

【摘要】對該綜合樓連體部分進行結構樓板進行應力分析,給出多遇地震下樓板應力分布圖,并提出應對措施,在實際工程中具有借鑒作用。
【關鍵詞】連體;樓板;應力分析
1、工程簡介
本工程為浙江財經大學文華校區改擴建工程一期綜合樓,地上結構平面投影為“回”字形,通過抗震縫形成A、B、C區三個獨立結構單元。其中B區為超限連體建筑,該區西面緊鄰AC區,通過設抗震縫斷開形成獨立塔樓。東立面為沿街立面,內有商業用房、會議廳、教學行政樓、辦公樓、研究室、多功能廳等。根據建筑功能和外觀需要,本區不設置抗震縫。B區單體總長109.200m,總寬43.500m,房屋高度38.910m。標準柱網為8.7mx8.4m,一至四層層高4.790m,其余樓層層高均為3.900m,現針對B區第三層、第五層連體部分結構樓板重點進行分析。
2、多遇地震作用下的樓板應力分析
2.1模型及主要計算參數
靜力計算和多遇地震作用下的計算采用了盈建科(YJK1.7版)為主要計算程序,并采用Midas Building(2014版)進行計算以對比校核。
2.2樓板應力分析
按照《高規》要求,當樓板可能產生較明顯的面內變形時,計算應考慮樓板面內變形影響。由于本項目三層和五層為較長樓板結構,在溫度作用下可能會產生較大面內應力。因此在盈建科軟件計算中,對這全樓樓板指定為彈性板6,以便對樓板應力進行分析。該單元既有面內剛度又有面外剛度,且采用有限元計算彈性板荷載,同時考慮梁與彈性板變形協調,此時彈性樓板的配筋不僅考慮彎矩的作用,還考慮板單元受到的拉力或壓力的作用,按壓彎或拉彎構件分析,從而提高了精確性。同時,指定升溫工況為+250C,降溫工況為-200C。由此得到的彈性樓板整體位移結果見圖1,三層和五層的樓板最大應力云圖2~3。由圖可知:
(1)所有樓層樓板變形均不大,配筋均可按照非彈性板計算。
(2)各層樓板大開洞周邊、樓板凹角處以及與剪力墻相連的樓板拉應力相對較大,樓板仍處于彈性狀態。設計中板厚及配筋擬給予適當加強,保證樓板可以有效傳遞水平力。
(3)五層北面大跨屋面位置處也有較大變形,尤其是東西支座位置應力較大。中部由于主梁起到一定支撐作用,應力相對小一些。因此擬加強支座處的板厚和配筋。
(4)以五層樓板溫度荷載單工況下作用為例。由于y向長度較大,故分析溫度產生的y向應力??傮w來說溫度應力產生的影響相對其他工況較小。由溫度荷載產生的較大應力主要集中在北面端部、樓板大開洞周邊、樓板拐角處以及豎向構件附近樓板。故以上位置樓板配筋擬予以適當加強。
2.3主要加強措施
根據樓板應力分析結果,加強突變層的樓板厚度和配筋,上下層結構樓板也適當加強構造措施。控制上部收進結構的底部樓層層間位移角不大于相鄰下部區段最大層間位移角的1.15倍。體型收進部位上下各兩層塔樓周邊豎向構件的抗震等級提高一級。
結論:
總體上看,多遇地震作用下各層主要樓板的應力處于可控范圍內,設計時適當增加樓板厚度,從應力分布看,樓板剛度適中,足夠傳遞水平力而不導致水平力作用下樓板開裂從而引起樓板剛度的大幅消弱,因此對部分應力集中處加強樓板配筋,使其達到在多遇地震作用下樓板基本處于彈性狀態。
參考文獻:
[1]高層建筑混凝土結構技術規程:JGJ3-2010[S]北京:中國建筑工業出版社,2011.
[2]建筑抗震設計規范(2016年版)GB50011-2010[S]北京:中國建筑工業出版社,2010.
[3]混凝土結構設計規范(2015年版)GB50010-2010[S]北京:中國建筑工業出版社,2011.
作者簡介:
金霄龍,男, 1976.5,大學本科,高級工程師,研究方向為地基基礎及防護工程,一級注冊結構工程師;注冊巖土工程師;一級注冊結構人防防護工程師;注冊咨詢(投資)工程師;就職于浙江精創建設工程施工圖審查中心。