部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)寬扁轉(zhuǎn)換梁設(shè)計分析

商群濤

【摘要】本文主要介紹部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系中寬扁轉(zhuǎn)換梁的設(shè)計重點和方法，供同行借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系;寬扁轉(zhuǎn)換梁

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、工程概況

本工程總建筑面積約48.3萬平方米。地上6棟住宅為45層，地下3層，屋面距地面高度154.5m，首層高6.5m，二層高5.8m，三層（轉(zhuǎn)換層）層高10.7m，標準層及避難層標高均為3.1m。本項目建筑功能為高層住宅，轉(zhuǎn)換層以下的裙房為商業(yè)，地下室為車庫及配套設(shè)施。

2、主要設(shè)計參數(shù)

本項目抗震設(shè)防類別塔樓為標準設(shè)防類（丙類），裙房為重點設(shè)防類（乙類），抗震設(shè)防烈度為7度，剪力墻底部加強區(qū)為特一級，非底部加強區(qū)為一級，框支框架為特一級。

50年一遇基本風壓為0.8kN/m2，地面粗糙度類別為C類，風荷載體型系數(shù)1.4。

阻尼比等參數(shù)按規(guī)范取值。

3、超限類型及抗震性能目標

根據(jù)《廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查實施細則》（粵建市〔2016〕20號）規(guī)定，塔樓為超B級高度的超限高層，含扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板不連續(xù)、平面凹凸不規(guī)則、豎向構(gòu)件不連續(xù)共4條不規(guī)則項。

本工程采用基于性能的抗震設(shè)計方法，選定塔樓的抗震性能目標均為C級。

4、結(jié)構(gòu)體系分析

塔樓結(jié)構(gòu)體系為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系，轉(zhuǎn)換層層的結(jié)構(gòu)布置見圖1。

塔樓轉(zhuǎn)換層位于第3層（第4層樓面），每個轉(zhuǎn)換層將兩個塔樓連成一體，形成雙塔，核心筒均為落地剪力墻。地下室頂板開洞少，剛度較完整，采用普通梁板式布置，故將塔樓的嵌固端設(shè)置在地下室頂板處。

框支框架由框支柱、框支梁組成，框支柱采用圓柱，框支柱直徑為2200～2500mm，框支梁高度為3000mm，部分框支梁設(shè)置了鋼骨或抗剪鋼板，鋼骨截面為H型2000x400x40x40，抗剪鋼板不帶翼緣，為保證上部剪力墻的鋼筋錨固長度，鋼骨或鋼板頂與框支梁頂?shù)木嚯x不小于800mm。

剪力墻分為上部（轉(zhuǎn)換層以上）剪力墻和落地剪力墻，轉(zhuǎn)換層上部均為剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)指標及構(gòu)件計算，剪力墻底部為300mm，300mm墻的延伸長度根據(jù)計算確定，落地剪力墻從基礎(chǔ)頂延伸至轉(zhuǎn)換框架頂部，其中上部塔樓核心筒延伸下來的位置墻厚為800mm，其余加強位置的墻厚為1000mm。

5、設(shè)計要點

5.1 主要的框支梁承載力驗算

鑒于框支梁受力復(fù)雜性，采用各性能目標構(gòu)件計算加實體分析復(fù)核的方式分析設(shè)計，主要實體分析詳見圖2，主要構(gòu)件分析詳見表1。并對不同工況、不同性能目標下構(gòu)件分別計算，并根據(jù)計算結(jié)果包絡(luò)設(shè)計。

5.2樓板應(yīng)力分析

本項目塔樓樓板性能目標為中震作用下不屈服。采用YJK-A進行中震作用下的樓板應(yīng)力分析，根據(jù)應(yīng)力結(jié)果對樓板配筋進行校核。

計算結(jié)果表明，各層樓板在中震作用下，除極少部分洞口邊角外，大部分樓板的應(yīng)力最大值均小于C30混凝土抗拉強度標準值2.01Mpa，所以洞口邊采取加大板厚（130mm厚，部分150mm厚），設(shè)置拉通筋（0.25%配筋率）的方式進行加強。

5.3其他分析說明

此外，本項目還對“抗連續(xù)倒塌”、“施工階段分析”、“鋼節(jié)點分析”等方面進行了詳細分析，并對小震、中震、大震分別進行了靜、動力下的彈（塑）性驗算，驗證了項目可行性并為施工圖設(shè)計提供設(shè)計依據(jù)。

小結(jié)：

通過計算分析，由于采取了合理的結(jié)構(gòu)布置，并針對薄弱部位采取了相應(yīng)的加強措施，使得結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，滿足既定的性能目標。

參考文獻：

[1] DBJ15-92-2013廣東省《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》

[2] Midas Gen、Midas FEA技術(shù)手冊