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高层结构设计实例探析（二）
发布时间：2018-11-27 12:09:18浏览次数：10224文章出处：地铁站幕墙设计
结构计算分析
本工程采用中国建筑科学研究院pkpm工程部开发的satwe(2008年10月版)软件进行整体计算分析，采用广东省建筑设计研究院和深圳市广厦软件有限公司联合开发的广厦建筑结构cad(gssap模块)进行复核对比。主要计算参数的取用为1~4号楼计算参数采用振型组合方法cqc(耦联);计算振型个数24(15)个;地震烈度6度;场地类别ⅱ类;设计地震分组为第一组;特征周期0.35s;多遇地震影响系数最大值0.04;活荷载质量折减系数1~0.55;周期折减系数0.9(0.7);结构阻尼比为5%;计算中考虑偶然偏心;嵌固点位置布置建筑负二层。
高层结构设计实例探析
根据表1所示隐框玻璃幕墙，计算结果分析1~4号楼在周期比、位移比、层间位移角、楼层侧向刚度比、构件轴压比等方面均满足规范要求。计算结果合理性判别：从力学概念和工程经验等方面分析判断，认为本工程计算结果合理、有效，可作为工程设计的依据。
地下室抗浮专项设计
本工程地下室为框架结构2018年，建筑负二层为上部结构嵌固层，局部覆土300mm。同时考虑到本工程离江河较近，共有四层地下室。相邻滨江路标高为187.800m，设计负四层地面标高为180.400m，负二层地面标高为188.200m，基本平滨江路。根据建设单位提供的本工程防洪标准为工程措施按50年一遇执行，设计水位为195.05m。当遇到洪水水位高于滨江路时，不采取其他措施抵挡，允许洪水流入负三、负四层地下车库。由此确定抗浮最不利设计水位为负二层地面标高188.200m，设计水头为188.200-180.400=7.80m。
高层结构设计实例探析
本工程地下室抗浮设计主要分为整体抗浮设计和局部抗浮设计两部分。整体抗浮设计，根据《建筑结构荷载规范》gb50009-2001(2006版)第3.2.5条第3款，对结构抗浮验算时，荷载分项系数应按有关结构设计规范的规定采用。结合《砌体结构设计规范》gb50003-2001第4.1.6条，当砌体结构作为一个整体，验算整体稳定性时(倾覆、滑移、漂浮等)，对起有利作用的永久荷载标准值效应的分项系数取0.8，对起不利作用的可变荷载标准值效应的分项系数取1.4。本工程分为1、2、3、4四个塔楼，四个塔楼重力荷载标准值(pm竖向导荷)分别为1#楼914074kn、2#楼795609kn、3#楼692204kn、4#楼459718kn。负四层总建筑面积为14638.38m2。7.8m水头浮力标准值为78kn/ m2。0.8x(914074+795609+692204+459718)/14638.38=156.40kn/ m2 >78x1.4=109.2 kn/ m2 。整体抗浮满足要求。
局部抗浮设计，经过分析比较，取4#楼部分l轴交22轴柱作为研究对象(此位置桩顶只有2层地下室荷载，抗浮相对不利)。柱底重力荷载标准值(pm导荷)为4702kn。柱距为8.4x8.4m，柱下桩所受浮力标准值为78x8.4x8.4=5504 kn。重力与浮力的标准值差值为4702-5504=-802kn，重力与浮力的设计值差值为0.8x4702-1.4x5504=-3944 kn。需要进行桩基抗拔设计，现设计桩身直径1.2m，嵌岩深度1.2m(1d)，扩大头直径为2.2m。根据地勘报告，中风化泥岩桩基极限侧阻力标准值为450kpa。参照《建筑桩基技术规范》(jgj94-2008)公式5.4.5-2，桩基抗拔极限承载力标准值nk=(0.5x450x3.14x2.2x1.2)x0.5=932>802kn(岩石抗拔系数λ取0.5)。桩身与土体的摩擦力作为安全储备。桩身单轴抗拉设计，现设计直径1.2m桩配3622(钢筋间距为105)，参照《混凝土结构设计规范》(gb50010-2002)公式7.4.1桩身正截面抗拉承载力设计值n=360x36x314=4069kn>3944kn。通过桩身设计玻璃幕墙施工，局部抗浮能满足要求。
考虑到洪水浮力的偶然性，应注意施工顺序，待上部主体结构施工完成(包括砌体隔墙)，即有利永久荷载完全加载后，最后施工地下室底板。避免洪水来临时未加载完全而导致结构整体漂移。时应注意底层楼板防水处理。
高层结构设计实例探析
结语
文章通过结合笔者从事高层结构设计的实践体会，通过结合实例，提出了一些值得结构设计上注意的问题及相应的处理方法，可供工程设计人员参考。
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- 文章标题：高层结构设计实例探析（二）
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高层结构设计实例探析（二）
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