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1、筇1 九肺伞闺- 岛层逃筑结构学术会议论文2 0 0 6 年江西高技术产业发展中心二期孵化大楼结构设计刘畅傅学怡张剑邹奇( 曲 圳大学建筑设汁研究院深圳j 1 8 0 6 1 ) 提要 简要介绍江两高技术产业发胜中心二期孵化大楼的结构l 世计与抗震分析。包括I ：部结构抗震计算分析弹性人震计算复核，怪向体型收进分析，型钢混凝十柱与钟9 筋混凝十梁框架节点介绍 关键词 型钢混凝十柱，体型收进，侧向刚度，扭转1 工程概况江西省高技术产业发展中心二期孵化人楼位于南昌市高新开发医火炬一路，火炬大街与高新人道三路交义口处东南面为道路寰岛。基地总H j 地面积为1 3 6 6 1 5 1 一，早不规| I
2、 ! ! | 形，北大南小，地势平坦。抗震设防烈度6 度，场地士I I类一组。本工稃为地V - - 层地上2 5 层的集办公和星级酒店于一身的综合人楼，总建筑面积为3 3 2 6 6 3m 2 ，建筑高度为9 6 8 m 。地卜二层为午库及设各刚房，同时部分兼作6 级人防一l ：事。层l 4为酒店配套服务川房，层5 1 1 为酒店客房，层1 2 2 5 为孵化单元或办公。主体人楼在高层上部逐渐内收，形成梭形。建筑立面幽见l 玺Il ，部分结构平面幽见幽l 南立面幽 幽2 。目前，该l ：样已顺利结构封项。刘畅尘1 9 6 7 m 生丁学睥 ：删牲授4 1 4 第1 ) L N 哞= N I -
3、 盘层建筑结构学术会议论文2 0 0 6 年2 基础地下室设计本i = j 鼙O 0 0 0 相当于黄海高程l g 6 m ，主楼卜设的扩大地r 室层高为3 ，3 m 霸I4 5 m ，底板基础梁承台垫层底面落丁粉质粘十层，考虑到地F 水较丰富，设计采川反循环钻孔扩底灌注桩，桩端嵌入中等风化泥质粉砂岩1 5 倍桩径且2 m ，有效桩长2 5 m 左右，扩大头直径为桩身直径2 倍。桩身混凝十强度等级为C 2 5 。此种桩型一柱一桩传力直接，节省承台基础费用，可避免火面积降水，施I 便捷。地F 窒底板板厚4 0 0 m m ，主要州作承受水浮力作用，采用沿柱网取向火开间连续平板。外墙厚4 0 0
4、m m ，配筋均按与土壤接触面裂缝宽度O 2 m m 控制。地I - z 层顶板、地下一层顶板均采用沿柱网双向大开间连续平板，非人防区扳厚为2 0 0 m m ，人防区板厚为2 5 0 m m ，梁截面高度控制在6 0 0 m m ，以满足建筑净高要求。施I ：时粱板跨中起拱L 6 0 0 ( L 为短向跨度) ，竖向主体结构简体、框架柱均贳通地下室落至承台基础底板。3 上部结构设计3 1 主体结构上部土体结构为框架一核心筒结构，按6 度抗震设防，场地类别I I 类。本建筑在十一层及以下为酒店及辅助H j 房，十二层及以上为办公川房及孵化单元，尤其在十r 二层及以上需要开敞式的太空间，以利丁今
5、后使H | 上的任意分隔，框架一核心筒结构能满足上述要求。框架一核心筒结构为中央核心筒与周边稀棒框架纲成结构受力体系，挫体结构的抗侧刚度主要米源翻2j 1 I 层结构平而布箕嘲图31 2J 上以l ：钿玳膳结构平I f l i 布蔑嗍丁核心筒一楼面梁一周边框架托，抗侧传力直接，可充分发扦楼断粱的削度参加抗侧l ：作。4 1 5 第1 几届伞旧高塔建筑结构学术会议论义2 0 0 6 年本犁在1 2 层以上竖向体刑有较人收进，如图3 所示。t 楼蜉力墙核心筒一落地底，外陶框架拄在2 2 层局部转换，1 2 层以上每层平面略有收进，平面的收进是靠悬挑桨扳实现的，本一r ：稗的竖向抗侧力构什是连续的，
6、抗震受力明确。筒体外肇厚度F 部3 0 0 m m ，上部2 5 0 m m ，内隔墙厚2 0 0 r a m 。外围框架柱1 4 层以F 人部分采H j 型钢泄凝十枉，截丽6 0 0 1 2 0 0 n m a ，1 4 层以上为钢筋混凝十杜截面为5 0 0 X 1 2 0 0 r r m a 4 0 0 X 1 2 0 0 m 。3 2 楼盖结构楼脬盖结构均采用人开间现浇钢筋砼平板( 除客房部分) ，板厚1 2 0 r a m 、1 5 0 m m 、1 9 0 m m ，楼面梁高人部分为6 0 0 r a m ，以满足空间使川要求。各类构件的含钢率均处丁较佳1 ：作状态，板配筋率0 4
7、1 ，梁配筋率O 5 1 2 。4 抗震构造措施由丁本T 程的核心筒不是位于平面中心区域，结构设计时应避免产生过大的扭转效应，设计中采取了以F 重要技术措施：1 ) 弱化核心筒，筒体外壁厚度F 部3 0 0 m 1 ，上部2 5 0 m m 内隔墙厚2 0 0 m m 。2 ) 加强周边抗侧构件，1 4 层以下的外围框架柱火部分为型钢混凝十柱，控制框架柱的轴压比在0 7 5 以内，提高框架柱的轴向刚度，提高框筒结构的抗侧刚度。3 ) 周边框架的布置与简体的周边轴线对齐以利于楼面梁的连接嵌周及发挥作用。同时，由丁本工程在1 2 层以上竖向有较大收进，竖向刚度发生突变，而且竖向收进义造成结构的偏心
8、，为此，设计中采取了以下重要技术措施：1 ) 主楼及靠近主楼的收进部位的框架柱采州型钢混凝十柱，加强竖向构仆的含钢率，提高其承载能力；同时，由于柱内型钢的作用，型钢混凝十拄的延性远高丁钢筋混凝土柱，可防I P 人震r 收进处构件的内力集中而产生的严重破坏。2 ) 采用T A T 与S A T W E 两种不同计算模型的有限元程序进行结构分析。采用S A T W E 程序计算时，按弹性楼板假定，并补充弹性人震计算。5 结构抗震计算分析5 1 结构分析主要结果结构分析土要结果见表1 。两种科序的计算结果表明，粘体结构周期、刚度较为适宜，位移、扭转性能、层刚度比、墙枉轴压比、梁剪压比等各项啊要力学指
9、标均满足高层建筑混凝十结构技术规科( J G J 3 2 0 0 2 ) 的有关要求，结构构什都处1 ：较为合理的I 。作状态。其中，S A T W E 计算结果与T A T 相比，周朋略偏K 、位移略偏人、层刚度比略偏火。4 1 6 第1 几屈争固高层建筑结构学术会议论义2 0 0 6 年表1计算结果计算结果振型T A TS A I W ES A T W E( 弹性人震)12 2 4 ( 、r 动周期T 1 )2 6 2 ( I ，动删期T 1 )_ I 爿期22 0 7 ( F 动封! 【1 )22 8 7 动埘期)3I 2 3 ( 扣转刷期T 。)1 9 5 ( 扭转刷期T 。)L T
10、105 5 0 6l ，1 4 0 6例向州度比Y1 0 8 0 61 1 6 0 65 2 弹性大震复核建筑抗震设计规范( G B 5 0 0 1 l 一2 0 0 1 ) 第1 0 1 条规定在进行建筑抗震设计时，原则上应满足“= 水准，二阶段”的抗震设防目标，在火震作州F 应验算结构的变形，以满足“人震不倒”的要求。本1 ：释属丁平面不规则结构，采川静力弹性人震反应谱分析法( 设防烈度6 度对应的罕遇地震水平地震影响系数最人值an a x = O 2 3 ) ，计算控制层间弹塑性位移及复核构件极限承载力。计算结果表明：( I ) 弹塑性位移振动周捌没有变化，假殴弹塑性阶段结构刚度F 酶5
11、 0 ，将弹性犬震计算层问位移放人2 倍作为弹塑性层问位移，各层的弹塑性层间位移角均小y - 1 I O O 。满足要求。( 2 ) 构什极限承裁力根据弹性人艘计算结果，对f 结构构件实际断丽配筋极艇承载力，得出以下主要结论：a ，卜一5 层牲轴压比蛀人值为0 8 5 ，延性稍筹，但极限承栽力仍满足要求；b 核心简极刖近桨极限受鳟承载力不满足要求：c 框梨桨、转换梨极倒承钱力满足要求。5 3 体型收进内力分析4 1 7 第1 几坷伞罔f 滔联建筑 l I i 构学术会议论文2 0 0 6 年计算表明，竖向收进时框架柱内力明显突变地震作_ L f JF 靠近收进处妊架托蜉力及弯矩的分布见幽4 。
12、由幽可见为避免内力放人造成的破坏，麻加强体科收进处上h 层的框架柱的承载能力。1 51 l嗵 挝1 31 2l lV ( 1 ( N )6 型钢混凝土柱的应用喇4 框颦柱剪山及巧鲥! 分书圈M ( K N m )6 1 型钢混凝土柱设计本：E 程主体结构形式为框架一核心筒结构，整体结构的抗侧刚度米源丁核心简与周边框架柱的共同工作，框架柱将承受水平荷载作用产生的较大轴力，有必要严格控制其轴压比。另外发生强烈地震时，剪力墙开裂刚度退化，塑性内力重分布的结果是相当一部分地震剪力及倾覆弯矩将转移由框架柱承担，外围框架作为第二二道防线需要有较高的抗剪性能及变形能力。同钢结构柱相比，型钢混凝十托可霄省人量
13、钢材，增人截面刚度，克服了钢结构耐火性、耐久性著及易_ l 茧曲火稳等缺点；同普通钢筋混凝士杜相比，冈不受含钢率的限制，相同截面F 型钢混凝士柱的承载能力可以提高一倍以上，可增加建筑使川空间，同时，由丁型钢的作_ l j 使框架杜的抗剪能力人为提高，延性得到改善，结构具有良好的抗震性能。本l ：程1 4 层以F 的外同框架托人部分为型钢混凝十枉。型钢混凝十杜截面为4 1 8，l。l一 昌芝一一一第 ，九届拿罔赢层建筑结构学术会议论文2 0 0 6 年6 0 0 m m X l 2 0 0 m m ，( 单纯从控制轴压比米看，若采H J 钢筋 昆凝十框架柱混凝十等级为C 5 0时，底部牲截面至少
14、需要1 5m 2 ) 型钢为实腹式f - J ：字型钢，混凝十等级为C 5 0 ，钢板厚度为5 0 m m 及2 0 n u n 两种，含钢率为4 9 及1 2 ，型钢混凝十柱截面详幽562 型钢混凝土柱钢筋混凝土梁节点设计。氆一s o 迅图5 啦钢混凝上拄截画型钢混凝十柱仃点包括柱脚节点和型钢混凝十柱钢筋混凝- ：粱节点，分别见图6 ，图7 ，设计梁柱节点需注意以下儿点：1 ) 准确确定梁中每根钢筋的位置；2 ) 根据钢筋的位簧确定腹板穿孔位置，孔径较钢筋赢径大5 m m ：皿1盟 吨必，尸 、L | 娃础骘月一驵、讯、l l 蛀丝三上生盟盟趾【j I I6 型钢混般上丰t 拄脚节点圈7 堪钢混凝土柱与钢筋混凝上架节点3 ) 根据钢筋的位置确定翼缘上连接扳的个数，每个连接扳两侧可焊2 根钢筋。参考文献 1 傅学怡，实用高层建筑结构设计中国建筑工业i H 版社1 9 9 9 2 ( 2 建筑抗震吐计规范0 8 5 0 0 1 1 2 0 0 1 3 高层建筑混凝十结构技术J j 9 ；! 程J G J 3 - 2 0 0 24 1 9
