泸州波士顿国际大厦转换层结构分析与设计

论文摘要

近年来,在高层建筑结构中由于使用功能的要求,结构下部几层需要大空间从而导致结构竖向抗侧刚度有较大的变化,为此常设置转换层进行结构转换。国内外学者对此类复杂高层建筑结构在设计方法及技术措施等进行了一些探讨。实际工程中,转换层形式多种多样,设置的位置也由于受多种因素的制约而各有不同。不同形式和位置的转换层,对于结构的地震反应及整体抗震性能具有较大影响,本文结合具体工程对此进行分析研究。本文以泸州波士顿国际大厦具有梁式高位转换的复杂高层建筑结构为背景,采用通用的SATWE墙元空间结构分析程序,分析当转换层位于不同高度时对地震反应的影响,以及转换梁刚度和转换层楼板厚度对转换梁抗扭性能的影响,总结了有关梁式转换高层建筑结构地震反应的一般性结论,并给出了相应的设计建议。本文主要结论和建议如下:(1)在转换层以上楼层不变的情况下,转换层位置较高与转换层位置较低相比较,结构自振周期、振型变化不大。但转换层位置越高,其在地震作用下楼层反应力越大,对转换层以下楼层地震作用影响越大,容易出现结构的薄弱层,对结构越是不利。从这一角度出发,不宜采用过高的高位转换,应根据规范要求限制转换层设置高度。(2)转换层位置较高时,设计时应当注意将转换层下各楼层的竖向构件截面和配筋适当加强,增强其抗震延性,以适应转换层位置较高时对其下各楼层地震总剪力和总弯矩增大的不利影响。同时也应将转换层上部一至两层范围内的竖向构件及水平连梁的截面、配筋适当加强。转换层上部的竖向构件宜直接落在转换层的主结构上,尽量避免二次转换。(3)应控制转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比,这对减少转换层附近各层的水平位移和层间位移角以及内力突变都是十分必要的,效果也较显著。(4)转换梁上由偏心荷载和次梁荷载引起的扭矩大小与楼板的厚度密切相关。在转换梁抗扭设计中,除了适当减小梁高增加梁宽以增大截面抗扭刚度外,楼板厚度也应适当增加。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪言
• 1.1 高层建筑结构体系的发展
• 1.2 高层建筑转换层结构概况
• 1.3 本文的研究内容
• 2 转换层结构的研究现状及工程实践概况
• 2.1 转换层的研究现状
• 2.1.1 引言
• 2.1.2 转换层的概念
• 2.1.3 转换层的提出
• 2.1.4 转换层的结构类型
• 2.1.5 转换层设置高度
• 2.2 工程实践概况
• 2.3 小结
• 3 沪州波士顿国际大厦工程概况及结构分析程序选择
• 3.1 工程概况
• 3.2 结构分析程序选择
• 4 沪州波士顿国际大厦转换层结构分析与设计
• 4.1 引言
• 4.2 转换层设置高度对框支剪力墙结构抗震性能的影响
• 4.2.1 分析模型及结构基本参数
• 4.2.2 结果及分析
• 4.3 转换层上、下侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响
• 4.3.1 规范对转换层上、下侧向刚度比的要求
• 4.3.2 分析模型的建立
• 4.3.3 结果及分析
• 4.4 转换层楼板厚度对转换梁抗扭性能的影响
• 4.4.1 梁中扭矩产生的原因
• 4.4.2 梁上偏心荷载作用下楼板厚度对梁抗扭性能的影响
• 4.4.3 主次梁相互作用下楼板对梁抗扭问题的影响
• 4.5 转换层结构设计
• 4.5.1 抗震概念设计
• 4.5.2 设计中采取的具体措施
• 4.6 小结
• 5 结语
• 5.1 本文取得的主要结论
• 5.2 后续研究工作展望
• 致谢
• 参考文献