免责声明:原文来自建筑结构《某超高层建筑底部斜柱转换的结构设计与分析》作者:赵松林,朱祖敬,缪嘉荣
[摘要]对某底部斜柱转换的高层建筑结构进行整体结构分析、多遇地震作用下的弹性时程分析以及罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,并对斜柱对结构整体的影响、斜柱传力、斜柱层楼板应力以及斜柱节点设计进行了专项分析 。根据计算分析,对关键构件及部位从计算和构造两方面采取加强措施,使结构整体及各构件的抗震性能均能达到设计的预期目标 。
[关键词]高层建筑;斜柱转换;结构分析;节点有限元分析
![什么是建筑结构由哪几部分组成 什么是建筑结构上的作用作用与荷载的关系](http://pic.yunnanlong.com/230531/10135GC9-0.jpg)
什么是建筑结构上的作用作用与荷载的关系(什么是建筑结构由哪几部分组成)
随着城市建设的不断发展,建筑场地的使用条件变得日益复杂,采用斜柱转换的高层建筑越来越多 。斜柱转换能有效解决竖向构件无法直接落地的问题,满足建筑场地的限制条件,但由于此类结构属于竖向构件不连续、受力较复杂的不规则结构,结构受力存在特殊性 。本文通过介绍某底部斜柱转换的超高层结构的计算分析与设计过程,对该类型结构的设计要点进行论述 。
项目位于广州市天河区临江大道与广州大道交界处,总用地面积约1.3万m2,总建筑面积约12.8万m2,其中地上约10.0万m2,地下约2.8万m2 。地下3层,主要为车库、设备房及人防地下室;地上共有两栋塔楼:北塔高150m,为34层办公塔楼,其中11层及23层为避难层;南塔高120.6m,为28层办公塔楼及商业裙房,其中12层及24层为避难层 。两栋塔楼标准层层高均为4.2m 。
两塔楼结构体系均为钢筋混凝土框架-核心筒结构,底部楼层采用钢管混凝土柱 。因场地东侧用地范围内有市政排洪渠,导致两塔楼东侧一跨无法落地,结构上采用斜柱转换 。项目总平面图、建筑效果图、典型剖面图见图1~3 。
2.1设计参数
工程设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级,结构重要性系数为1.0 。50年重现期的基本风压值为0.50kN/m2,地面粗糙度类别为B类;北塔与南塔风压体型系数分别取1.4和1.3,并考虑高层建筑相互干扰系数1.1 。建筑结构抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组[1],场地类别为Ⅱ类;阻尼比:多遇地震下取0.05,设防地震下取0.055,罕遇地震下取0.060 。
2.2结构体系与布置
北塔、南塔标准层结构平面布置如图4,5所示 。由于市政排洪渠的限制以及建筑功能的要求,本项目的塔楼结构布置具有以下特点:
(1)底部斜柱转换 。东侧市政排洪渠处两塔楼柱均不能落地,采用跨越4层的斜柱转换,两塔楼斜柱均布置于3~7层,北塔斜柱与水平面夹角为65.9°(图6),南塔斜柱与水平面夹角为63°~66.8° 。
(2)顶部退台:南、北塔顶部因建筑造型需要层层退台,该区域每层均存在局部梁式转换 。
(3)通高大堂:北塔在西侧有多个两层通高的中空大堂,南塔的标准层在南侧有3个六层通高的中空大堂 。
3.1结构超限情况
北塔超限情况见表1,其一般不规则超限情况为2项,扭转刚度偏弱,高度未超过B级高度限制,属于B级高度的一般超限工程[2] 。
南塔超限情况见表2,其一般不规则超限情况为5项,高度未超过A级高度限制,属于A级高度的一般超限工程 。
3.2性能目标
针对本项目结构特点,设计时采用了基于性能化的抗震设计方法,抗震性能目标选为C级[3]:频遇地震作用下满足性能水准1要求;设防地震作用下满足性能水准3要求;罕遇地震作用下满足性能水准4要求 。由于斜柱及相连的楼面梁共同承担上
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