三峡大学土木工程毕业答辩剖析

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1、三峡大学土木与建筑学院毕业答辩 答辩人：徐兵 三峡大学土木与建筑学院 2015/9/12 “华兵世纪”高层办公楼设计及抗震性能分析 指导老师：徐港 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 2 计划步骤安排 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 3 外文翻译及开题报告 建筑设计及建施图绘制 1 结构设计及电算分析 2 手算一榀框架 3 绘制结施图建筑及抗震性能分析 4 整理成果，进行最终毕业答辩 5 6 外文翻译及开题报告 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 4 外文翻译及开题报告 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 5 建筑设计工程概况 2015/9/12 三峡大学土

2、木与建筑学院 6 1、工程名称：华兵世纪高层办公楼 2、建设地点：某市 3、建筑层数及高度：共10层，1层4.2m，2-10层3.6m，建筑高度33.45m 4、使用功能：办公 5、建筑类别及耐火等级：二类高层办公建筑，耐火等级为二级 6、抗震等级及设防烈度：抗震二级，7度（0.10g）设防 7、建筑耐久年限：50年 8、结构形式：框架结构 9、建筑面积：1-9层每层面积1276.02，10层304，总面积11788.18 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 7 1、平面设计对称、规则。 2、功能设计1层有服务大厅，物业值班等，2-5层作为一个公司办公， 6- 9层作为2个公司办公，1

3、0层作为设备用房，同时设置了综合活动室。 3、交通组织设计主要分为四部电梯和两部防烟楼梯进行交通。 4、无障碍设计主要包括无障碍坡道设计，无障碍厕所，无障碍通道设计 等。 5、防火设计安全疏散口距离；防火分区要求 ；防烟楼梯，设置合用防烟 前室，前室面积大于10 ，并满足自然通风采光要求。 6、屋面排水设计采用女儿墙内排水的有组织排水方式。 建筑设计建筑方案 PPT模板下载： 建施图设计及绘制 1、平面图 2、立面图 3、剖面图 4、大样图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 8 绘图流程天正建筑 首层平面图 标准层平面图1 标准层平面图2 平面图 正立面 背立面 左立面 立面图 1-

4、1剖面图 剖面图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 9 建施图首层平面图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 10 点击此处添加脚注信息 袋形走道两侧至楼梯间 17.7m，小于规范规定 的20m。 17.7m 疏散楼梯间最小净宽 1.2m，本次设计1.65m ，满足规范要求。 合用前室21.28m2 ，大于10m2 按规范选用 乙级防火门 供轮椅使用的无障碍坡 道，坡度1/12，满足规 范规定的最小坡度1/12 。 建施图标准层平面图1 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 11 点击此处添加脚注信息点击此处添加脚注信息 20.4m 本设计两个安全出口之间 的距离为20

5、.4m，大于5m ，小于40m，满足要求。 11.5m 室内最远点距离安全出口 的距离11.5m。小于规范 规定的15m。 净宽度为2.8m，满足 无障碍走道最小1.5m 的要求。 卫生间标高为 -0.020m 每个梯段踏步14级 ，小于18级。宽度 0.27m，高度0.15m 建施图标准层平面图2 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 12 点击此处添加脚注信息 护窗栏杆高1.1m ，满足规范的不 小于1.1m 设置一部消防 电梯，载重量 为1000kg 无障碍厕所隔间 1.401.80，满足 最小平面尺寸要 求 设置一部货梯 ，满足搬运功 能 走道净宽度2.4m， 大于1.2m，以满

6、足 两人并行的宽度 建施图天面排水图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 13 平屋面排水坡度2% 内檐沟排水坡度1% 每个雨水管最大分 担排水面积160m2， 布置10个，满足规 范 长度大于14m，采 用双坡排水 建施图正立面图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 14 建施图背立面图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 15 建施图左立面图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 16 建施图1-1剖面图 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 17 建筑效果图 在立面设计中，建筑凹凸 有致，立面线条优美，利用 玻璃幕墙装饰，体系了建筑 物的现代化气息，同

7、时兼具 端庄高雅的气息。 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 18 结构设计PKPM建模及分析 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 19 建立模型 参数输入 结果分析 PKPM电算 作用及作用效应 内力组合及调整 计算配筋 手算一榀框 架 周期 梁柱配筋 结构位移 对比分析 PKPM参数输入最大地震力作用方向 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 20 PKPM参数输入结构基本周期 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 21 计算风荷载的重要 指标 PKPM参数输入振型组合数 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 22 为3的倍数，不能 超过楼层数的3倍 ，不

8、宜小于15 高规4.3.3规定，计算地震作 用时应考虑偶然偏心的影响 ，并且高规中3.4.5关于位移 比的限值也是针对考虑偶然 偏心工况下。 PKPM电算结果分析 1.轴压比：主要为控制结构的延性，抗震等级为二级限制为0.75，电算结 果的最大轴压比为0.57； 2.位移比 ：控制结构整体扭转和平面布置不规则的重要指标，位移比， 层间位移比都没有超过1.2； 3.周期比 ：周期比是控制结构扭转效应的重要指标，周期比 Tt /T1= 0.880.9，满足规范要求； 4.刚度比 ：主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向 突变，形成薄弱层。Ratx1，Raty11，满足规范要求； 5.

9、剪重比：主要是控制各楼层最小地震剪力，X 方向的最小剪重比： 2.92%1.60%，Y 方向的最小剪重比：3.04%1.60%； 6.刚重比：主要是为了控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，该 结构刚重比Di *Hi/Gi大于10，能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算，该结 构刚重比Di *Hi/Gi大于20，可以不考虑重力二阶效应。 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 23 手算一榀框架 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 24 水平风荷载计算 水平地震作用计算 恒载计算 活载计算 手算一榀框架内力组合 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 25 组合类型 1.

10、2恒载+1.4活载1.4风 1.2恒载+0.71.4活载1.4风 1.35恒载+0.71. 4活载 1.2重力荷载代表值 1.3地震 选取最不利内力组合 延性框架设计内力值调整 手算与电算结果对比 周期对比 由电算结果分析中，表3.7.2.2中的结构自振周期对比可知：SATWE 计算的结构基本自振周期为T1=1.43281s； 经验范围为T1=(0.12-0.15)n=1.20-1.50s，符合要求。 由前文顶点位移法算出的结构自振周期为T1=0.8346s，由利用对已 有建筑物实测的自振周期经数理统计得出的经验公式： 由上式计算可得： 同以上计算结果比较接近，符合经验要求，由比较粗糙的经验公

11、式 T1=(0.08-0.10)n=0.80-1.0s，也是满足要求的。 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 26 配筋结果对比梁 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 27 SATWE第一层BC跨支座截面和跨中截面配筋 配筋结果对比梁 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 28 手算第一层BC跨支座截面和跨中截面配筋 配筋结果对比柱 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 29 电算第一层B柱截面配筋手算第一层B柱截面配筋 结构层间位移 水平位移特征 值 地震作用风荷载 SATWE手算SATWE手算 最大层间位移 角 1/10771/12501/51521/6061

12、顶点最大位移22.30mm19.40mm4.70mm3.62mm 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 30 由上表对比结果可知：在地震作用这一块两者的结算结果比较接近，其中在地 震作用这一块，手算结果略小于SATWE软件计算的结果，不过相对误差较小，同 SATWE相比，二者的相对误差为2.9mm；总体而言误差较小，在可接受的范围 内。 抗震性能分析（PKPM） 分析目标： 1、通过用SATWE对本结构进行多遇地震作用下的弹性时程动力特性分析 ，来明确地震作用下的结果随时间的动力响应，并与规范规定的反应谱法 （CQC法）计算结果对比，确保CQC法设计结果的安全性，最后得出该 结构是否满足

13、“小震不坏”抗震要求的结论。 2、通过用EPDA弹塑性动力分析软件对本次毕业设计的框架结构进行弹 塑性动力分析，找出结构相对薄弱部位所在位置，验算层间塑性变形是否 满足规范要求，并考察结构塑性铰出现先后和分布情况，从而对结构罕遇 地震作用下的抗震性能做出评价，得出该结构是否满足“大震不倒“的抗 震要求。 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 31 SATWE多遇地震下弹性时程动力分析 采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组 选用选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，其中 实际强震记录的数量不应少于总数的2/3，多组时程曲线的平 均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱所采用的

14、地震影响 系数曲线在统计意义上相符，其加速度时程的最大值可按规 范采用。弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部 剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65，多条时程 曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应 谱计算结果的80。 选用的三条波分别是：天然波TH1TG040、天然波 TH4TG040、人工波RH2TG040。 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 32 SATWE多遇地震下弹性时程动力分析 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 33 从图中可以看出，三条地震波分别作用时产生的楼层主方向 最大水平位移均小于CQC法求得的对应值，由此可知振型分解 反应谱法

15、计算结果满足要求。 SATWE多遇地震下弹性时程动力分析 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 34 三条地震波分别作用时产生的楼层主方向最 大水平位移均小于CQC法求得的对应值，且 最大层间位移角为1/12431/550（高规 表3.7.3给出），故满足要求。 根据以上弹性时程分析可以得出，该结构利 用振型分解反应谱法（CQC法）求解地震作 用，并对结构进行设计是安全的，能满足“ 小震不坏”的要求。 EPDA罕遇地震下弹塑性动力时程分析 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 35 EPDA罕遇地震下弹塑性动力时程分析 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 36 EPDA罕遇

16、地震下弹塑性动力时程分析 1、所选的三条地震波计算的最大层间位移角相差不大，且都小于建筑 抗震设计规范（GB50011-2010）第5.5.5条规定：钢筋混凝土框架的 弹塑性层间位移角限制1/50，这说明该工程在X方向能满足规范要求。 2、结构最大层间位移角出现在第3层，这说明该工程顶层（第10层）突 出屋面的小建筑物（屋顶间、女儿墙等）没有产生明显的鞭梢效应。 3、从层间位移角曲线图中可以看出：在结构的第二层底部出现了明显的 转角，这从最大有害层间位移曲线中也可以发现。这说明第二层底部是结 构的薄弱部位，在后续的工作中应予以加强。 4、从三种地震波作用下的结构塑性分布图看出：在最大层间位移角时刻 ，结构塑性铰分布合理。这说明结构抗震性能好，进入弹塑性阶段后，塑 性分布合理，满足结构延性设计的要求。 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院 37 谢谢 2015/9/12 三峡大学土木与建筑学院