平面不规则高层建筑结构的设计.docx

平面不规则高层建筑结构的设计摘要：科学技术不断的进步建筑行业良好的发展趋势使得设计师解放了设计自身的局限性奇妙的构思大胆的想象导致建筑的多样性。楼房建设的越来越高可以说是当代建筑的一个特点同时也因设计者独特的思想创造了一些平面不规则的高层建筑这些建筑不仅仅代表着科技水平的提高同时也反映的社会的进步。建筑设计中结构设计是非常重要的本文就是通过相应的工程建筑实例对平面不规则建筑结构的设计进行深入分析。关键词：平面不规则；高层建筑；结构设计对于建筑的结构设计我国有相应的规范要求要求建筑的平面布置需要具有规则性相应的的结构之间需要存在一定的对称关系建筑的整体结构设计需要协调合理不应该选用不规则的平面布置方案这样对于结构的整体的性能会造成不利的影响。但是新技术、新材料的不断出现科学技术的不断创新为平面不规则高层建筑的结构设计提供了技术保障如今传统的建筑规范要求已经渐渐不适用于当今的建筑需求。品面不规则建筑为城市建设添加了新的风貌。一、高层建筑平面不规则结构设计问题高层建筑会因为结构设计的不规则使得建筑结构产生一定的扭转效应当然外界不良因素对于建筑的影响也会造成结构发生相应的扭转效应外界不良因素的影响指的是例如建筑区域内发生地震地震会对地面结构造成严重的影响地面某部分结构会发生位移存在的一定扭转力就会使建筑结构产生扭转效应。建筑结构本身也会导致这种不良现象的产生以往的建筑结构设计时会把建筑结构设计想象成一种平面的模型这种设计方法只是适用于原来循规蹈矩的规则结构设计在不规则结构设计中会存在很大的缺陷因为不规则结构设计的建筑建筑的质量中心和刚度中心所在位置很在一定的差距并没有相互的重合。在高层建筑品面不规则结构实际时首先要考虑极限的扭转效应从而确定建筑需要控制扭转力的额度并且能对扭转效应的周期指标有一定的了解要严格的保证建筑可以拥有良好的抗扭转性能这样才能更好地对周期进行控制位移比的控制也应格外的注意提升性能有效途径就是提升建筑的质量和整体结构的刚度。二、工程概述某工程建筑面积11457.3O共21层高66.12m地下室1层～地上3层是商业广场层高3.6m以上楼层为住宅区层高3m。工程采用框架-剪力墙结构设计采用平面不规则、扭矩不规则设计合理的剪力墙能够提高建筑的稳定性需要对建筑结构设计中的薄弱部分采取抗震构造设计。工程在建筑中中分是用了电梯等嵌入剪力墙满足下部商场和上部民用建筑的同时保证构件的连续性。剪力墙在设计中纵横面力求平衡提高抗震性能为减小扭转效应需要优化调整周边潜力强长度以及宽度设计。地下室顶板厚180mm采用了双层双向配置配筋率0.25%。核心结构外力剪力墙厚度从上往下分别为200、250、300、350mm相应的剪力墙截面尺寸为500、600、700mm。楼面设暗梁宽度超过墙宽度至少600mm按照框架梁计算配筋剪力墙边框的暗梁宽度与墙宽相等高度是墙宽的两倍。楼板竖向体型突出部位厚度为150mm上下层楼板厚度为130mm配筋率超过0.25%.三、架构整体计算该建筑工程使用年限为50年抗震等级为8度、第三组预计设计地震加速度数值设定为0.2建筑场地特征周期为0.45s一般地震影响系数不超过0.16最大为0.9属于一级抗震等级地面粗糙度为B类设计。楼面设计依照实际情况设定为居民楼2.0kN/O楼梯间荷载围为3.5kN/O卫生间荷载为2.0kN/O阳台荷载为2.5kN/O要求上人屋面荷载达到2.0kN/O。结构整体计算采用SATWE和PMSAP软件计算SATWE最大地震效应角度角为45.285度PMSAP计算结果与之很接近取15个结构计算振型X向和Y向的有效质量系数分别设定为98.66%、99.92%结构第一振型和第二阵型分别为X向平动、Y向平动第三振型为扭转。荷载和地震作用下满足高规设定要求。建筑总质量为15104.541tX向和Y向最小建立系数分别为5.09%、5.26%大于3.2%满足规定要求。在双向震动作用下考虑到偶然偏心因素最大弹性层间位移与楼间平均层间位移比为1.39：1.21满足要求。X向与Y向结构各层竖向层与层之间的刚度满足高俅结构竖向不存在薄弱层地下室和一层X向和Y向的刚度比满足要求。X向和Y向层与层之间抗剪承载力比值范围分别在0.900～1.340、0.900～1.330满足要求。四、结构不规则设计措施在此设计中为提高薄弱地区的抗扭性能竖向体型突变部位厚度设定为1800mm钢筋设计采用双层双向通长设计配筋率大于0.30%.工程在4～21层民用建筑的设计中平面凸出长度为11.3m加强凸出位置的楼板厚度和配筋率。由于此建筑的上下层之间作用不同因此在4层以上的平面结构部分收近高度11.