【摘要】
　　在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員常常遇到一些規(guī)范規(guī)定不明確或?qū)σ?guī)范條文理解不同的問(wèn)題，給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)一些不便，現(xiàn)就高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的此類(lèi)問(wèn)題談?wù)勛约旱目捶ā?
　　【關(guān)鍵詞】高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討
　　1高層建筑設(shè)地下室問(wèn)題
　　《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
　　(JGJ3-2002，以下簡(jiǎn)稱(chēng)高規(guī))第4.4.7條規(guī)定：高層建筑宜設(shè)地下室。
　　高層建筑設(shè)地下室主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　1）減小上部結(jié)構(gòu)的震害。震害分析表明，設(shè)地下室的高層建筑，上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)小，震害輕，地下室層數(shù)越多，埋深越大，上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)及震害越小。
　　2)提高地基承載力。當(dāng)高層建筑采用天然地基時(shí)，地基承載力可進(jìn)行修正。隨著基礎(chǔ)埋深的增加，修正后的地基承載力隨之增大，從而可滿足高層建筑對(duì)地基承載力的要求。
　　3)有利于高層建筑上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋鹼墻，地下室頂板厚不宜小于160mm，地下室具有較大的層間剛度，同時(shí)地下室外墻周邊土也提供了很大的側(cè)向剛度和約束(設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)地下室周邊回填土提出質(zhì)量要求)。
　　因此設(shè)地下室有利于上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，有利于協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)整體變形，調(diào)整地基不均與沉降。
　　目前由于建筑功能的需要，多數(shù)高層建筑均設(shè)地下室。對(duì)某些不設(shè)地下室的高層建筑，宜適當(dāng)增加基礎(chǔ)埋深，加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體剛度。
　　2、基礎(chǔ)埋深問(wèn)題
　　高規(guī)12.1.7條規(guī)定:“基礎(chǔ)應(yīng)有一定的埋深。埋置深度可從室外地坪算至基礎(chǔ)底面�！睂�(duì)獨(dú)立的高層建筑而言，基礎(chǔ)埋深易于確定.但目前多數(shù)高層建筑與地下車(chē)庫(kù)相連，當(dāng)?shù)叵萝?chē)庫(kù)基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)或設(shè)有防水底板的獨(dú)立基礎(chǔ)(防水底板不宜太薄)時(shí)，高層建筑的基礎(chǔ)埋深可從室外地坪算起，此時(shí)高層建筑地下室頂板及地下車(chē)庫(kù)頂板應(yīng)按嵌固層要求設(shè)計(jì)，地下車(chē)庫(kù)應(yīng)有足夠的側(cè)向剛度作為高層建筑的側(cè)限。若不滿足上述條件時(shí)，高層建筑的基礎(chǔ)埋深應(yīng)從地下車(chē)庫(kù)地面算起。
　　3地下室抗震等級(jí)的確定
　　《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.1.3條第三款規(guī)定:“當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固層時(shí)，地下一層抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)。地下室中無(wú)上部結(jié)構(gòu)的部分，可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)”。但該條文說(shuō)明圖6.1.3中主樓內(nèi)、外的地下一層的抗震等級(jí)均與上部結(jié)構(gòu)相同。地下室中無(wú)上部結(jié)構(gòu)的部分的抗震等級(jí)如何確定目前尚不統(tǒng)一較為一致的理解是：自上部結(jié)構(gòu)以外相當(dāng)于基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的地下一層的抗震等級(jí)宜同上部結(jié)構(gòu)。
　　4地下室頂板作為結(jié)構(gòu)底部嵌固層的條件
　　地下室頂板作為結(jié)構(gòu)底部嵌固層時(shí)，應(yīng)能約束結(jié)構(gòu)底部的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，因此應(yīng)滿足下列條件：
　　1)地下室頂板與室外高差不宜過(guò)大，宜小于1/3層高。
　　2)應(yīng)滿足高規(guī)4.5.5及4.8.5條;抗規(guī)6.1.14條的要求。
　　3)地下室的樓層剪切剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層剪切剛度的2倍。
　　4)地下室為大底盤(pán)，上部為多塔結(jié)構(gòu)時(shí)，大底盤(pán)地下室的整體剪切剛度不應(yīng)小于上部各塔總體剪切剛度的2倍，同時(shí)每棟塔樓范圍內(nèi)(可取塔樓周邊向外擴(kuò)出與地下室高度相等的水平長(zhǎng)度)的地下室剪切剛度不應(yīng)小于上部塔樓剪切剛度的1.5倍。
　　這里需指出的是，高規(guī)4.8.5條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)的高層建筑當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固層時(shí)，地下室柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積除應(yīng)符合計(jì)算要求外，不應(yīng)少于地上一層對(duì)應(yīng)柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍。規(guī)范規(guī)定此條的目的是保證柱端塑性鉸出現(xiàn)在地下室頂部柱端。由于地下結(jié)構(gòu)的地震、作用效應(yīng)較小，即使在地下室柱與地上一層柱配筋相同時(shí)，柱端塑性鉸通常也出現(xiàn)在地下室頂部。按規(guī)范規(guī)定增大地下室柱配筋時(shí)，往往使得柱鋼筋較密，不便施工。
　　5房屋高寬比
　　房屋高度指室外地面至主樓主要屋面的高度。房屋寬度按所考慮方向的最小投影寬度作為建筑物的計(jì)算寬度。對(duì)帶裙房的高層建筑，當(dāng)裙房面積與其上塔樓面積比大于2.5或裙房抗側(cè)剛度與其上塔樓抗側(cè)剛度比大于2.0時(shí)，可取裙房以上部分的房屋高度和寬度計(jì)算高寬比。
　　對(duì)L，U型等平面的高層建筑宜考慮翼緣的有利影響。廣東高規(guī)補(bǔ)充規(guī)定中建議：當(dāng)建筑平面非矩形時(shí)，可取平面的等效寬度B=3.5r，其中r回轉(zhuǎn)半徑。
　　6建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性界定
　　建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則性除應(yīng)按抗規(guī)3.4節(jié)及高規(guī)4.3.4.4節(jié)的相關(guān)規(guī)定界定外，還需注意以下問(wèn)題:
　　l)計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大位移比時(shí)應(yīng)按剛性樓板假定。
　　2)當(dāng)結(jié)構(gòu)的位移比和周期比超規(guī)范規(guī)定時(shí)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的抗扭剛度相對(duì)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度偏小，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)較大。在結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較大，結(jié)構(gòu)的層間位移滿足要求的情況下，可減小結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，對(duì)樓層中部結(jié)構(gòu)做減法，可取消、減短、減薄剪力墻，減小連梁高度等。當(dāng)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小，側(cè)移較大時(shí)，可對(duì)樓層周邊結(jié)構(gòu)做加法，可增大周邊構(gòu)件的剛度。對(duì)帶裙房高層建筑，帶裙房部分樓層的位移比和周期比往往超規(guī)范規(guī)定.由于裙房高度不高，裙房樓層的絕對(duì)側(cè)移值很小，因此可不按高層建筑的側(cè)移控制條件來(lái)要求裙房，即位移比可適當(dāng)放寬。《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專(zhuān)項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》對(duì)“扭轉(zhuǎn)偏大”的規(guī)定是：不含裙房的樓層扭轉(zhuǎn)位移比大于1.4。
　　3)對(duì)某些建筑，因功能需要，下部幾層為大空間，上部為辦公或客房，隔墻較多，上下層剛度差別較大，此時(shí)剛度變化處的下一層宜指定為薄弱層，進(jìn)行內(nèi)力放大調(diào)整。
　　7框架結(jié)構(gòu)梁柱偏心距較大應(yīng)采取的措施
　　框架結(jié)構(gòu)梁柱偏心較大時(shí)，將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪面積減小，且梁端彎矩作用在節(jié)點(diǎn)上時(shí)出現(xiàn)扭矩。因此當(dāng)梁柱偏心距大于柱截面在該方向?qū)挾鹊?/4時(shí)，應(yīng)采取措施。通�？杉哟罅簩捇蛟O(shè)置梁水平腋。當(dāng)設(shè)置梁水平腋時(shí)，在梁柱節(jié)點(diǎn)處形成了較強(qiáng)的剛域，梁塑性鉸將外移。因此梁端箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)與普通框架梁有所區(qū)別。水平加腋梁的梁端箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度應(yīng)取普通框架梁箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度與加腋水平長(zhǎng)度之和。
　　8、較長(zhǎng)剪力墻的開(kāi)洞問(wèn)題
　　高規(guī)7.1.5條規(guī)定：“較長(zhǎng)的剪力墻宜開(kāi)設(shè)洞口，將其分成長(zhǎng)度較為均勻的若干墻段，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個(gè)獨(dú)立墻段的總高度與其截面高度之比不應(yīng)小于2.墻肢截面高度不宜大于8m。”
　　此條規(guī)定主要基于以下考慮:
　　l)提高剪力墻的延性，避免脆性破壞。墻段高寬比大于2時(shí)一般為彎曲破壞，墻段高寬比小于2時(shí)一般為剪切破壞。
　　2)避免單片剪力墻承擔(dān)過(guò)大的水平剪力而首先破壞，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件依次破壞。
　　在某些工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往將較長(zhǎng)的剪力墻開(kāi)結(jié)構(gòu)洞，洞口較小，形不成弱連梁，此時(shí)的剪力墻為小開(kāi)口剪力墻，仍具有很大的側(cè)向剛度，承擔(dān)的水平力很大，造成剪切脆性破壞。因此開(kāi)結(jié)構(gòu)洞時(shí)一定要開(kāi)大洞，形成弱連梁，連梁跨高比宜大于6，使得較長(zhǎng)剪力墻開(kāi)洞后形成兩個(gè)較獨(dú)立的墻肢。
　　參考文獻(xiàn):
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