部分框支剪力墻結構寬扁轉換梁設計分析

商群濤

【摘要】本文主要介紹部分框支剪力墻結構體系中寬扁轉換梁的設計重點和方法，供同行借鑒參考。

【關鍵詞】部分框支剪力墻結構體系;寬扁轉換梁

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、工程概況

本工程總建筑面積約48.3萬平方米。地上6棟住宅為45層，地下3層，屋面距地面高度154.5m，首層高6.5m，二層高5.8m，三層（轉換層）層高10.7m，標準層及避難層標高均為3.1m。本項目建筑功能為高層住宅，轉換層以下的裙房為商業，地下室為車庫及配套設施。

2、主要設計參數

本項目抗震設防類別塔樓為標準設防類（丙類），裙房為重點設防類（乙類），抗震設防烈度為7度，剪力墻底部加強區為特一級，非底部加強區為一級，框支框架為特一級。

50年一遇基本風壓為0.8kN/m2，地面粗糙度類別為C類，風荷載體型系數1.4。

阻尼比等參數按規范取值。

3、超限類型及抗震性能目標

根據《廣東省超限高層建筑工程抗震設防專項審查實施細則》（粵建市〔2016〕20號）規定，塔樓為超B級高度的超限高層，含扭轉不規則、樓板不連續、平面凹凸不規則、豎向構件不連續共4條不規則項。

本工程采用基于性能的抗震設計方法，選定塔樓的抗震性能目標均為C級。

4、結構體系分析

塔樓結構體系為部分框支剪力墻結構體系，轉換層層的結構布置見圖1。

塔樓轉換層位于第3層（第4層樓面），每個轉換層將兩個塔樓連成一體，形成雙塔，核心筒均為落地剪力墻。地下室頂板開洞少，剛度較完整，采用普通梁板式布置，故將塔樓的嵌固端設置在地下室頂板處。

框支框架由框支柱、框支梁組成，框支柱采用圓柱，框支柱直徑為2200～2500mm，框支梁高度為3000mm，部分框支梁設置了鋼骨或抗剪鋼板，鋼骨截面為H型2000x400x40x40，抗剪鋼板不帶翼緣，為保證上部剪力墻的鋼筋錨固長度，鋼骨或鋼板頂與框支梁頂的距離不小于800mm。

剪力墻分為上部（轉換層以上）剪力墻和落地剪力墻，轉換層上部均為剪力墻結構，根據指標及構件計算，剪力墻底部為300mm，300mm墻的延伸長度根據計算確定，落地剪力墻從基礎頂延伸至轉換框架頂部，其中上部塔樓核心筒延伸下來的位置墻厚為800mm，其余加強位置的墻厚為1000mm。

5、設計要點

5.1 主要的框支梁承載力驗算

鑒于框支梁受力復雜性，采用各性能目標構件計算加實體分析復核的方式分析設計，主要實體分析詳見圖2，主要構件分析詳見表1。并對不同工況、不同性能目標下構件分別計算，并根據計算結果包絡設計。

5.2樓板應力分析

本項目塔樓樓板性能目標為中震作用下不屈服。采用YJK-A進行中震作用下的樓板應力分析，根據應力結果對樓板配筋進行校核。

計算結果表明，各層樓板在中震作用下，除極少部分洞口邊角外，大部分樓板的應力最大值均小于C30混凝土抗拉強度標準值2.01Mpa，所以洞口邊采取加大板厚（130mm厚，部分150mm厚），設置拉通筋（0.25%配筋率）的方式進行加強。

5.3其他分析說明

此外，本項目還對“抗連續倒塌”、“施工階段分析”、“鋼節點分析”等方面進行了詳細分析，并對小震、中震、大震分別進行了靜、動力下的彈（塑）性驗算，驗證了項目可行性并為施工圖設計提供設計依據。

小結：

通過計算分析，由于采取了合理的結構布置，并針對薄弱部位采取了相應的加強措施，使得結構具有良好的抗震性能，滿足既定的性能目標。

參考文獻：

[1] DBJ15-92-2013廣東省《高層建筑混凝土結構技術規程》

[2] Midas Gen、Midas FEA技術手冊