2 、扭转振型的周期小于、二平动振型周期的 0.5 倍,结构平扭耦连效应小。另外楼层层间位移与楼层平均层间位移的比值均在 1.05 之内,这均说明结构平面布置规则、对称、抗扭刚度大。
3 、设计中由于外筒有刚度较大的裙梁,角部设有部分剪力墙,使外筒整体抗弯能力大大加强,作为立体构件的工作特点明显,剪力滞后较小。在水平力作用下,由外筒柱、墙轴力形成的整体弯矩承担了底部总倾覆力矩的 65% 左右,角部墙体应力和翼缘框架中柱应力的比值在 2 以内,内筒墙体和外筒角部墙体均匀承担了总剪力的 90% 左右,各构件基本无超筋超限的情况。
4 、在水平力作用下,竖向刚度均匀的筒中筒结构的楼层位移曲线一般呈反 S 形,出现层间位移角的反弯点一般在房屋高度的中上部。本工程在旋转餐厅以下符合此规律,但在旋转餐厅以上又出现了另一个有着较大层间位移角的反弯点,说明外框筒在 39 层的中断对结构刚度削弱较大,形成一个薄弱部位。
3.4 主要抗震措施前已述及,本工程筒中筒高度 144m ,已超过规范规定的适用高度的 20% ,存在高度超规范较多的高度超限问题。另外由于建筑功能要求,竖向存在有刚度突变而引起的薄弱层问题。对于这两个较突出问题,本工程设计中注重结构概念设计,采取了一些综合性抗震加强措施,抗震计算结果分析也表明,这些措施的采取是必要的,也是有效的。
1 、满足建筑功能要求的前提下,将主楼与裙楼设缝分开。即避免了主裙楼连为一体而引起的结构竖向刚度的突变,也避免了超高主楼对九层裙楼产生的较大偏心和连为一体后结构受力的复杂性。从而使主楼筒中筒结构的平面布置和竖向布置可尽量满足规则性的要求。
2 、在房屋四角结合建筑布置,设置部分墙体,增大结构刚度,使其在水平力作用下承担相应比例的内力,减轻内筒和外柱的内力。其效果已在本文 3.3.2 中作了分析。
3 、选择可靠的持力层,加大基础埋深,由此保证超高建筑的抗倾覆能力。
4 、进行专门的场地安全性评价,确保场地地震动参数的可靠性。
5 、在弹性阶段的抗震验算中,采用两种不同的计算模型进行对比分析,同时选用了两组实测波和一组场地人工波进行弹性动力时程分析的补充计算。
6 、增大地震作用下的底层剪重比,提高结构可靠度,使纵横向剪重比均不小于 3.2% . 7 、采用比规范更严格的抗震措施进行设计,进一步提高结构的变形能力和耗能性能。
8 、对主要的薄弱部位重点进行了加强:
1) 、底层局部抽柱形成大柱距空间后,采取了严格控制底层墙柱轴压比、提高墙柱配筋和配箍率以及外筒柱均采用了芯柱的措施,同时对框支大梁这一重要构件又按深梁模型补充进行了计算分析,并提高框支梁的配筋和配箍率,加强构造措施,确保其有足够的安全度。
2) 、顶部旋转餐厅薄弱层的加强措施,在本文 4.2 中有详细介绍。
9 、与兰州铁道学院合作,目前正在进行本工程弹塑性时程分析,以验算罕遇地震下的位移值,并进一步确定薄弱部位,总结筒中筒结构在罕遇地震作用下的受力特点。
4 几个问题的讨论和处理4.1 内外筒间楼盖对结构刚度的影响本工程为使楼盖的结构高度小,内外筒间采用 12m 平板结构,未设梁,这样内外筒间设梁和不设梁对结构刚度的影响便成为设计中关心的一个问题。为此在确定方案时进行了多次测算,结果显示在楼盖结构自重不变的前提下,设梁和不设梁对结构刚度的影响很小,约 2%~5% ,这主要是因为在筒中筒结构中,内外筒是主要抗侧力构件,刚度较大,梁对内筒和外筒的约束作用相对就显得很小。而对于框架 - 筒体结构,外围疏柱仅能构成四片框架,刚度较小,此时连接内筒和外框架的梁对内筒和外框架的约束作用显的相对要大,通过对几个典型平面框架 - 筒体的分析结果显示,设梁和不设梁对结构侧移的影响能达到 20~30% . 4.2 预应力楼盖的计算分析标准层楼板由于内外筒间无梁,形成一了个“环形”板,并非简单的单向板,内力分析较复杂,本工程先后采用简化处理的单向杆(即等代框架)模型和平面有限元(板元)模型两种方法对楼盖进行对比分析。其中等代框架可直接使用 PREC 专业预应力混凝土结构设计软件。为使内力计算不受次要因素的干扰,对设计过程有较清晰的控制,在竖向荷载和预应力荷载作用下,采用分层法进行分析,在水平风荷载和地震作用下采用空间分析方法计算,然后进行组合。预应力筋束形采用四段抛物线,角区斜向布置,平衡荷载约为恒载的 80% .通过楼板有限元分析,对于不设梁的筒中筒楼盖,不论在竖向荷载还是在水平荷载下,楼板在和柱连接的部分都会出现应力峰值,因此在设计中除预应力钢筋均匀排放外,对普通钢筋在柱轴线上集中布置,并形成暗梁。采用这种布置方法有以下几个优点, 1 )便于端部预应力筋的单根锚固张拉,减小张拉端穴模对柱节点区的不利影响; 2 )可用普通钢筋有效的控制应力高峰处的裂缝; 3 )水平地震作用下的弯矩可主要由延形较好的普通钢筋承担。 来源:考试大-建筑工程类考试
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