分析，分析时考虑高度超限可能带来的附加P－Δ效应。结果显示大震作用下基底剪力为62000KN，顶点位移为644mm，最大层间位移角为1/260，大于标准的1/100， 结构处于7度大震安全标准范围内。

结论及加强措施

1、本工程结构高度为137.8米，超过A级高度不多，通过计算分析表明，结构在按规范设计，不做构造加强措施的情况下，基本能满足性能目标要求。

2、本工程存在以下2项超限：

a)扭转位移比超过1.2，通过计算耦联及偏心工况的影响，进行处理。

b)裙房平面凹凸不规则处，通过弹性楼板假定计算楼板应力，加强配筋，保证该层楼板大震不屈服。

3、本工程中框架柱和剪力墙核心筒是主要的抗侧力构件，所以应该提高关键部位墙肢的延性，使抗侧刚度和结构延性更好地匹配，达到有效地协同抗震。

a)剪力墙墙肢轴压比控制按“高规”要求不大于0.5。

b)框架柱轴压比按“高规”要求不大于0.75。

c)底部加强区剪力墙抗震等级为一级，墙身水平和竖向分布筋配筋底部加强部位最小配筋率0.30％；约束边缘构件竖筋最小配筋率为1.2％，体积配箍率不小于1.5％。

d)剪力墙底部加强区满足大震不屈服性能目标。

4、 本工程的框架柱和核心筒是本工程的重要构件，因此，按中震不屈服性能目标进行设计，针对核心筒角部适当加强，增强了构件在地震下的承载力和延性。框架柱的轴压比在0.65以内。

四、结语

随着我国大城市的用地紧张形势上涨，土地成本也随着上涨，超高层的使用在一定程度上解决了这一问题，也更符合现代人对空中之城的理念。而超高层抗震计算则越显重要，也是保证其“小震不坏,中震可修,大震不倒”的重要途径。本项目计算结果表明，多项指标均表现良好，基本满足规范的有关要求。根据计算分析结果和概念设计方法，对关键和重要构件作了适当加强，以保证在地震作用下的延性。

参考文献：

[1] 王社良. 抗震结构设计. 武汉理工大学出版社. 2007.

[2] 吴培明. 混凝土结构（上）. 武汉理工大学出版社. 2003.