中国论文网站建筑设计论文范文赏析

　　中国论文网站推荐建筑论文发表期刊《建筑知识》是由建筑师、工程师的学术团体中国建筑学会主办的、建设部主管的一本科普期刊，创刊于1981年，现拥有读者近4万。他们遍及全国的各个设计院、建筑师、工程师、材料商、房地产开发公司、装饰公司、大专院校的学生和各大企业的基建部门。创刊二十多年来，以其严谨的工作作风，博得了广大读者的欣赏与信赖。国内统一刊号：CN11-1243/TU，国际标准刊号：ISSN1002-8544）。中国知网全文收录。

　　摘要：本文主要介绍阜宁金港名门的结构设计以及对超长地下室和剪力墙结构设计的一些热点进行分析讨论。

　　关键词：结构,设计,布置,优化

　　一、工程概况

　　该项目位于盐城市阜宁县阜城镇，东侧为天津路，北至串场河，南临澳门路。建筑面积约20万平方米。地下单层车库分为人防区和非人防区，其中地下车库人防区按平、战结合要求，平时为小型汽车停车库、设备用房;战时为甲类核（常）6级二等人员掩蔽所。各栋单体地下室为两层，为非机动车库及储藏室。地面以上共有11栋高层住宅，其中2栋33层，高度95.9m，1栋28层，高度82.6m，1栋11层，高度31.9m，另外7栋为18层，高度52.2m。住宅采用抗震墙结构，地库采用框架结构，抗震按6度（0.05g）,第三组设防。抗震设防类别为标准设防类，简称丙类。地基基础设计等级为甲级。

　　二、超长地下室结构设计

　　原地下车库平面尺寸达176.4米x177.9米，大大超出了规范规定的混凝土结构最大伸缩缝的间距要求，属超长结构。地库范围有6栋高层住宅，车库地下室如设缝脱开，上部高层建筑的地下部分没有侧限，基础埋深须从地下室底板面算起，基础深度很大。基坑支护也将增加很大的投资；如地下室按上部高层建筑分割成六个独立的地下室，侧壁间填砂解决侧限和基础埋深问题，人防和车库需增加很多出入口，浪费较多的建筑面积，增加许多设备投资，同时也减少了停车数量，影响建筑功能。综合以上诸多不利因素，地下室结合人防区和非人防区的不同功能要求，将大地库分为非人防机动车库和人防机动车库两个独立地库，两地库间通过通道相联系，这样做的好处，除了最大限度避免以上各种不利因素，还可结合建设单位的开发周期，一期先施工非人防区地库，预留通道口可先行封堵，施工完正常回填土，待二期人防区地库施工结束后打通通道，方案调整后的地下室平面详见图一。

　　图一地下室平面

　　超长地下室混凝土结构设计主要从以下几方面考虑：

　　（一）水平梁、板结构采用较低强度等级的混凝土，减小水泥用量。优化混凝土配合比，采用低收缩水泥，控制水灰比，减小混凝土自身的收缩。

　　（二）设置施工后浇带，减小混凝土的收缩应力。后浇带设置详见图二。混凝土总收缩量的60％在早期的60天内完成，设置后浇带使混凝土在较短范围内自由收缩。待混凝土大部分收缩完成后再浇注施工缝处混凝土，可减小混凝土的收缩应力。本设计要求后浇带应至少60天后才能浇注混凝土。由于本工程地下室较大，结合流水施工，设置后浇带对总工期不会产生太大的影响。

　　（三）加强施工养护，基础大体积砼施工时，应合理选择砼级配比，宜选用水化热低的水泥，掺入适当的粉煤灰和外加剂，控制水泥用量，采用蓄热法养护。

　　图二后浇带布置平面

　　三、剪力墙结构设计

　　（一）基础设计

　　拟建场地地处滨海相沉积平原地貌单元，表层为素填土，其下为全新统（Q4）古泻湖相沉积的粘质粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉砂、粉砂、粉质粘土。基础底面下各土层分布如下：

　　层号岩土层名称平均层厚

　　（m）预制桩桩侧极限摩阻力

　　(Kpa)

　　粘质粉土1.530

　　③淤泥质粉质粘土716

　　③A粉砂2.724

　　③B粉砂1.232

　　③C粉砂夹淤泥质粉质粘土322

　　③D粉砂2.536

　　③E粉砂夹淤泥质粉质粘土2.224

　　③F粉砂夹淤泥质粉质粘土0.822

　　④粉质粘土2.838

　　⑤粉砂3.356

　　⑤A砂砾土4.340

　　⑥粘质粉土3.738

　　⑥A粉砂1.358

　　7粘土472

　　根据地勘报告和建议，结合项目所在地的市场供货情况，本工程基础采用预应力混凝土空心方桩，桩端持力层为7层粘土层，桩径Φ400，桩长20~26m，单桩竖向承载力特征值为990KN。纯地库柱下采用抗拔桩，抗拔承载力特征值220KN。

　　（二）上部结构设计

　　1、结构嵌固端的确定

　　地库范围6栋高层均为纯住宅，采用抗震墙结构，抗震墙抗震等级四级。结构整体分析采用多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件－SATWE，计算结果如下（以8#楼为例）：

　　周期：T1=1.41S，T2=1.24S，T3=1.13S

　　最大层间位移角：X向：1/1533，Y向：1/1768

　　最大楼层位移与平均位移比：X向：1.24，Y向：1.27

　　剪重比：X向：1.55%，Y向:1.76%

　　根据《建筑抗震设计规范疑问解答》：对于带有大底盘裙房，计算裙房与其上塔楼的楼层刚度比时，不可取裙房的所有竖向抗侧力构件的刚度总和，可取其有效影响范围内的竖向构件参与计算，所谓有效影响范围，可由塔楼与裙房交界处做45度向外斜线，取斜线范围内的竖向构件参与计算。对地下室部份也可照此处理，而不能将所有竖向构件，特别是取地下室外墙参与计算。再根据《建筑抗震设计手册》要求：在计算多塔大底盘结构的地下室楼层剪切刚度比时，大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2，每栋塔楼范围内地地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不宜小于1.5。

　　本工程按图三划分原则，采用考虑层高修正的楼层侧向刚度比值法计算层间侧移刚度，计算分析结果如下：

　　图三

　　FloorNo.2TowerNo.1

　　Xstif=18.2604(m)Ystif=17.1805(m)Alf=0.0000(Degree)

　　Xmass=33.7045(m)Ymass=27.3463(m)Gmass(活荷折减)=6206.2393(5492.2305)(t)

　　Eex=0.9774Eey=0.6633Ratx=1.0000Raty=1.0228Ratx1=75650.0625Raty1=18770.0000

　　Ratx2=54781.0820Raty2=13592.0693

　　薄弱层地震剪力放大系数=1.00

　　RJX1=1.5333E+08(kN/m)RJY1=1.5733E+08(kN/m)RJZ1=0.0000E+00(kN/m)

　　RJX3=1.8666E+11(kN/m)RJY3=6.3259E+10(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)

　　RJX3/H=6.9134E+10(kN/m)RJY3/H=2.3429E+10(kN/m)RJZ3/H=0.0000E+00(kN/m)

　　FloorNo.3TowerNo.1

　　Xstif=21.2317(m)Ystif=18.3790(m)Alf=0.0000(Degree)

　　Xmass=21.4182(m)Ymass=16.8038(m)Gmass(活荷折减)=730.3085(679.4778)(t)

　　Eex=0.0153Eey=0.1698

　　Ratx=0.2427Raty=0.3474

　　Ratx1=2.3553Raty1=2.5132

　　Ratx2=1.8319Raty2=1.9547

　　薄弱层地震剪力放大系数=1.00

　　RJX1=3.7214E+07(kN/m)RJY1=5.4662E+07(kN/mRJZ1=0.0000E+00(kN/m)

　　RJX3=3.5249E+06(kN/m)RJY3=4.8146E+06(kN/m)RJZ3=0.0000E+00(kN/m)

　　RJX3/H=1.2155E+06(kN/m)RJY3/H=1.6602E+06(kN/m)RJZ3/H=0.0000E+00(kN/m)

　　经综合判定，本工程结构的嵌固端设在主楼两层地下室的顶板即建筑首层的正负零标高处，这样取的好处是有利于减小抗震墙总加强部位的范围，比较经济。

　　2、少量框架抗震墙结构的抗震等级确定

　　地库范围以外的5栋高层为商住楼，底部两层裙房为商铺及物业办公，三层以上主楼为住宅，主楼采用抗震墙结构，裙房采用框架结构，属于带少量框架的抗震墙结构。

　　按抗震规范6.1.3.2条，裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定抗震等级外，相关范围不应低于主楼的抗震等级。本工程裙房部分两层框架，高度小于24米，按框架结构确定的抗震等级为四级，主楼抗震墙结构，高度52.2米，高度小于80米，抗震等级为四级；按《江苏省房屋建筑工程抗震设防审查细则》5.1.1.3条，裙楼的抗震等级不应低于整个结构按框剪结构体系和主楼高度确定的框架部分的抗震等级，本工程按框剪结构体系和主楼高度（52.2米，高度小于60米）确定的框架部分的抗震等级亦为四级。综合判定本工程主楼部分抗震墙结构抗震等级为四级，附楼框架部分的抗震等级为四级。

　　3、抗震墙的布置及优化

　　对于建筑层数主要为18层左右的本项目，经过合理设计的抗震墙结构体系是抗震性能良好的一种结构体系，抗震墙的合理布置是一门艺术，属于概念结构设计的范畴。抗震墙布置的优劣直接关系到整个结构的经济指标，本项目在设计中针对抗震墙的布置主要采取以下措施：强周边，弱中部；多均匀长墙，少短墙；多L形、T形墙肢，少复杂形状，避免一字形墙；沿高度均匀变化；各墙肢轴压比接近。以8#楼为例，抗震墙布置如图四所示：

　　图四剪力墙布置平面

　　选择合理的剪力墙数量，可以多次试算，根据合理的抗侧刚度需要(以层间位移角为参考)，调整剪刀墙的布置，尽量减少与避免小墙肢与短肢墙。当扭转效应大(周期比、位移比较大)需调整时，应注意到接近刚度中心的墙体对抗扭贡献小，远离刚度中心对称布置在外围的墙体对抗扭贡献大。有时往往通过做减法进行调整更有效。

　　由于本工程抗震墙的抗震等级为四级，抗震墙的配筋多不是内力控制而是构造配筋，对于本工程，抗震墙的分布钢筋，标准层以上均为构造钢筋，墙肢两端设置构造边缘构件，除个别位置边缘构件（如大房间、悬挑梁根部）外，也均为构造配筋。对于SATWE软件计算结果中配筋过大的个别边缘构件，采用抗震墙组合墙体的配筋方法，对L形、T形等多肢抗震墙采用多肢组合受力、平截面假定的双偏压配筋模式、这样可以减少按照单肢计算得出的抗震墙边缘构件的配筋结果，使设计更为合理，从而降低项目成本。

　　结束语

　　随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，建筑功能越来越复杂，对结构设计的要求也越来越高。类似本工程这样的地下部分连成一片的大地库，地上多栋主楼与地库连成整体的结构越来越多。解决好这类结构的设计是时代赋予我们结构工程师的责任。

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