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8复杂高层建筑结构设计-2011.pdf

8复杂高层建筑结构设计-2011

dknight1989
2012-12-26 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《8复杂高层建筑结构设计-2011pdf》,可适用于经济金融领域

复杂高层建筑结构复杂高层建筑结构复杂高层建筑结构包括带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构。这五种结构竖向布置不规则传力途径复杂有时平面也不规则除应按第三章中的有关规定进行整体计算分析外对某些受力复杂的部位(构件)如转换构件、转换构件上的剪力墙、错洞剪力墙、错层结构的错层部位、连体结构中的连接体以及与其相邻的主体结构等应采用有限元法进行局部应力分析并按应力进行配筋设计校核。复杂高层建筑结构在地震作用下易形成敏感的薄弱部位为保证结构安全抗震设计的复杂高层建筑结构应符合下列规定:()度抗震设计时不应采用带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和连体结构。()度和度抗震设计时剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度分别不宜大于m和m框架剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度分别不应大于m和m。()抗震设计时B级高度高层建筑不宜采用连体结构。()抗震设计时底部带转换层的筒中筒结构B级高度高层建筑当外筒框支层以上采用由剪力墙构成的壁式框架时其最大适用高度应比表规定的数值适当降低。()度和度抗震设计的高层建筑不宜采用两种以上复杂结构的组合。带转换层高层建筑结构高层建筑功能和形式日益多样化当多功能综合大楼要求一幢建筑物的上部(中部)和下部使用功能不同时结构布置也要相应改变。此时若由于建筑功能的要求结构需由下到上增加竖向构件时则所形成的结构布置与结构传力的合理途径正好相反。因而上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地此时应设置结构转换层在结构转换层布置转换构件以衔接上下结构传递内力。这类结构称为带转换层高层建筑结构。转换层的基本功能就是把上部小开间结构的竖向荷载传递到下部大开间的结构上。不同的结构体系对转换层结构的要求也不同。()在框筒、筒中筒及束筒结构中密柱深梁的外框筒底部必须减少柱子加大柱距以便布置出入口或与下部多层裙房的大空间连通因而必须通过转换构件将上层小柱距框架转换到下层大柱距的结构上由于有部分柱是上下贯通的轴线不改变上、下层柱和转换构件在同一平面内转换构件比较简单受力明确。()框架结构柱网中通过拔柱来增大使用空间需要用转换构件来支承上层柱。具有这类转换构件的结构上、下层的差别主要是减少了柱子因此上、下层的刚度相差不会很大只是由于下层跨度较大上柱传来的竖向荷载大要采用斜撑构件或刚度及承载力大的水平构件作为转换构件转换层的刚度与其它层会有所差别应尽量选择适当的转换构件减少刚度突变。()在多功能的公共建筑中以及要求下部有商业需求的公寓住宅建筑中常常采用上部为剪力墙、下部为柱支承的结构以增大底部使用空间的灵活性形成底部大空间剪力墙结构。这种结构要求荷载从上部剪力墙向下部柱子转换。主要应用在剪力墙及框架剪力复杂高层建筑结构墙结构中。这种形式是目前工程应用的主要结构形式。()有些建筑中上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架(或框架剪力墙)结构的同时柱网轴线与上部楼层的轴线错开形成上下结构错位的布置。转换层的主要结构形式转换层的主要结构形式有:梁柱体系(图a)桁架体系包括空腹桁架(图b)、斜杆桁架(图c)及混合桁架(图d)墙梁体系(图e、f)等。它们可以是常规的平面体系也可以是刚度很大的空间体系如格构式体系(图g)、筒体体系(图hi)、箱梁体系(图j)等。图转换层的结构形式和体系.底部数层形成大空间的转换层底部数层要求大空间是最常见的情况这时可以有两种基本做法:()转换层结构跨越底层建筑平面的两端把荷载传到几个支撑点上这一做法称为桥式结构。()转换层中部支撑在一个强劲的筒体上而四周向外悬挑由此创造底部数层的大空间(层)使之成为一个大商场、停车场、展览厅或者城市广场的一部分。目前在工程中应用转换层的主要结构形式有:梁(墙梁)式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式等(图)(a)斜杆桁架(b)箱形(c)空腹桁架(d)托梁(e)厚板图内部大空间的转换层结构形式复杂高层建筑结构梁式转换层应用最广泛它设计和施工简单受力明确一般广泛应用于底部大空间剪力墙结构体系中。转换梁可沿纵向或横向平行布置当需要纵、横向同时转换时可采用双向梁的布置。本章中主要介绍这种转换结构的设计。单向托梁、双向托梁连同上、下层较厚的楼板共同工作可以形成刚度很大的箱形转换层(图b)。当上、下柱网轴线错开较多难以用梁直接承托时则需要做成厚板形成板式承台式转换层(图e)。板式转换层的下层柱网可以灵活布置毋须与上层结构对齐但自重很大材料耗用较多。转换层采用深梁、实心厚板或箱形厚板当塔楼面积较小时转换层的刚度很大可以视为刚性转换层而当采用空腹杆桁架或斜腹杆桁架且楼层面积较大时转换层可视为弹性转换层。.外部形成大柱网的转换层一般来说筒中筒结构的内筒从上到下不需作什么变化需要转换的主要是外筒。由于外框筒的柱距一般为~m为了布置大的入口要求在底部布置水平转换构件以扩大大柱距。此时转换构件沿平面周边柱列或角筒布置。外框筒的转换主要通过转换梁(或墙梁)、转换桁架、转换空腹桁架、多梁转换层、合柱以及转换拱等进行(图)。目前国内最常见的做法是转换梁(墙梁)转换桁架。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(a)转换梁(墙梁)(b)转换桁架(c)转换空腹桁架(d)多梁转换(e)合柱转换(f)转换拱图外部形成大入口的转换层结构体系与布置一般而言当高层建筑下部楼层竖向结构体系或形式与上部楼层差异较大或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时就必须在结构改变的楼层布置水平转换构件即结构转换层。因此转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置(也可根据建筑功能的要求在楼层局部布置转换层)且自身的这个空间既可作为正常使用楼层也可作技术设备层但应保证转换层有足够的刚度以防止沿竖向刚度过于悬殊。当建筑物较高柔(例如框架核心筒结构)整体刚度有可能不足时在结构竖向的一定部位设置水平刚性楼层(即加强层)人为地加强结构的整体抗弯能力这时转换层可同建筑物的加强层、设备层等统一考虑。结构转换层的设置高度对底部大空间部分框支剪力墙高层建筑结构度时不宜超过层度时不宜超过层度时其层数可适当增加底部带转换层的框架核心筒结构和外筒为密柱框架的筒中筒结构其转换层位置可适当提高。抗震设计时当建筑功能需要不得已高位转换时转换结构宜优先选择不致引起地震作用下框支柱(边柱)柱顶弯矩过大、柱剪力过大的结构形式如斜杆桁架(包括斜撑)、空腹桁架和扁梁等。复杂高层建筑结构对大底盘多塔楼的商住建筑塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层并加大屋面梁、板尺寸和厚度以避免中间出现刚度特别小的楼层减小震害。带转换层高层建筑结构由于竖向布置及刚度变化在地震作用下受力复杂其结构布置要符合一般布置原则平面力求规则、简单、对称特别要注意落地剪力墙的规则和对称。在结构设计中应遵循下列原则。.减少转换布置转换层上下主体结构时应使尽可能多的上部竖向结构能落地连续贯通尤其是框架核心筒结构的核心筒和筒中筒结构的内筒应上下贯通。.传力直接布置转换层上下主体结构时应尽量使水平转换结构传力直接避免多级复杂转换慎重使用传力复杂、对抗震不利的平厚板转换。如上下柱网无法对齐时尽量采用箱形转换。.强化下部弱化上部()应采取措施加大转换层下部结构各楼层的侧向刚度减小转换层上部结构的侧向刚度使转换层上下主体结构的侧向刚度尽量接近平滑过渡。转换层上部结构与下部结构的等效剪切刚度比宜接近于底部大空间为层时该比值不应大于(非抗震设计)或(抗震设计)底部大空间层数大于层时该比值不应大于(非抗震设计)或(抗震设计)当转换层设置在层及层以上时其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的。()应尽量强化和提高转换层下部结构的抗震承载力和延性避免罕遇地震作用下下部主体结构(框支柱、转换梁等)破坏同时应注意保证转换层~层不落地剪力墙的承载力和延性避免重力荷载和罕遇地震作用下不落地剪力墙根部的破坏。注意和加强下部框架梁、上部连梁的延性以适应罕遇地震作用下的塑性铰形成和发展耗能的需要。对带转换层的剪力墙结构或筒体结构可采取加大落地剪力墙和筒体底部墙体厚度、提高底层混凝土强度等级等措施强化下部结构必要时可在房屋周边增设部分剪力墙、壁式框架或楼梯间筒体提高抗震能力可采取不落地剪力墙开洞、减小剪力墙墙厚等措施弱化上部结构。.优化转换结构转换层上部的竖向抗侧力构件(墙、柱)宜直接落在转换层的主结构上。当结构竖向布置复杂框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时应进行应力分析按应力校核配筋并加强配筋构造措施。B级高度框支剪力墙高层建筑的结构转换层不宜采用框支主、次梁方案。落地剪力墙和筒体的洞口宜布置在墙体的中部框支剪力墙转换梁上一层墙体内不宜设边门洞不宜在中柱上方设门洞。.加强转换层楼板的整体性与刚度框支层周围楼板不应错层布置。楼板混凝土强度等级不小于C板厚不宜小于mm应双层双向配筋且每层每方向的配筋率不宜小于楼板中钢筋应锚固在边梁或墙体内落地剪力墙和筒体外周围的楼板不宜开洞。楼板边缘和较大洞口周边应设置边梁其宽度不宜小于板厚的倍纵向钢筋配筋率不应小于。钢筋接头宜采用机械连接或焊接。与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。长矩形平面建筑中落地剪力墙的间距l宜符合以下规定(B为楼盖宽度):非抗震设计时:l≤B且l≤m抗震设计时:复杂高层建筑结构底部为~层框支层时:l≤B且l≤m底部为层及层以上框支层时:l≤B且l≤m。落地剪力墙与相邻框支柱的距离~层框支层时不宜大于m层及层以上框支层时不宜大于m。抗震等级底部带转换层的高层建筑结构的抗震等级应符合表和表的规定。对部分框支剪力墙结构当转换层的位置设置在层及层以上时其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级尚宜表和表的规定提高一级采用已为特一级时可不再提高。内力计算及内力调整带转换层的高层建筑结构其薄弱层的地震剪力应乘以的增大系数。转换构件水平地震作用计算内力应分别乘以增大系数(特一级)、(一级)、(二级)度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响。为了保证框支柱的安全带转换层的高层建筑结构框支柱的地震剪力标准值应按下列规定调整:①每层框支柱的数量不多于根时每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的(框支层为~层时)、(框支层为层及层以上时)②每层框支柱的数量多于根时每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的(框支层为~层时)(框支层为层及层以上时)框支柱剪力调整后应相应调整框支柱的弯矩计算值及框架梁(不包括框支梁)的剪力、弯矩计算值。框支柱轴力计算值可不调整。以上述内力为基准值框支结构内力尚需进行以下调整。.框支柱()按照“强柱弱梁”的设计原则与转换构件相连的柱上端和底层的柱下端截面的弯矩组合值应按式()进行调整弯矩增大系数应分别取(特一级)、(一级)、(二级)其他层框支柱柱端弯矩设计值也应按式()进行调整弯矩增大系数应分别取(特一级)、(一级)、(二级)。()按照“强剪弱弯”的设计原则柱端截面的剪力设计值应按式()进行调整剪力增大系数应分别取(特一级)、(一级)、(二级)。()框支角柱的弯矩设计值和剪力设计值应分别在第()、()项调整后的基础上乘以增大系数()框支柱承受地震作用产生的轴力应分别乘以增大系数(特一级)、(一级)、(二级)但计算柱轴压比时可不计入该项增大。.剪力墙为了使落地剪力墙底层不屈服或晚屈服落地剪力墙墙肢不宜出现偏心受拉其内力应进行如下调整:()落地剪力墙底部加强部位的弯矩设计值应按墙底截面有地震作用组合的弯矩值乘以增大系数(特一级)、(一级)、(二级)、(三级)采用其它部位的弯矩设计值应按墙底截面有地震作用组合的弯矩值乘以增大系数、、采用()落地剪力墙底部加强部位的剪力设计值应按式()进行调整剪力增大系数应分别取(特一级)、(一级)、(二级)、(三级)其它部位的剪力设计值抗震等级为特一级时应按考虑地震作用组合的剪力计算值的倍采用。底部带转换层的高层建筑结构其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以复杂高层建筑结构上两层的高度及墙肢总高度的二者的较大值。.框架转换层以下的非框支框架按框架剪力墙结构中的框架有关规定进行内力调整。转换层以上的上部框架尤其是转换层上层框架梁柱受力复杂应力集中设计时应加强。转换层上层框架柱柱底截面的组合弯矩值增大(一级)、(二级)、(三级)上部其他部位的剪力调整(V调整)按框架剪力墙结构中的有关规定进行。框架梁柱剪力、弯矩设计值按框架结构中的有关规定进行内力调整。抗震等级为特一级时框架梁端截面的剪力设计值应按式()进行调整剪力增大系数应取。截面设计与构造要求.框支梁框支梁应按空间整体结构分析和局部有限元分析计算确定截面配筋适当增加构造配筋率避免地震作用下转换梁剪切破坏。重力荷载作用下框支梁一般均处于偏心受拉状态应按偏心受拉构件设计按拉应力配置水平受拉腹筋。()框支梁与框支柱截面中线宜重合()框支梁截面宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度不宜小于其上墙体截面厚度的倍且不宜小于mm当梁上托柱时尚不应小于梁宽方向的柱截面宽度。梁截面高度抗震设计时不应小于计算跨度的非抗震设计时不应小于计算跨度的框支梁可采用加腋梁()框支梁截面尺寸应符合下列要求:无地震作用组合时bbccbhbfV(a)有地震作用组合时bbccREbhbfV(b)()框支梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率非抗震设计时分别不应小于抗震设计时特一、一和二级分别不应小于、和()偏心受拉的框支梁其支座上部纵向钢筋至少应有沿梁全长贯通下部纵向钢筋应全部直通到柱内沿梁高应配置间距不大于mm、直径不小于mm的腰筋()框支梁支座处(离柱边梁截面高度范围内)、梁上部墙体的开洞处及梁上托柱部位箍筋应加密加密区箍筋直径不应小于mm间距不应大于mm。加密区箍筋最小面积含箍率非抗震设计时不应小于ftfyv抗震设计时不应小于ftfyv(特一级)、ftfyv(一级)和ftfyv(二级)。()梁纵向钢筋接头宜采用机械连接同一截面向接头钢筋截面面积不应超过全部纵筋截面面积的接头位置应避开上部墙体开洞部位、梁上托柱部位及受力较大部位()梁上、下纵向钢筋和腰筋的锚固宜符合图的要求当梁上部配置多排纵向钢筋时其内排钢筋锚入柱内的长度可适当减小但不应小于钢筋锚固长度la(非抗震设计)或laE(抗震设计)()框支梁不宜开洞。若需开洞时洞口位置宜远离框支柱边上、下弦杆应加强抗图框支梁主筋和腰筋的锚固(非抗震设计时图中laE取la)复杂高层建筑结构剪配筋开洞部位应配置加强钢筋或用型钢加强被洞口削弱的截面应进行承载力计算。.框支柱()框支柱截面宽度非抗震设计时不宜小于mm抗震设计时不应小于mm框支柱截面高度非抗震设计时不宜小于框支梁跨度的抗震设计时不宜小于框支梁跨度的()柱截面尺寸应符合式(a~c)的要求()柱内全部纵向钢筋最小配筋率按表采用抗震等级为特一级时不小于。纵向钢筋间距抗震设计时不宜大于mm非抗震设计时不宜大于mm且均不应小于mm。抗震设计时柱内全部纵向钢筋配筋率不宜大于()抗震设计时框支柱箍筋应用复合螺旋箍或井字复合箍箍筋直径不应小于mm箍筋间距不应大于mm和倍纵向钢筋直径的较小值并应沿柱全高加密柱加密区的配箍特征值应比表规定的数值增加(特一级)、(一、二级)且柱箍筋体积配箍率不应小于(特一级)、(一、二级)非抗震设计时框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍箍筋体积配箍率不宜小于箍筋直径不宜小于mm箍筋间距不宜大于mm()框支柱在上部墙体范围内的纵向钢筋应伸入上部墙体内不少于一层其余柱筋应锚入梁内或板内。锚入梁内的长度从柱边算起不应小于laE(抗震设计)或la(非抗震设计).框支梁上部墙体()框支梁上一层墙体的配筋宜按下列公式计算:柱上墙体的端部竖向钢筋As:ycwcsffbhA(a)柱边ln宽度范围内竖向分布钢筋Asw:ywcwnsffblA(b)框支梁上的ln高度范围内水平分布筋Ash:yhmaxwnsfblAx(c)式中ln框支梁净跨hc框支柱截面高度bw墙截面厚度柱上墙体hc范围内考虑风荷载、地震作用组合的平均压应力设计值柱边墙体ln范围内考虑风荷载、地震作用组合的平均压应力设计值xmax框支梁与墙体交接面上考虑风荷载、地震作用组合的水平拉应力设计值。有地震作用组合时公式中、、xmax均应乘以RERE取。()框支梁上墙体竖向钢筋在转换梁内的锚固长度不应小于laE(抗震设计)或la(非抗震设计)()当框支梁上部的墙体开有边门洞时洞边墙体宜设置翼缘墙、端柱或加厚并应按约束边缘构件的要求进行配筋设计.剪力墙()部分框支剪力墙结构剪力墙底部加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率抗震设计时不应小于非抗震设计时不应小于抗震设计时钢筋间距不应大于mm钢筋直径不应小于mm。框支剪力墙结构剪力墙底部加强部位墙体两端宜设置翼墙或端柱抗震设计时尚应设置约束边缘构件。复杂高层建筑结构.框支层楼板抗震设计的矩形平面建筑框支层楼板其截面剪力设计值应符合下列要求:ffccREftbfV(a)syREfAfV(b)式中bf、tf分别为框支层楼板的验算截面宽度和厚度Vf框支结构由不落地剪力墙传到落地剪力墙处按刚性楼板计算的框支层楼板组合的剪力设计值、度时应分别乘以增大系数、验算落地剪力墙时不考虑上墙大系数As穿过落地剪力墙的框支层楼盖(包括梁和板)的全部钢筋的截面面积RE承载力抗震调整系数可取。.斜腹杆桁架斜腹杆桁架作转换结构时宜满层设置且其上弦节点宜布置成与上部密柱、剪力墙墙肢性心对齐。其混凝土强度等级不宜低于C。()上下弦杆上下弦杆轴向刚度、弯曲刚度宜计入相连楼板的作用楼板有效翼缘宽度为:hf(中桁架)、hf(边桁架)hf为与上下弦杆相连的楼板厚度。上(下)弦杆计入相连楼板有效翼缘作用时按偏心受压(拉)构件设计上下弦杆收到的轴力可按上下弦杆与相连楼板有效翼缘的轴向刚度比例分配。受压弦杆纵向钢筋宜对称沿周边均匀布置且宜全桁架贯通纵向钢筋进入边节点区按充分受拉计算锚固长度且须进入边节点区末端伸至节点边弯折d(d为纵向钢筋直径)。纵向钢筋的最小配筋率要求为:(特一级)、(一级)、(二级)、(非抗震设计)。受压弦杆箍筋全长加密其体积配箍率要求为:抗震设计时不小于非抗震设计时不小于且宜采用复合螺旋箍或井字复合箍箍筋直径不应小于mm间距不应大于mm和倍纵向钢筋直径的较小值。受拉弦杆纵向钢筋宜按正常使用状态下裂缝宽度不大于mm的控制条件计算确定。纵向钢筋宜对称沿周边均匀布置并应全桁架贯通纵向钢筋进入边节点区的锚固长度从过边节点中心起按充分受拉锚固计算且须末端伸至节点边弯折d(d为纵向钢筋直径)。受拉弦杆箍筋最小面积配箍率要求为:抗震设计时ftfyv非抗震设计时ftfyv。()腹杆受压腹杆截面一般可参照框架柱由其轴压比控制计算确定其适宜轴压比限值建议为:(特一级)(一级)(二级)。受压腹杆的纵向钢筋、箍筋配置要求同受压弦杆。其纵向钢筋进入边节点区按充分受拉计算锚固长度且须末端伸至节点边弯折d(d为纵向钢筋直径)。受拉腹杆的纵向钢筋、箍筋配置要求同受拉弦杆。其纵向钢筋全部贯通纵向钢筋进入边节点区的锚固长度从过边节点中心起按充分受拉锚固计算且须末端伸至节点边弯折d(d为纵向钢筋直径)。.空腹桁架空腹桁架作转换结构时宜满层设置且其上弦节点宜布置成与上部密柱、剪力墙墙肢性心对齐。其混凝土强度等级不宜低于C。上下弦杆轴向刚度、弯曲刚度的取值机计算可参照斜腹杆桁架的弦杆进行。腹杆截面一复杂高层建筑结构般可由其剪压比控制计算确定。其适宜限值如表所示。其纵向钢筋及箍筋的配置要求与斜腹杆桁架的弦杆相同。空腹桁架腹杆可按纯弯构件设计并应加强箍筋配筋以满足强剪弱弯的要求。其纵向钢筋及箍筋的配置要求与斜腹杆桁架的受压腹杆相同。表空腹桁架腹杆适宜剪压比抗震等级混凝土强度等级特一级一级二级三级非抗震设计CCC.箱形转换结构箱形转换构件要具有足够大的平面刚度保证其整体受力作用上、下楼板厚度不宜小于mm。板配筋时除应考虑弯矩计算外尚应考虑其自身平面内的拉力、压力的影响。.转换厚板厚板转换层结构不宜度及度以上的高层建筑。厚板截面高度可由抗弯、抗剪、抗冲切承载力计算确定。转换厚板宜按整体计算时所划分的主要交叉梁系的剪力和弯矩设计值进行截面设计并按有限方法分析结果进行配筋校核。转换厚板的混凝土强度等级不应低于C。厚板受弯纵向钢筋可沿转换板上、下部双层双向设置且每层每向纵向钢筋的总配筋率不宜小于转换板内暗梁抗剪箍筋的面积配筋率不宜小于。为防止转换厚板的板端沿厚度方向产生层状水平裂缝宜在厚板外周边配置不小于的双向钢筋骨架网进行加强转换厚板上、下部的剪力墙、柱的纵向钢筋均应在转换厚板内可靠锚固。转换厚板上、下一层的楼板应适当加强楼板厚度不宜小于。带加强层高层建筑结构带加强层高层建筑结构应用比较广泛尤其在非地震区。加强层结构一般用于框架核心筒结构中框架核心筒结构的外围框架为稀柱框架当房屋较高时结构的侧向刚度较弱。侧向刚度不能满足设计要求时可沿竖向利用建筑避难层、设备层空间在核心筒和外围框架之间设置适宜刚度的水平伸臂构件构成带加强层的高层建筑结构。必要时也可设置周边水平环带构件。加强层采用的水平伸臂构件、周边环带构件的刚度要适宜抗震设计时不宜设置刚度很大的“刚性”加强层这种加强层虽然可以减小整体结构的侧移但也会引起结构竖向刚度突变使加强层附近的结构内力剧增。可采用刚度适宜的构件如斜腹杆桁架、实体梁、整层或跨若干层高的箱形梁、空腹桁架等形式。带加强层高层建筑结构属于竖向不规则结构在风荷载的作用下这种刚度突变对结构的影响较小但在地震作用下这种刚度突变使加强层附近的结构内力和刚度发生明显突变形成薄弱层。因此抗震设计时加强层及其相邻层的框架柱和核心筒剪力墙的抗震等级应提高一级采用一级提高至特一级若原抗震等级为特一级则不再提高加强层及其上、下相邻一层的框架柱箍筋应全柱段加密轴压比限值应按表x规定的数值减小采用。复杂高层建筑结构此外设计带加强层高层建筑结构时还应注意以下几点:()加强层位置和数量要合理有效当布置个加强层时位置可在H附近当布置个加强层时位置可在顶层和H附近当布置多个加强层时加强层宜沿竖向从顶层向下均匀布置()水平伸臂构件的刚度比较大是连接核心筒和外围框架的重要构件应尽量使其贯通核心筒以保证与核心筒的可靠连接。其平面布置宜位于核心筒的转角、T字节点处避免核心筒承受很大的平面外弯矩和局部应力集中而破坏。水平伸臂构件与周边框架的连接宜采用铰接或半刚接。结构内力和位移计算中设置水平伸臂桁架的楼层宜考虑楼板平面内的变形以便计算桁架上下弦杆德州力对结构整体内力和位移计算也比较合理。()加强层的水平伸臂构件、与加强层相邻的框架柱和核心筒所受的内力很大因此设计时应特别注意加强构造。()为增强结构的整体性加强层及其相邻层楼盖应加强刚度和配筋()在施工程序及连接构造上应采取措施减小结构竖向温度变形及轴向压缩对加强层的影响。连体结构高层建筑连体结构是近十几年发展起来的一种新型结构形式。一方面通过设置连体将不同建筑物之间连在一起方便两者之间的联系另一方面由于连体结构独特的外形带来强烈的视觉效果可以使建筑更具特色。连体结构可分为两种形式一是架空的连廊二是在两个主体结构的顶部若干层连接成整体楼层两个主体结构一般采用对称的平面形式连接体的宽度与主体结构的宽度相近因而又称之为凯旋门式。如图。(a)强连接方式(b)强连接方式(c)弱连接方式图连体结构的连接方式连体结构的特点连体结构因为通过连接体将不同结构连在一起体型比一般结构复杂因此连体结构的受力比一般结构或多塔楼结构更复杂。()扭转效应显著在风荷载或水平地震作用下结构除产生平动变形外还将会产生扭转变形扭转效应随两塔楼不对称性的增加而加剧。即使是对称双塔连体结构由于连接体楼板变形两塔楼除有同向运动外还很有可能产生两塔楼的相向运动该振动形态是与整体结构的扭转振型耦连在一起的。实际工程中由于地震在不同塔楼之间的振动差异是存在的两塔楼的相向运动的振动形态极有可能发生响应此时连体部分结构受力很不利。对多塔连体结构因体型更为复杂振动形态也将更复杂。()连接体部分受力复杂复杂高层建筑结构连接体是连体结构的关键部位其受力较复杂。连接体部分一方面要协调两侧结构的变形在水平荷载作用下承受较大的内力另一方面当本身跨度较大时除竖向荷载作用外竖向地震作用影响也较明显。()连接体与主体应有可靠连接连接体结构与两侧塔楼的支座连接是连体结构的另一关键问题如处理不当结构安全将难以保证。连接处理方式一般根据建筑方案与布置来确定可以有刚性连接、铰接、滑动连接等每种连接方式的处理方式不同但均应进行详细分析与设计。连体结构的连接方式根据连接体结构与两侧塔楼的连接方式可将连体结构大致分为两类强连接方式和弱连接方式(图)。.强连接方式当连接体结构包含多层楼盖且连接体强度足够能将主体结构连接为整体协调受力、变形时可做成强连接结构与塔楼两端刚接、铰接的连接体属于强连接结构。当连接体与塔楼两端刚接、铰接时连接体可与塔楼结构整体协调、共同受力。此时连接体除承受重力荷载外更主要的是协调连接体两端的变形及振动所产生的作用效应。一般情况下连接体与塔楼的连接处受力较大构造处理较复杂选择合理的连接体刚度、结构形式、及支座处的构造处理非常重要。.弱连接方式如果连接体较弱(如为连廊结构)无法协调连体两侧的共同工作此时可做成弱连接即连接体一端与结构铰接、另一端做成滑动支座或两端做成滑动支座。此时两塔楼独立工作连接体受力较小。两端滑动连接的连接体在地震作用下当两端塔楼相对振动较大时要注意避免连接体滑落及连接体与两端塔楼发生碰撞对主体结构造成破坏。因此连接体与两端塔楼之间应设置限复位装置。重点考虑滑动支座的作法、限复位装置的构造并计算滑动支座的预计滑动量。连体结构的设计结构布置及设计原则连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面和刚度。宜采用双轴对称的平面形式。度、度抗震设计时层数和刚度相差悬殊的建筑应尽量不采用连体结构。连接体结构自身的重量应尽量减轻因此应优先选用钢结构也可采用型钢混凝土结构等。当连接体包含多个楼层时最下面一层宜采用桁架结构形式。连接体两端与主体结构刚接的结构应特别注意加强连接体结构与主体结构的连接构造。对连接体与主体结构的水平连接钢梁、钢桁架和型钢混凝土梁与主体结构宜采用刚性连接型钢应伸入主体结构并加强锚固必要时连接体结构可延伸至主体部分的内筒并与内筒可靠连接如无法伸至内筒也可在主体结构内沿连接体方向设置型钢混凝土梁与主体结构可靠锚固。连接体结构的楼板应与主体结构的楼板可靠连接并加强配筋构造楼板厚度不宜小于mm宜采用双层双向钢筋网每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于。对连接体与主体结构的竖向连接尤其是支座部位的连接构造也应重点加强当主体结构为钢筋混凝土结构时竖向构件内宜设置型钢并可靠锚入下部主体结构。连接体两端与主体结构铰接的结构应特别注重铰接制作的设计。对钢筋混凝土结构抗震设计时连接体及与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高复杂高层建筑结构一级采用一级提高至特一级若原抗震等级为特一级则不再提高。当连接体结构包含多个楼层时应特别加强其最下面一至两个楼层的设计和构造。.计算要求对连体结构进行分析计算时除应满足第三章中关于复杂高层建筑的分析计算要求外应重点侧重以下几个方面:)在风荷载作用下要注意各塔楼之间的狭缝效应对结构的影响)水平地震作用时要考虑偶然偏心的影响并宜进行双向地震作用下的结构验算重点关注结构特有体型带来的扭转效应。)度抗震设计时连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。错层结构错层结构也属于竖向不规则结构错层附近的抗侧力结构受力复杂往往形成应力集中部位有时会使楼板受到较大的削弱。剪力墙结构错层后使部分剪力墙的洞口布置不规则形成错洞剪力墙或叠合错洞剪力墙框架结构错层后往往形成许多短柱与长柱混合的不规则体系对结构受力极为不利。因此高层建筑尽量不采用错层结构尤其是抗震设计时更应尽可能避免错层。当房屋不同部位因功能不同而使楼层错层时宜采用防震缝划分为独立的结构单元。无法避免错层时错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系。采用错层结构时应选用合适的计算模型和分析软件错开的楼层应各自参加结构整体计算不应归并为一层计算楼层侧向刚度计算中宜按每个错层为一个楼层考虑。错层处框架柱的截面高度不应小于mm混凝土强度等级不应低于C抗震等级应提高一级采用箍筋应全柱段加密。错层处平面外受力的剪力墙其截面厚度非抗震设计时不应小于mm抗震设计时不应小于mm并均应设置与之垂直的墙肢中扶壁柱抗震等级应提高一级采用。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C水平和竖向分布钢筋的配筋率非抗震设计时不应小于抗震设计时不应小于。多塔楼结构多塔楼建筑结构的主要特点是在多个高层建筑的底部由一个连成整体的大裙房形成大底盘。多塔楼建筑结构属于竖向不规则结构大底盘上有两个或多个塔楼时结构振型复杂并会有扭转振动若结构布置不当竖向刚度突变、扭转振动效应及高振型影响将会加剧。因此多塔楼建筑结构的设计应注意意下几点:()多塔楼建筑结构各塔楼的层数、平面和刚度宜接近塔楼对底盘宜对称布置。塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的。()抗震设计时转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内否则应采取有效的抗震措施。()底盘屋面楼板厚度不宜小于mm并应加强配筋构造底盘屋面上、下层结构的楼板也应加强构造措施。当底盘屋面为结构转换层时应符合转换层结构的规定。()抗震设计时多塔楼之间裙房连接体的屋面梁应加强塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、剪力墙从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内柱纵向钢筋的最小配筋率宜复杂高层建筑结构适当提高柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密剪力墙应设置约束边缘构件。

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