高层建筑结构设计若干问题探讨.ppt

高层建筑结构设计若干问题探讨,深圳大学建筑设计研究院 傅学怡,一 框 架 柱 剪 力 调 整,受力需要 框剪结构在小震作用下 弹性计算变形协调所得 的框架柱剪力较小 大震作用下 剪力墙 筒体及连 梁出现裂缝后 刚度退化 框架柱剪力将大大增加 抗震需要 提高结构二道防线的抗震能力,现行规范剪力调整计算原则 框架层总剪力： 第i层框架剪力调整系数: 第i层j框架柱剪力 弯矩调整:,相连第i层j框架梁梁端剪力 弯矩调整：,框架剪力调整弯矩图,问题 是否需满足节点力系平衡调整相连框架梁梁端剪力 弯矩,分析 1 框架柱偏压 轴压比控制 配筋一般由构造控制 剪力调整柱承载能力未能得到有效提高 2 框架梁纯弯 梁端弯矩调整 配筋成比例调整增大 剪力调整梁承载能力得到明显提高,3 实际结构承载能力向强梁弱柱方向发展 不利于整体结构强柱弱梁延性抗震 4 台湾 日本 美国震害表明 整浇楼盖的钢筋混凝土结构的竖向构件墙 柱破坏严重 楼盖梁板一般未出现破坏,建议 1 小震作用下柱剪力调整十分必要 2 不必拘泥于地震作用下框架节点力系平衡 3 不必调整相连框架梁梁端弯矩 剪力,二 框 架 柱 轴 压 比 控 制,抗震受力延性需要 避免大震作用下框架柱压屈脆性破坏,现行规范框架柱轴压比控制计算原则 控制框架柱小震作用组合下轴向压应力水平,现行规范框架柱轴压比限值,分析 地震作用下 中柱所受轴力较小 边柱、角柱所受轴力较大 尤其角柱迭加斜向 扭转作用所受轴力最大,水平地震作用下框架内力,建议 框架中 边 角柱轴压比控制宜参照1984年高层建筑结构学组高层建筑结构设计建议区别对待适当调整 中柱适当放松 边柱不变 角柱适当从严,建议框架柱轴压比限值,三 框 支 框 架 倾 覆 弯 矩 控 制,背景之一 现行规范规定框剪结构 控制框架结构承受倾覆弯矩 50%整体结构倾覆弯矩 背景之二 现行规范尚未提及框支框架结构承受倾覆弯矩的控制 背景之三 美国 日本 台湾震害表明 带转换层结构主要破坏形态为大震 作用下筒体剪力墙连梁开裂后 框支柱承受轴力过大 压屈破 坏,建议 对带转换层高层建筑结构 增加地震作用下框支柱轴力 水平量化控制控制框支框架结构承受倾覆弯矩50%整体 结构倾覆弯矩 效果 有利于落地墙 筒体加强 有利于减轻框支柱受力 提高结构抗震 抗倒塌能力,工程实例：武汉金色华府（30层商住楼）,原底部楼层结构平面 调整后底部楼层结构平面,框支柱承担倾覆弯矩 调整后由60% 降到 45% 调整后由0.88 降到 0.8 调整后由1.3降到1.2,四 地 基 基 础 设 计,现行规范地基基础设计原则 平均压应力 边缘点最大压应力,地基基础设计控制的要素 控制长期重力荷载作用下地基基础的变形及其差异变形 满足重力荷载水平荷载组合作用下地基基础承载能力要求,建议高层建筑地基基础设计框图,计算重力荷载效应,配置基础： 重力荷载分项系数1.35 0.91.2/1.35,计算重力荷载效应+水平荷载效应,复核基础：,效果 强化中央区 弱化边缘区 减小重力荷载作用下地基基础最大沉降及盘式差异 沉降斜率 改善结构工作性能 提高结构安全度 经济合理,工程实例：深圳百士达红树西岸（32层住宅）,按本建议设计标准单元桩基平面图（括号内数字为按现行规范设计桩径）,计算结果 边桩直径约减少100200mm 中桩直径基本不变 总桩费用下降7%,五 结 构 扭 转 变 形 控 制,计算原则 采用材料弹性 楼盖刚性的计算假定 采用水平地震作用下楼盖角点竖向构件水平层间位移,水平地震作用下结构扭转变形,计算方法,单向不计偶然偏心,计单向偶然偏心,计双向水平地震作用,双向水平地震作用下结构水平层间位移计算,双向水平地震作用下结构整体变形,计算方法探讨 宜用第1振型 不宜用振型组合 双向作用宜参考IBC采用另向效应的30%计 不宜采用均方根法,控制标准探讨 判别：计入单向偶然偏心或双向地震作用后 不规则结构 严重不规则