周建正，潘 揚，范瑞華

1.杭州華正建筑設計院有限公司，浙江杭州 310012

2.浙江省地下建筑設計研究院，浙江杭州 310012

高位框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的抗震動力計算研究分析

周建正1，潘 揚1，范瑞華2

1.杭州華正建筑設計院有限公司，浙江杭州 310012

2.浙江省地下建筑設計研究院，浙江杭州 310012

本文對高位框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的抗震動力計算研究進行了分析，并對設計經(jīng)驗進行了總結(jié)。

高位框；支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；抗震動力計算

1 工程概況

項目位于杭州市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)（下沙區(qū)）金沙湖畔，是開發(fā)商在下沙區(qū)傾力打造開發(fā)的高檔居住區(qū)。該項目由9幢高層及大地盤的地下車庫組成，總建筑面積達到15萬多平方米；

位于該居住區(qū)主入口的8#樓是33層的近百米高層建筑，總建筑面積達到2.3萬多m2，該建筑物總長69.400m，寬19.800m，總高98.000m。地下1層，地上33層，層高2.9m。其中地上5層為中部開空的迎賓大堂，6～33層為高層住宅。

2 結(jié)構(gòu)布置分析

本工程所處場地類別為Ⅲ類，屬抗震丙類建筑,抗震設防烈度為六度，設計基本地震力加速度值0.05g。設計地震分組為第一組。結(jié)構(gòu)體系：1）上部結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，六層以下為框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)；2）樓蓋結(jié)構(gòu):采用現(xiàn)澆梁板式鋼筋混凝土樓蓋?？蚣芸拐鸬燃壈藢樱ê藢樱┮韵聻槎墸藢右陨蠟槿?；剪力墻抗震等級八層（含八層）以下為二級，八層以上為三級。場地特征周期為0.45，結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，地震影響系數(shù)為0.04，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設計使用年限50年，結(jié)構(gòu)平面布置見下圖。

3 計算模型

工程計算采用中國建筑科學研究院-PKPM CAD工程部開發(fā)的多層及高層建筑結(jié)構(gòu)有限元分析與設計軟件SATWE(2007.3版)和復雜多高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設計軟件(廣義協(xié)調(diào)墻元模型)PMSAP(2007.3版)，計算模型嵌固部位為地下室頂板，計算模型見下圖。

從整體計算結(jié)果（見下表）可以看出，結(jié)構(gòu)周期.位移.位移比及有效質(zhì)量系數(shù)都滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

4 結(jié)構(gòu)計算分析

由于本建筑物的高寬比為98/19.8=4.95，已接近高規(guī)A類高層建筑高寬比不大于5的限值要求。建筑物總長69.400m，建筑功能上要求不設伸縮縫，在結(jié)構(gòu)計算上屬于超長結(jié)構(gòu)。再加上六層的高位框支轉(zhuǎn)換，對結(jié)構(gòu)計算造成極大的困難。在對計算模型的調(diào)整過程中，對X，Y兩個方向的剛度均衡調(diào)整及建筑物剛心與形心的逼近調(diào)整是最主要的兩個手段。

本工程采用的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，計算出的建筑物剛度首選要滿足風荷載作用下的剛度要求，一般經(jīng)驗要求層間位移不小于1/1500。出于經(jīng)濟性考慮，要求剪力墻的數(shù)量不應太多。另外，剪力墻的數(shù)量太多亦會造成本工程建筑計算剛度過大，地震力亦會隨之提高許多?；谝陨弦蛩兀ㄖ飫偠绕跏禽^適宜的；

建筑物剛度偏弱會使其對地震力的反應更加敏感，對計算的調(diào)整造成進一步的困難；在滿足風荷載作用對其剛度要求的情況下，剪力墻的數(shù)量少，可調(diào)整的地方也隨之減少，所以，在本工程中，對剪力墻數(shù)量的把握亦顯得更加重要。

5 設計經(jīng)驗總結(jié)

1）布置剪力墻時，首先應從宏觀表面上追求X，Y方向剪力墻數(shù)量上的均衡；

2）在風荷載作用下，當X，Y方向的位移角已在1/1500左右時，當?shù)诙芷赥2為明顯的扭轉(zhuǎn)周期時，已說明水平X方向的剪力墻數(shù)量嚴重缺失，必須增加該方向的剪力墻數(shù)量，并不是一味地減少Y方向的剪力墻數(shù)量或剛度；

3）位移比的調(diào)整是通過剛心與形心的逼近原理進行；

4）周期比的調(diào)整是通過協(xié)調(diào)X，Y方向的墻剛度實現(xiàn)；

5）加大建筑物四周剪力墻的長度和數(shù)量是解決抗扭問題的最有效手段。

TU7

A

1674-6708（2010）22-0053-02