PDF《某少墙框架结构的方案比较》

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1 某少墙框架结构的方案比较

一、工程概况 本工程为某五星级酒店的餐饮楼.建筑面积:20290 平方米,建筑层数:地下一层,地 上二层,建筑高度:13.500 米.建筑剖面如图

1 所示.建筑结构安全等级为二级,设计使用 年限为

50 年.抗震设防类别为丙类.拟建场地所处地区的抗震设防烈度为

7 度,设计基本 加速度为 0.1g,设计地震分组为第三组,场地类别为Ⅱ类. 本工程采用 PKPM (2010 版) ―PMCAD 进行建模, 并采用 SATWE 进行结构计算分析. 图1建筑剖面图

二、结构方案比选 由建筑剖面图可以看出,本工程层高较高,地上一层、二层的层高分别为 7.5 米和 6.0 米,且宴会厅及前厅均为二层通高的大空间,同时又是大跨度结构,屋盖最大跨度达到

36 米. 鉴于以上这些特点, 在设计的过程中, 设计人要重点关注结构的层间位移角和抗侧刚度. 所以初步选择框架结构与少墙框架结构两种方案, 根据计算结果进行方案比较, 选择合适的 结构方案.

1、框架结构方案分析 主要柱截面为 600x600mm,大空间大跨度部位的柱截面为 700x900mm.主要柱网为 8.1x9.0 米.柱混凝土强度等级为 C40~C30,梁板混凝土强度等级为 C30.主要结果如下: 框架结构 周期 位移 总质量 第1平动周期 1.2476 X 向地震 1/657 45274.578 吨第2平动周期 1.2221 Y 向地震 1/667 第1扭转周期 1.1530 周期比 1.153/1.2476=0.92 周期比大于 0.9,层间位移角满足规范要求,周期较长.表明结构整体抗扭刚度及抗侧刚度 较弱. 结构笔记 谢文东 http://www.s-notes.cn 结构博客 徐珂 http://www.jiegoublog.cn 结构笔记交流群:117918860

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2、少墙框架结构方案分析 本工程的建筑功能为餐饮楼,在首层设置能容纳

960 人的大宴会厅,人流较为集中.过 去的震害调查表明, 较空旷的建筑物如果布置一定数量的剪力墙, 就可大大提高其抗震能力. 所以应设法加强其抗侧刚度,在适当部位,布置抗震墙. 本工程在框架结构方案的基础上,结合建筑布局,在建筑的四个角部,增加了少量剪力 墙.框架梁、柱截面以及混凝土强度等级均同前方案. 计算主要结果如下: 少墙框架结构 周期 位移 总质量 第1平动周期 1.0627 X 向地震 1/849 45486.570 吨第2平动周期 0.9330 Y 向地震 1/874 第1扭转周期 0.8518 周期比 0.8015 周期比、层间位移角均满足规范要求,周期变短.结构的整体抗扭刚度及抗侧刚度较框架结 构明显提高.

3、方案确定 由计算结果可以看出,设置抗震墙以后,少墙框架结构的周期在 1.0 秒以内,层间位 移角均小于 1/1000,整体抗侧刚度更好.墙体起到了增加抗侧刚度的作用,也提高了抗震能 力. 所以,最终采用少墙框架结构方案.墙体位置见"图2少墙框架墙体布置" . 图2少墙框架墙体布置 结构笔记 谢文东 http://www.s-notes.cn 结构博客 徐珂 http://www.jiegoublog.cn 结构笔记交流群:117918860

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三、少墙框架结构优化

1、 在方案讨论会上, 笔者认为: 如果采用少墙框架, 由图

2 可知, 在X向地震作用下, 剪力墙首先承担地震剪力,成为第一道防线,地震剪力的传递没有问题.在Y向地震作用 下,楼层质量及荷载集中在右部,布置在结构右侧的抗震墙可以抵抗地震力,首当其冲;