某高层写字楼斜柱结构计算分析 .doc

某高层写字楼斜柱结构计算分析 钱峰 吕晓刚 王磊 刘飞飞 （武汉欧乐建筑设计有限公司，湖北 十堰 442000） 摘要：本文通过SATWE与ETABS两种结构计算软件对某高层写字楼竖向斜柱进行内力分析及重要部位在中震作用下弹性分析，最后给出了相关节点的设计和构造加强措施。 关键字：斜柱，内力分析，弹性分析，构造加强 Structural Analysis of Inclined Columns In a Highrise Office Building Qian feng Lv xiaogang Wang lei Liu feifei （Wuhan Ole Architect Design Co.Ltd,Shiyan,Hubei, 442000） Abstract: Two results from SATWE and ETABS software of structural analysis of inclined columns and the elastic analysis under mediate-earthquake of a high -rise office building are presented in this paper. Finally,the design and strengthening measures of the relevant joints are presented. Keywords: inclined column,analysis result,elastic analysis,structural strengthening1 工程概况 该高层写字楼位于武汉市某工业小区，香港路和金门路交叉口东南侧1#地块，基地景观环境较好，交通便利。工程建设用地面积5986.8m2，占地面积1998 m2，建筑物总高度99.40m，地下总建筑面积8583 m2，地上总建筑面积35498 m2。工程地下两层为车库、后勤用房及设备用房，层高均为4.2m，地下二层战时作为人防。地上一层为办公大堂和办公用房，二层至二十六层为办公用房。一层层高为4.5m，二至三层层高均为4.2m，四至二十六层层高均为3.75m。 本工程为高层建筑物带局部裙房组成，根据建筑高度及体形等，采用框架-剪力墙结构。由于建筑立面造型需要，在18层以上西北侧立面斜向内收，与竖向形成3°夹角，如图1.1所示结构平面布置图中轴1/H～2及轴J～1/2柱节点，十八层与屋面层两柱节点水平距离为1766mm。结构设计时利用倾斜立面布置了连续的斜向框架柱，避免了竖向构件的转换问题。根据建筑抗震规范GB50011-2010知框架-剪力墙结构中的框架抗震等级为二级，剪力墙抗震等级为二级，但由于斜向框架柱的布置将其抗震等级提高为一级。为使结构更加合理、减轻建筑自重及耗材，同时满足设备管线走向，结构体系布置时采用单向板，并将标准层混凝土楼板厚度控制在100mm。但由于斜 柱的存在会引起楼盖梁板产生轴向应力，且与斜柱相 连部分的构件受力较复杂，本文主要对该斜柱及其相连部分构件进行详细的计算分析并提出相应构造加强措施。 图1.1 标准层结构平面布置图 2 结构计算分析 2.1 整体结构分析 由于本工程属于超限高层，根据建筑抗震规范GB50011-2010第5.1.2条第3款知对该类建筑需采用两种不同的力学模型结构计算软件进行整体分析，以便相互校核。故本次多项结构分析计算分别采用中国建筑科学研究院PKPM系列SATWE程序（2010.4版），北京金土软件有限公司和美国CSI公司研发的空间分析软件ETABS （V9.7.0版）。主要设计计算参数见表2.1，计算结果见表2.2。 表2.1 主要设计参数取值 中梁刚度放大系数 1.8 是否考虑偶然偏心地震 是 梁扭矩折减系数 0.4 是否考虑双向地震扭转效应 是 梁端弯矩调幅系数 0.85 是否考虑P-△效应 否 连梁刚度折减系数 0.7 是否自动考虑梁柱刚域 否 墙柱设计活荷是否折减 是 基础设计活荷是否折减 是 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力 是 0.2Q调整起始层数 1-27 是否采用刚性楼板假定 是 由表2.2整体结构计算分析结果可知：（1）两个程序得到的扭转周期均小于平动周期的0.90倍，满足规范要求；（2）本楼属于7度（0.15g）抗震设防区的结构，周期小于3.5s。根据规范JGJ3-2002 3.3.13条，X方向、Y方向的最小剪重比均为2.4%，而两程序计算出的X、Y方向最小剪重比略少于规范值，程序已自动乘以放大系数。从以上结果可以看出结构主轴X、Y向动力性能相近，主要控制参数均满足规范相关要求；（3）