中國論文網(wǎng)站建筑設(shè)計(jì)論文范文賞析
中國論文網(wǎng)站推薦建筑論文發(fā)表期刊《建筑知識》是由建筑師、工程師的學(xué)術(shù)團(tuán)體中國建筑學(xué)會主辦的、建設(shè)部主管的一本科普期刊，創(chuàng)刊于1981年，現(xiàn)擁有讀者近4萬。他們遍及全國的各個設(shè)計(jì)院、建筑師、工程師、材料商、房地產(chǎn)開發(fā)公司、裝飾公司、大專院校的學(xué)生和各大企業(yè)的基建部門。創(chuàng)刊二十多年來，以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，博得了廣大讀者的欣賞與信賴。國內(nèi)統(tǒng)一刊號：CN11-1243/TU，國際標(biāo)準(zhǔn)刊號：ISSN1002-8544）。中國知網(wǎng)全文收錄。
摘要：本文主要介紹阜寧金港名門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及對超長地下室和剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些熱點(diǎn)進(jìn)行分析討論。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì),布置,優(yōu)化
一、工程概況
該項(xiàng)目位于鹽城市阜寧縣阜城鎮(zhèn)，東側(cè)為天津路，北至串場河，南臨澳門路。建筑面積約20萬平方米。地下單層車庫分為人防區(qū)和非人防區(qū)，其中地下車庫人防區(qū)按平、戰(zhàn)結(jié)合要求，平時(shí)為小型汽車停車庫、設(shè)備用房;戰(zhàn)時(shí)為甲類核（常）6級二等人員掩蔽所。各棟單體地下室為兩層，為非機(jī)動車庫及儲藏室。地面以上共有11棟高層住宅，其中2棟33層，高度95.9m，1棟28層，高度82.6m，1棟11層，高度31.9m，另外7棟為18層，高度52.2m。住宅采用抗震墻結(jié)構(gòu)，地庫采用框架結(jié)構(gòu)，抗震按6度（0.05g）,第三組設(shè)防�？拐鹪O(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，簡稱丙類。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級。
二、超長地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
原地下車庫平面尺寸達(dá)176.4米x177.9米，大大超出了規(guī)范規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)最大伸縮縫的間距要求，屬超長結(jié)構(gòu)。地庫范圍有6棟高層住宅，車庫地下室如設(shè)縫脫開，上部高層建筑的地下部分沒有側(cè)限，基礎(chǔ)埋深須從地下室底板面算起，基礎(chǔ)深度很大。基坑支護(hù)也將增加很大的投資；如地下室按上部高層建筑分割成六個獨(dú)立的地下室，側(cè)壁間填砂解決側(cè)限和基礎(chǔ)埋深問題，人防和車庫需增加很多出入口，浪費(fèi)較多的建筑面積，增加許多設(shè)備投資，同時(shí)也減少了停車數(shù)量，影響建筑功能。綜合以上諸多不利因素，地下室結(jié)合人防區(qū)和非人防區(qū)的不同功能要求，將大地庫分為非人防機(jī)動車庫和人防機(jī)動車庫兩個獨(dú)立地庫，兩地庫間通過通道相聯(lián)系，這樣做的好處，除了最大限度避免以上各種不利因素，還可結(jié)合建設(shè)單位的開發(fā)周期，一期先施工非人防區(qū)地庫，預(yù)留通道口可先行封堵，施工完正�；靥钔�，待二期人防區(qū)地庫施工結(jié)束后打通通道，方案調(diào)整后的地下室平面詳見圖一。
圖一地下室平面
超長地下室混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要從以下幾方面考慮：
�。ㄒ唬┧搅�、板結(jié)構(gòu)采用較低強(qiáng)度等級的混凝土，減小水泥用量。優(yōu)化混凝土配合比，采用低收縮水泥，控制水灰比，減小混凝土自身的收縮。
�。ǘ┰O(shè)置施工后澆帶，減小混凝土的收縮應(yīng)力。后澆帶設(shè)置詳見圖二�；炷量偸湛s量的60％在早期的60天內(nèi)完成，設(shè)置后澆帶使混凝土在較短范圍內(nèi)自由收縮。待混凝土大部分收縮完成后再澆注施工縫處混凝土，可減小混凝土的收縮應(yīng)力。本設(shè)計(jì)要求后澆帶應(yīng)至少60天后才能澆注混凝土。由于本工程地下室較大，結(jié)合流水施工，設(shè)置后澆帶對總工期不會產(chǎn)生太大的影響。
�。ㄈ┘訌�(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)，基礎(chǔ)大體積砼施工時(shí)，應(yīng)合理選擇砼級配比，宜選用水化熱低的水泥，摻入適當(dāng)?shù)姆勖夯液屯饧觿�，控制水泥用量，采用蓄熱法養(yǎng)護(hù)。
圖二后澆帶布置平面
三、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
�。ㄒ唬┗A(chǔ)設(shè)計(jì)
擬建場地地處濱海相沉積平原地貌單元，表層為素填土，其下為全新統(tǒng)（Q4）古瀉湖相沉積的粘質(zhì)粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土夾粉砂、粉砂、粉質(zhì)粘土�；A(chǔ)底面下各土層分布如下：
層號巖土層名稱平均層厚
（m）預(yù)制樁樁側(cè)極限摩阻力
(Kpa)
粘質(zhì)粉土1.530
�、塾倌噘|(zhì)粉質(zhì)粘土716
�、跘粉砂2.724
�、跙粉砂1.232
③C粉砂夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土322
�、跠粉砂2.536
③E粉砂夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.224
�、跢粉砂夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土0.822
④粉質(zhì)粘土2.838
�、莘凵�3.356
�、軦砂礫土4.340
�、拚迟|(zhì)粉土3.738
�、轆粉砂1.358
7粘土472
根據(jù)地勘報(bào)告和建議，結(jié)合項(xiàng)目所在地的市場供貨情況，本工程基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心方樁，樁端持力層為7層粘土層，樁徑Φ400，樁長20~26m，單樁豎向承載力特征值為990KN。純地庫柱下采用抗拔樁，抗拔承載力特征值220KN。
�。ǘ┥喜拷Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)嵌固端的確定
地庫范圍6棟高層均為純住宅，采用抗震墻結(jié)構(gòu)，抗震墻抗震等級四級。結(jié)構(gòu)整體分析采用多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件－SATWE，計(jì)算結(jié)果如下（以8#樓為例）：
周期：T1=1.41S，T2=1.24S，T3=1.13S
最大層間位移角：X向：1/1533，Y向：1/1768
最大樓層位移與平均位移比：X向：1.24，Y向：1.27
剪重比：X向：1.55%，Y向:1.76%
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范疑問解答》：對于帶有大底盤裙房，計(jì)算裙房與其上塔樓的樓層剛度比時(shí)，不可取裙房的所有豎向抗側(cè)力構(gòu)件的剛度總和，可取其有效影響范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件參與計(jì)算，所謂有效影響范圍，可由塔樓與裙房交界處做45度向外斜線，取斜線范圍內(nèi)的豎向構(gòu)件參與計(jì)算。對地下室部份也可照此處理，而不能將所有豎向構(gòu)件，特別是取地下室外墻參與計(jì)算。再根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)手冊》要求：在計(jì)算多塔大底盤結(jié)構(gòu)的地下室樓層剪切剛度比時(shí)，大底盤地下室的整體剛度與所有塔樓的總體剛度比不應(yīng)小于2，每棟塔樓范圍內(nèi)地地下室剪切剛度與相鄰上部塔樓的剪切剛度比不宜小于1.5。
本工程按圖三劃分原則，采用考慮層高修正的樓層側(cè)向剛度比值法計(jì)算層間側(cè)移剛度，計(jì)算分析結(jié)果如下：
圖三
FloorNo.2TowerNo.1
Xstif=18.2604(m)Ystif=17.1805(m)Alf=0.0000(Degree)
Xmass=33.7045(m)Ymass=27.3463(m)Gmass(活荷折減)=6206.2393(5492.2305)(t)
Eex=0.9774Eey=0.6633Ratx=1.0000Raty=1.0228Ratx1=75650.0625Raty1=18770.0000
Ratx2=54781.0820Raty2=13592.0693
薄弱層地震剪力放大系數(shù)=1.00
RJX1=1.5333E+08(kN/m)RJY1=1.5733E+08(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)
RJX3=1.8666E+11(kN/m)RJY3=6.3259E+10(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H=6.9134E+10(kN/m)RJY3/H=2.3429E+10(kN/m)RJZ3/H=0.0000E+00(kN/m)
FloorNo.3TowerNo.1
Xstif=21.2317(m)Ystif=18.3790(m)Alf=0.0000(Degree)
Xmass=21.4182(m)Ymass=16.8038(m)Gmass(活荷折減)=730.3085(679.4778)(t)
Eex=0.0153Eey=0.1698
Ratx=0.2427Raty=0.3474
Ratx1=2.3553Raty1=2.5132
Ratx2=1.8319Raty2=1.9547
薄弱層地震剪力放大系數(shù)=1.00
RJX1=3.7214E+07(kN/m)RJY1=5.4662E+07(kN/mRJZ1=0.0000E+00(kN/m)
RJX3=3.5249E+06(kN/m)RJY3=4.8146E+06(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)
RJX3/H=1.2155E+06(kN/m)RJY3/H=1.6602E+06(kN/m)RJZ3/H=0.0000E+00(kN/m)
經(jīng)綜合判定，本工程結(jié)構(gòu)的嵌固端設(shè)在主樓兩層地下室的頂板即建筑首層的正負(fù)零標(biāo)高處，這樣取的好處是有利于減小抗震墻總加強(qiáng)部位的范圍，比較經(jīng)濟(jì)。
2、少量框架抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震等級確定
地庫范圍以外的5棟高層為商住樓，底部兩層裙房為商鋪及物業(yè)辦公，三層以上主樓為住宅，主樓采用抗震墻結(jié)構(gòu)，裙房采用框架結(jié)構(gòu)，屬于帶少量框架的抗震墻結(jié)構(gòu)。
按抗震規(guī)范6.1.3.2條，裙房與主樓相連，除應(yīng)按裙房本身確定抗震等級外，相關(guān)范圍不應(yīng)低于主樓的抗震等級。本工程裙房部分兩層框架，高度小于24米，按框架結(jié)構(gòu)確定的抗震等級為四級，主樓抗震墻結(jié)構(gòu)，高度52.2米，高度小于80米，抗震等級為四級；按《江蘇省房屋建筑工程抗震設(shè)防審查細(xì)則》5.1.1.3條，裙樓的抗震等級不應(yīng)低于整個結(jié)構(gòu)按框剪結(jié)構(gòu)體系和主樓高度確定的框架部分的抗震等級，本工程按框剪結(jié)構(gòu)體系和主樓高度（52.2米，高度小于60米）確定的框架部分的抗震等級亦為四級。綜合判定本工程主樓部分抗震墻結(jié)構(gòu)抗震等級為四級，附樓框架部分的抗震等級為四級。
3、抗震墻的布置及優(yōu)化
對于建筑層數(shù)主要為18層左右的本項(xiàng)目，經(jīng)過合理設(shè)計(jì)的抗震墻結(jié)構(gòu)體系是抗震性能良好的一種結(jié)構(gòu)體系，抗震墻的合理布置是一門藝術(shù)，屬于概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范疇�？拐饓Σ贾玫膬�(yōu)劣直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中針對抗震墻的布置主要采取以下措施：強(qiáng)周邊，弱中部；多均勻長墻，少短墻；多L形、T形墻肢，少復(fù)雜形狀，避免一字形墻；沿高度均勻變化；各墻肢軸壓比接近。以8#樓為例，抗震墻布置如圖四所示：
圖四剪力墻布置平面
選擇合理的剪力墻數(shù)量，可以多次試算，根據(jù)合理的抗側(cè)剛度需要(以層間位移角為參考)，調(diào)整剪刀墻的布置，盡量減少與避免小墻肢與短肢墻。當(dāng)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)大(周期比、位移比較大)需調(diào)整時(shí)，應(yīng)注意到接近剛度中心的墻體對抗扭貢獻(xiàn)小，遠(yuǎn)離剛度中心對稱布置在外圍的墻體對抗扭貢獻(xiàn)大。有時(shí)往往通過做減法進(jìn)行調(diào)整更有效。
由于本工程抗震墻的抗震等級為四級，抗震墻的配筋多不是內(nèi)力控制而是構(gòu)造配筋，對于本工程，抗震墻的分布鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)層以上均為構(gòu)造鋼筋，墻肢兩端設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件，除個別位置邊緣構(gòu)件（如大房間、懸挑梁根部）外，也均為構(gòu)造配筋。對于SATWE軟件計(jì)算結(jié)果中配筋過大的個別邊緣構(gòu)件，采用抗震墻組合墻體的配筋方法，對L形、T形等多肢抗震墻采用多肢組合受力、平截面假定的雙偏壓配筋模式、這樣可以減少按照單肢計(jì)算得出的抗震墻邊緣構(gòu)件的配筋結(jié)果，使設(shè)計(jì)更為合理，從而降低項(xiàng)目成本。
結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，建筑功能越來越復(fù)雜，對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高。類似本工程這樣的地下部分連成一片的大地庫，地上多棟主樓與地庫連成整體的結(jié)構(gòu)越來越多。解決好這類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是時(shí)代賦予我們結(jié)構(gòu)工程師的責(zé)任。
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