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1.結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)要點

（1）在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)當要考慮水平荷載的作用。尤其是對于高層建筑結(jié)構(gòu)來說，構(gòu)件在豎向荷載作用下（如恒載、活載）會產(chǎn)生軸力和彎矩，其彎矩與高度是一次方關(guān)系，但對于在水平荷載作用下，豎向構(gòu)件的軸力和彎矩則與高度是二次方關(guān)系。顯然對于高層結(jié)構(gòu)來說，水平荷載作用下其對結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的影響程度大于豎向荷載。另外，從結(jié)構(gòu)效應(yīng)角度分析，豎向荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響效應(yīng)基本上是定值，但對于水平荷載，其對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響確實非定值，與結(jié)構(gòu)的動力特性有很多關(guān)系，不同的結(jié)構(gòu)特性所產(chǎn)生的水平荷載效應(yīng)會出現(xiàn)很大的不同，因此對于結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)對水平荷載效應(yīng)進行嚴密的計算和分析。

（2）同時對于高層結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的延性問題。隨著建筑高度的增加，其對結(jié)構(gòu)的柔性產(chǎn)生較大影響，建筑高度越大，結(jié)構(gòu)越是顯得柔，越柔的結(jié)構(gòu)就會使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，越大的結(jié)構(gòu)變形就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)較快地進入塑性階段，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)倒塌問題。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當確保結(jié)構(gòu)具有足夠的延性，具體可通過對結(jié)構(gòu)采取一定的工藝和技術(shù)措施從各方面來有效地增加結(jié)構(gòu)的延性。另外，鑒于隨著高度增加，水平荷載會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平側(cè)移，因此應(yīng)當考慮到嚴格控制建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形，應(yīng)把結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移控制的規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

2.工程實例分析

某高層住宅結(jié)構(gòu)地上建筑層數(shù)為20層，同時有一層地下室，建筑高度為75m，長寬比為3.7~7.5，高寬比為5.5~10.0之間，建筑總面積達到25萬m2。本結(jié)構(gòu)地處地勢平坦區(qū)域，地基表面的土層基本為人工填土，填土下面則為沉積土，水平和豎向兩個方面的土分別較為均勻，根據(jù)本地區(qū)的規(guī)范要求，本工程為6度抗震，場地類別為三類，基本風壓取為0.45kN/m2。

2.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

從結(jié)構(gòu)概念設(shè)計出發(fā)，鑒于本結(jié)構(gòu)高度為75m，通過方案比較分析，本結(jié)構(gòu)類型采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。對布置本結(jié)構(gòu)的剪力墻時，充分考慮建筑使用功能要求，對剪力墻的布置位置以及豎向進行合理設(shè)計，而且剪力墻盡可能地布置在結(jié)構(gòu)周邊位置，使得剪力墻有效地滿足抗側(cè)力要求同時有效地起到抗扭效果。同時剪力墻的布置可以形成筒體結(jié)構(gòu)，在筒體周圍可以合理的布置框架柱。同時對本結(jié)構(gòu)的樓層主次梁的布置是沿著Y方向，這是為了滿足使用功能的要求和樓高的限制，這樣有利于提高樓層的凈高，降低主梁的高度。本工程結(jié)構(gòu)的嵌固端位于地下室的頂板，因此對于板厚選取時，應(yīng)充分考慮板承載力以及嵌固的剛度要求，選取板厚為180mm，對板采取雙層雙向拉通配置。3.2基礎(chǔ)設(shè)計在進行基礎(chǔ)設(shè)計之前要充分了解地質(zhì)勘察的結(jié)果，通過承載力的計算，本工程的基礎(chǔ)采用梁板式筏形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)雙向同時配置有梁，X方向的梁尺寸為900×1800，Y方向梁的尺寸有兩種，分別為1000×2000或1800×2000，根據(jù)受力的不同，合理進行梁的布置。筒內(nèi)電梯基坑和集水井會產(chǎn)生一定的沉降，這導(dǎo)致了在主梁的布置時，遇到沉降的部位難以進行貫通，筒體局部變形部位的豎向荷載相對較大，因此在設(shè)計基礎(chǔ)板厚時，考慮增加筒體四周的板厚，其值取為1.5m，而其他部位的板厚則取為1.0m。在本工程中是采用軟件進行基礎(chǔ)的計算的，計算時基礎(chǔ)采用的計算模型為彈性地基梁板，為了確保計算結(jié)構(gòu)的精確度，應(yīng)特別注意各種先進技術(shù)資料的收集和整理。

2.3框支層結(jié)構(gòu)的設(shè)計

（1）框支柱的設(shè)計。鑒于控制框支柱的軸壓比為0.6，本工程所采用的框支柱截面形式有多種，為1300×1300或1300×2300等幾種紅形式。在設(shè)計中，通過相應(yīng)的計算可知，全部的框支柱在受力方面都較為合理，沒有出現(xiàn)異常的情況，軸壓比均滿足低于0.6的要求，在0.41~0.52之間，因此，在設(shè)計中對于框支柱變形的控制情況較為理想。當進行框支柱的剪力設(shè)計時，剪壓比的大小不得超過0.15，跟根據(jù)配筋情況確定設(shè)計值，同時要乘以1.1的放大系數(shù)。柱內(nèi)的縱向配筋率低于1.2%，而箍筋配筋率不得超過1.5%，這樣的配筋情況才能保證柱的延性效果。

（2）剪力墻的設(shè)計。在本工程的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)不同部位的情況，相應(yīng)的設(shè)計剪力墻的厚度。本工程中，核心筒的落地剪力墻的厚度為40cm，而在其他部位，例如建筑四角，其采用的剪力墻的厚度為70~90cm，形狀為L形。在本工程中，通過分析，采用的墻肢軸壓比的數(shù)值為0.5以內(nèi)，這樣可以有效的提高混凝土的受壓能力，整體上提高了結(jié)構(gòu)的額延性。對墻體結(jié)構(gòu)進行水平和豎向鋼筋的配置時，應(yīng)滿足計算結(jié)果的要求，同時還應(yīng)符合規(guī)范的要求，規(guī)范中規(guī)定鋼筋的最小配筋率不得低于0.3%。當對于底部加強區(qū)域的剪力墻進行設(shè)計時，有其相應(yīng)的規(guī)范和技術(shù)要求。在剪力墻的周圍要布置好一定量的約束邊緣構(gòu)件，這些構(gòu)件的配筋率不得低于1.2%，同時箍筋的配筋率應(yīng)大于1.4%。

（3）箱形轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計。在本工程中，存在箱形轉(zhuǎn)換層的設(shè)計。該層的總高度為244cm，樓層中的樓板厚度取值為25cm。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采用分析軟件進行轉(zhuǎn)換層內(nèi)力和變形的計算。通過軟件的分析結(jié)果可知，在不同的荷載作用下，該轉(zhuǎn)換層上層樓板的最大壓力均低于1.2MPa，而下層樓板的最大壓力相對較大，為2.0MPa。規(guī)范規(guī)定，該轉(zhuǎn)化層的采用雙向進行配筋，鋼筋應(yīng)貫通整個樓板，設(shè)計中，應(yīng)保證樓板的裂縫在0.2mm以內(nèi)。

3.結(jié)語

結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性，文章通過結(jié)合筆者實踐經(jīng)驗，總結(jié)出結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)當重點注意的幾點事項，同時結(jié)合工程實例來加以探討，提出了相應(yīng)的設(shè)計策略，為同行提供參考借鑒。

作者：朱應(yīng)紅單位：泰安市泰山燃氣集團有限公司