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高层建筑方面论文范文参考文献,与某B级高度高层建筑的结构方案相关论文答辩开场白
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【摘 要】：本文针对某B级高度高层建筑工程案例,探讨了在方案阶段的结构方案选型,对比了不同结构方案的试算结果,给出了提高抗侧移刚度的解决方案,并就局部具体问题提出一些讨论.
【关 键 词】：B级高度高层建筑框架―核心筒筒中筒抗侧刚度
1.工程概况
本工程为某城市综合体的一部分,地下3层,地上30层,总高120m.地下部分为车库、仓储,地上一～四层商业,五～三十层办公.商业部分层高4.5m～6.1m,办公部分标准层层高3.8m,总建筑面积约4.3万m2.抗震设防烈度8度（0.20g）,二类场地,基本风压0.60KN/m2.按建筑总高、相应的抗震设防烈度和可能采取的结构体系,根据《高规》3.3.1条规定,该工程属于B级高度高层建筑.
2.结构方案选型
根据该项目的概况,可能采用的结构体系有：框架―剪力墙结构、部分框支剪力墙结构、筒体结构.就建筑平面布置而言,竖向交通体系和设备、电井道均位于中心位置,外墙以玻璃幕墙为主,这种平面布置可以优先考虑的是筒体结构体系.筒体结构具有造型美观、受力合理、使用灵活、以及整体性强等优点.目前全世界最高的100幢高层建筑约三分之二以上采用筒体结构,国内百米以上的高层建筑有一半以上采用筒体结构.
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3.结构试算及对比分析
同时进行了框架―核心筒和筒中筒两种结构方案的试算,底层结构平面布置分别如图1、图2所示,分别简称方案一、方案二.核心筒部分结构布置相同,底层核心筒外墙墙厚700mm（以下构件截面单位均为mm）,砼强度等级C50,随层数增加,截面和砼强度等级逐渐收小至300和C30,梁、板砼强度等级均为C30.方案一外围采用稀柱框架,底层柱截面1200x1200,砼强度等级C60,随层数增加,柱截面和砼强度等级逐渐收小至600x600和C30,梁截面主要为400x800.方案二外围采用由密柱深梁形成的外框筒,底层角柱截面1200x1200,边柱截面1000x800（800x1000）,柱净距在1.9m～3.15m之间,柱截面和砼强度等级向上收小,主要框筒梁截面X向400x1000,Y向450x1200.
图1框架―核心筒（方案一）结构平面布置
图2筒中筒（方案二）结构平面布置
主要试算结果如表3所示.对比这两种结构方案的计算结果可以看出,相对筒中筒结构而言,框架―核心筒结构的自振周期较长,侧移较大,结构抗侧刚度较小,其中最大层间位移角的数值不满足规范限值.方案一周边框架抗倾覆力矩占比不大,核心筒提供主要的抗侧刚度,角柱和边柱轴力差别不大,剪力滞后效应并不明显,其受力特征与框架―剪力墙结构相类似.方案二周边框筒承担了一半左右的抗倾覆力矩,空间效应明显,刚度很大；另外,角柱轴力成倍于边柱,剪力滞后效应明显.两种方案的结构周期比均较小,显示出了筒体结构良好的扭转刚度.
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鉴于方案一最大层间位移角超限,结构体系未能提供足够的抗侧刚度,将只能采取方案二或者对方案一进行进一步处置.由于四层及以下○M轴外接裙房商业,密柱框筒方案一定程度上影响建筑功能的发挥,经与建筑协商,仍然倾向于在方案一的基础上给出解决方案.方案一的主要问题是Y向抗侧刚度不足,主要原因是核心筒Y向宽度偏小,高宽比约为1/13,一般而言框架―核心筒的核心筒高宽比不小于1/12比较合适.
综合考虑后,在○3轴和○10轴增设Y向剪力墙,通过较大截面的框架梁连接核心筒协同提供Y向抗侧刚度,平面布置如图4.修改后的方案初步试算得
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图4
4.结构方案局部问题
在结构整体计算结果参数满足规范的条件下,下一步工作对结构局部细节还有以下几个问题需要注意.1）、○N轴交○1轴处梁、柱错位受力不利,可以考虑设置矩形柱或框架柱移位对齐.2）、○3轴框架梁支承在核心筒外墙洞口连梁上,应尽量避免.3）、核心筒角部洞口距角部太近,容易形成应力集中.4）、○P轴核心筒外墙连续开洞,出现小墙肢薄弱环节.核心筒的剪力墙布置是筒体结构方案的重要环节,在不影响建筑功能的情况下,应尽量采取受力合理的布置方案.
5.结语
本工程在试算了不同的结构布置方案的情况下,最终选择了框架―核心筒局部增设剪力墙的方案,该方案满足建筑功能要求,同时主要的整体计算结果参数满足规范要求.在局部问题得到解决调整后,可以进行下一步设计工作.同时,不同的方案算例对比分析,对今后的结构方案布置提供了一定的经验.
参考文献：
[1]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）.北京：中国建筑工业出版社,2010.
[2]全国民用建筑工程设计技术措施2009（结构混凝土结构）.北京：中国计划出版社,2009.
[3]程懋,张燕平,沈莉.对框架-核心筒结构平面布置的理解和探讨[J].建筑结构.技术通讯,2007（9）.
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