不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)論文

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1針對不規(guī)則情況進行處理的方法

大樓平面形體是Z字形，L/Bmax=0．56＞0．35，為不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)，豎向存在立面縮進，層高差別大。通過初步運算發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和地震影響下的位移角可達到規(guī)定的要求，雖然可達到規(guī)范需要，然而第二周期扭轉(zhuǎn)因子已經(jīng)很大，達到0．34，這說明此結(jié)構(gòu)抗扭剛度顯然不夠。與此同時，此結(jié)構(gòu)在考慮偶然偏心情況下的扭轉(zhuǎn)位移比X向和Y向都大于1．30，甚至還有1．40的，此結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)比較嚴(yán)重，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，裙房4層時薄弱層，剛度低于上3層平均剛度的近八成，首層是軟弱層，抗剪承載力達不到上層的八成，此結(jié)構(gòu)不規(guī)則位置為5項，屬嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)，此樓上下層功能較多，地下室是車庫，業(yè)主要求有較大空間布置墻體受到約束，2到4層時酒店多功能廳，需空間寬敞，布置墻體受約束，5到12層時酒店客房，不允許在建筑外側(cè)設(shè)置剪力墻，12以上是辦公樓，中間也很難布置墻體，很多功能使此樓中部和邊上很難存在墻體上下貫通。此樓設(shè)計中的關(guān)鍵工作為調(diào)整周期比及扭轉(zhuǎn)位移比，因此樓平面凹凸不規(guī)則，2個核心筒都處于兩端，剛度十分的不均勻，剛心和質(zhì)心有很大的偏差，在地震的影響下容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)破壞?？刂浦芷诒群涂刂莆灰票认嗤?，但控制周期比的側(cè)重點在于測向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度間的相對性，主要目的是抗側(cè)力平面布置更加合理、有效，促使建筑結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。所以，控制周期比的主要目的是使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的布置更加均勻、合理，而不是讓結(jié)構(gòu)更具有剛度。若是平動第一周期和扭轉(zhuǎn)第一周期相對接近，因振動藕連作用，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效果應(yīng)該會變化的較為明顯。然而，此大廈第二周期扭轉(zhuǎn)因子為0．34，一般認(rèn)為其扭轉(zhuǎn)剛度較弱，需要進行調(diào)整，不可只認(rèn)為平動和扭轉(zhuǎn)第一周期的比值低于0．9就可以，同時還需要考慮平動周期內(nèi)的扭轉(zhuǎn)因子，如若不然在地震較大時結(jié)構(gòu)第一周期很有可能就會是扭轉(zhuǎn)周期?？紤]到這一比如哦環(huán)節(jié)，應(yīng)該針對結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件進行調(diào)整:首先，在結(jié)構(gòu)左上方及右下方各加1片相對較長的剪力墻，加強建筑物周邊結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗扭性，同時還要把結(jié)構(gòu)剛心大幅度的推向左側(cè);其次，在右下角核心筒位置開洞，降低此處的剛度，這主要是原因這一位置核心筒有很大偏心，這使得剛度中心向左側(cè)偏移;第三，取消上部核心筒下端的1個小核心筒，降低中間剛度，并把此核心筒連梁減弱，從而使結(jié)構(gòu)剪力墻更為均勻，這對于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比和位移比皆大有裨益。首層高度8m，致使受剪承載力低于上層的近八成，要妥善處理抗剪承載力不夠的問題，應(yīng)該增加抗剪截面或是提升混凝土的強度大小，具體辦法為再首層以下每層柱截面都增加100mm，強厚增加50mm，混凝土強度增加一級，這之后受剪承載力比會在大于90%，達到基本需要。此大廈第4層初算是薄弱層，4層頂便是裙房屋面，擴大裙房屋面梁截面，增加屋面板厚度，能夠有效防止薄弱層。經(jīng)過以上調(diào)整，此大廈5項不規(guī)則調(diào)整成2項不規(guī)則，防止了申報超限情況的發(fā)生。

2調(diào)整前后的周期參數(shù)

由于1個小核心筒被取消，剛度變低，然而調(diào)整結(jié)構(gòu)之后剛度顯然比調(diào)整之前更加均勻，同時也加強了抗扭剛度，扭轉(zhuǎn)位移比得到了顯著的改善，最大扭轉(zhuǎn)位移比都低于1．20，屬規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)、一個平面上顯然不規(guī)則的結(jié)構(gòu)經(jīng)過科學(xué)調(diào)整剛度，能夠使其成為規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

3抗震技術(shù)的應(yīng)用全面分析

工程實際的每一方面因素，一般應(yīng)用的抗震技術(shù)有:(1)在條件允許的情況下，盡可能增加周邊剪力墻的厚度，特別是離剛心最遠(yuǎn)的位置，把剛心及質(zhì)心的偏心率調(diào)整成最低，降低扭轉(zhuǎn)周期，把建筑結(jié)構(gòu)調(diào)整為扭轉(zhuǎn)規(guī)則的結(jié)構(gòu);(2)減弱核心筒的連梁，應(yīng)用弱連接梁進行連接，增加平動周期和平扭周期比;(3)科學(xué)控制墻柱的軸壓比，提升柱縱筋的配筋率及箍筋配筋率，縱筋配筋率都要擴大一級，柱箍筋全樓進行加密，角柱加芯柱，以此提升結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件在強震時抗形變水平;(4)在凹角位置設(shè)置45°的斜向鋼筋，抵抗角區(qū)應(yīng)力集中，加強薄弱位置的配筋與板厚;(5)雖然四層可不算作規(guī)范中的薄弱層，但是計算時依然要按照薄弱層進行運算，地震剪力需要乘以1．15增大系數(shù)，并且要強化此樓層的墻柱配筋，提升建筑結(jié)構(gòu)在強震中的抗形變水平。

4結(jié)語

總而言之，對于當(dāng)前各大城市不斷出現(xiàn)的造型別致、彰顯個性的不規(guī)則建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計需要全面分析具體情況，集中從概念設(shè)計著手，找到結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵點與薄弱點，在工作中不斷克服不利因素，促使建筑結(jié)構(gòu)在豎向和平面科學(xué)布置結(jié)構(gòu)的剛度，防止可能出現(xiàn)的薄弱位置。與此同時，還應(yīng)強化薄弱位置的構(gòu)造，最終使看似不規(guī)則的建筑調(diào)整為結(jié)構(gòu)上規(guī)則的建筑。

作者：李信澤單位：海南珠江建筑設(shè)計院有限公司