建筑给排水系统中节水节能设计浅析(2)

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笔。

参考文献：

[1]吕静.高层建筑给排水节能与经济性浅析[J].华章.2010(22).

[2]许欢评.金泉写字楼给排水设计特点及探索[J].福建建筑.2009(05) .

[3]董洪亮.建筑给排水设计中应注意的一些问题[J].中水企业管理与科技.2008(06) [4]高树民.浅析房地产开发中给排水工程前期管理的问题和措施[J].福建建

筑.2009(11) .

超高层住宅剪力墙结构设计与计算分析

施红军

华东建筑设计研究院有限公司 上海 200135

摘 要：随着超高层住宅建设项目的日益增多，其结构设计问题引起工程设计人员的高度关注。本文结合某超高层住宅的剪力墙结构设计实例，针对该工程的特点，对该超高层的主体结构、地下室以及地基基础设计进行深入分析，同时提出该结构所采取的加强措施。分析结果表明，所采取的技术措施可有效地确保该结构的安全性。

关键词：超高层住宅；部分框支剪力墙结构；结构设计

1. 工程概况

本工程为一栋超高层住宅楼，地下1层，地上层数为49层，高度为154.8米。二层以上为剪力墙结构，由于底层大堂大空间的需要，部分剪力墙无法落地，需要转换，因此结构为部分框支剪力墙结构体系。转换层设于二层楼面，采用梁式转换。该结构强度计算基本风压按100年重现期取值，取W。=0.50kN/㎡；位移计算基本风压按50年重现期取值，为0.45 kN/㎡。拟建场地内未发现影响建筑物稳定性的不良工程地质作用。场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组第一组；建筑场地类别为II类；经进行地基土液化可能性判别，该场地为非液化场地。

（1）对于高度超限的抗震加强措施：将底层剪力墙和框支柱抗震等级从一级提高至特一级。底部加强区剪力墙抗震等级从二级提高至一级。

（2）对于平面规则性超限的抗震加强措施：由于平面较长造成楼层位移比超过规范限制1.2，但小于1.3。增大端部剪力墙水平分布筋的配筋率，加厚端跨楼板厚度并双面双向配筋，使端墙承受的水平地震力能传递至相邻内部剪力墙。

（3）进行基于性能的抗震设计，具体要求见3.4。

3. 地基基础与地下室设计3.1 地基基础设计

本工程的地基基础设计等级为甲级，基础采用桩基-筏板基础。地下室底板面标高为-5.350m，底板厚2.5m，主楼基础埋置深度7.85米，为主楼高度的1/19.7。根据地质勘察结果表明，该建筑场地内7层中风化砂砾岩是良好的桩端持力层。基础采用Φ850钻孔孔灌注桩，桩端持力层设置于7层土，为嵌岩桩，嵌岩深度2.5m，桩长23~28.5米，单桩抗压承载力特征值为4200kN~5000kN。经验算，在罕遇地震和风作用工况下，边缘部位的桩均未出现拉力。

地下室在塔楼和裙房之间不设沉降缝，通过控制塔楼沉降量，在塔楼与裙房之间设置沉降后浇带，并采取控制后浇带封闭时间等措施，来调整塔楼与裙房之间的差异沉降。

2. 主体结构设计2.1 地震作用及抗震措施

根据《安评报告》，小震下水平地震影响系数最大值αmax为0.084，超过《抗震设计规范》中7度设防烈度的αmax，故小震地震作用计算按照《安评报告》取值计算，中震、大震按照规范取值，抗震构造措施适当加强。该超高层住宅高度为154.8米，按照抗震规范规定，6度区框支剪力墙结构的B级高层建筑的最大适用高度为140m，因此该建筑属于超B级高层建筑。应该采取更严格的抗震设计措施以及构造措施。本超高层结构各构件所对应的抗震等级，见表1所示。

表1 本结构抗震等级汇总

3.2 地下室设计

剪力墙底部 加强区范围

地下一层～5层

结构体系框支剪力墙结构

抗震等级

框支框架特一级

剪力墙

底部加强部位为一级非底部加强部位为二级

地下室为1层，顶板楼盖采用梁板结构。本工程塔楼与裙房于地下相连，地上设缝脱开。塔楼外围即为地下室外墙，同时利用地下室电梯井壁及部分填充墙布置剪力墙，使地下室刚度达到大于一层刚度2倍的嵌固要求。经计算地下一层与一层楼层的侧向刚度比为X向为6.86，Y向为3.69。地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端。鉴于本工程的地下室结构超长，因此设置施工后浇带和沉降后浇带来减少混凝土早期收缩对结构的不利影响。

2.2 抗侧力体系布置

本工程平面呈梭形，长宽比2.95。根据建筑布置，利用房间隔墙、楼梯间、电梯间布置剪力墙，受建筑限制，体型较薄方向(Y向)布置剪力墙较多，X向能布置的剪力墙较少。根据计算结果，由于本工程设防烈度为6度，地震作用下结构反应较小，易于满足规范要求。X向迎风面较小，也易于满足规范要求。Y向迎风面较大，Y向风荷载下的侧向变形是控制设计的主要影响因素，整体位移曲线呈典型的弯曲型，最大层间位移角出现在40层附近。为增加Y向抗侧刚度，端部两片剪力墙加厚至600mm，中间房间分隔墙基本为300mm厚，部分为400mm厚，标准层的墙厚没有变化。底层因建筑需要形成南北通畅空间，局部区域上部剪力墙无法落地，通过转换构件将上部竖向及水平荷载传递至框支柱。转换采用转换梁形式。由于上部剪力墙在端部有洞口，致使转换梁内剪力较大，而转换梁高度又受到限制，故通过在梁内设置型钢增加抗剪承载力。为增加延性，在转换梁两侧的框支柱内设置型钢。底层落地剪力墙加厚，增加底层侧向刚度。

3. 结构计算分析

本工程采用SATWE进行计算设计，用ETABS程序进行了校核比较，并采用弹性时程分析结果与前两者进行分析比较。其主要计算结果如下。

3.1 动力分析结果

X向平

Y向平动比

程序

周期

动比例

例（%）

（%）

T1

SATWE

T2T3T1

ETABS

T2T3

4.58864.05183.13004.36614.03183.1478

0.990.000.011.000.000.00

0.001.000.000.001.000.00

（%）0.010.000.990.000.001.00

T1=0.721T1=0.682

T3/

61730

99%（Y向）

T3/

60653

94%（Y向）99%（X向）

比例

比

（t）

97%（X向）

扭转

扭转周期

质量

与系数（%）

结构总

有效质量参

2.3 加强构件措施

由于本超高层结构的建筑高度为超B级，因此本结构采取加强措施以确保其受力安全合理。采取加强措施如下：

表2 动力分析结果

可见，第一、第二振型分别为Y向和X向平动，第三周期为扭

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