浅谈住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计

由于带转换层的高层建筑框支-剪力墙结构上、下刚度突变,构件不连续,传力复杂,在地震作用下框支层将产生很大的内力和塑性变形,抗震性能差,易造成震害;转换层应力复杂,材料耗用量大,自重大,施工复杂,造价高,但框支-剪力墙结构可满足建筑物上、下不同功能的组合。纵向结构构件较薄弱,扭转效应较大,文章介绍了该结构的设计系数调整过程及构造措施,使整体结构的各主要抗震指标达到规范要求。     

浅谈框支-剪力墙结构设计的措施

本文通过框支-剪力墙结构设计阐述了几项措施。由于框支-剪力墙结构上、下刚度突变,构件不连续,传力复杂,在地震作用下框支层将产生很大的内力和塑性变形,抗震性能差,易造成震害;转换层应力复杂,材料耗用量大,自重大,施工复杂,造价高,但框支-剪力墙结构可满足建筑物上、下不同功能的组合。     

基于构件变形的全框支剪力墙结构抗震性能分析

以广州某典型地铁上盖全框支转换项目为基础，参考现行规范中对部分框支剪力墙结构的抗震等级和轴压比限值的要求，设计9个全框支剪力墙结构。通过基于构件变形的抗震性能评估方法，研究该结构体系在大震作用下的性能，并给出全框支剪力墙结构的抗震设计的合理化建议。结果表明：9个全框支剪力墙结构均能满足“小震不坏，大震不倒”的抗震设防要求以及“强转换弱上部”的抗震设计思想；在强震作用下，当转换层上部剪力墙屈服时，转换层及转换层以下部分不屈服，则全框支剪力墙结构的安全性与纯剪力墙结构一样。     

水平地震作用下转换层上、下结构侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响

针对不同的转换层上、下结构侧向刚度比γ,采用有限元软件ANSYS对转换层设在第1层的14层框支剪力墙结构在水平地震作用下的抗震性能进行了计算分析。研究了水平地震作用下转换层上、下结构侧向刚度比对框支剪力墙结构抗震性能的影响,并对加强落地剪力墙和减少转换层上部剪力墙对框支剪力墙结构抗震性能的影响进行了比较分析。     

贵阳未来方舟G7框支转换结构分析与设计

贵阳渔安安井温泉旅游城未来方舟G7为大型商住综合体项目,塔楼与商业裙楼设缝分开。其中裙房采用框架结构,共7层,3栋塔楼为高度180～210m的超高层住宅,采用框支剪力墙结构。塔楼由于高位转换且转换层以上层数较多,结构受力相对复杂。采用ABAQUS对框支转换构件进行三维实体有限元分析,揭示框支转换结构"拉杆-拱"受力机理;通过改变转换层位置,研究框支剪力墙与落地核心筒之间的剪力传递规律;提出两种方便转换梁拉筋贯通锚固的框支转换节点形式,并论证其安全可靠性。对转换梁、框支柱、框支连接节点、框支剪力墙、落地核心筒以及转换层上下几层楼盖等转换结构相关构件进行分析,并采取相应构造加强措施,保障转换结构受力安全,使得整体结构达到预设的C级抗震性能目标。     

基于某全框支剪力墙结构的大震动力弹塑性分析

全框支剪力墙结构指转换层及以下为框架及框支框架,转换层以上为剪力墙、框架-剪力墙或框架-筒体结构的带转换层的结构。本文通过PERFORM-3D有限元软件对某全框支剪力墙结构工程进行大震弹塑性时程分析,得到结构层间位移角、倾覆力矩等宏观指标沿楼层的分布规律,并进一步分析了转换梁、转换柱、剪力墙此类关键构件的性能状态,结果表明:该结构符合广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92—2021)中规定的全框支剪力墙结构设计原则及构造要求,避免了传统“上刚下柔”的设计;结构的弹塑性发展不显著,弹塑性耗能主要由连梁、钢筋混凝土框架梁承担,结构耗能机理合理,整体宏观损坏程度为轻微～轻度损坏,说明本工程的抗震设计是安全可靠的。     

实用性能法验算高层建筑梁式转换结构

高层建筑梁式转换结构是一种刚度分布不规则的复杂空间结构,地震作用下的结构响应往往成为结构设计的控制因素．采用实用性能化设计,提高结构整体或关键部位的抗震性能。考虑安全性与经济性相结合,目前宜采用中震不屈服设计法,对转换结构的框支柱、框支梁、落地剪力墙及转换层相邻上两层剪力墙的截面及配筋进行复核与调整．使重要结构构件或结构整体具有更大的承载力。     

某带转换层和错层的超限高层结构设计

介绍了三亚某复杂高层住宅的结构设计,该工程为带错层的部分框支剪力墙结构,存在平面扭转不规则、楼板局部不连续和竖向构件不连续等3项超限,采用合适的结构体系并进行合理的布置,对错层剪力墙、转换梁和框支柱等关键构件进行抗震性能化设计,结合计算分析结果判断结构薄弱位置,提出了与之对应的抗震构造措施。     

落地剪力墙对带高位转换层框支剪力墙结构抗震性能的影响

带高位转换层框支剪力墙高层建筑结构抗震性能较差,转换层位置高度、转换层上部与下部结构等效侧向刚度比对结构抗震性能有显著影响,因此<高层建筑混凝土结构技术规程>(JGJ 3-2002)对其指标进行了限制.通过有限元分析软件ETBS建立部分框支剪力墙结构模型计算分析后得出:除上述两个因素外,转换层下部结构落地剪力墙类型对结构抗震性能也有重要影响.     

建筑高位转换层框支剪力墙结构的设计分析

高层建筑施工过程中,带转换层框支剪力墙结构具有构件不连续、上下层刚度突变、传力复杂等特点。受地震影响,框支层结构会产生塑性变形,结构抗震性比较差,容易产生地震灾害。为了保证框支剪力墙的使用功能和造型可以达到要求,需要合理选择施工方案。本文以实际工程为例,对高层建筑转换层框支剪力墙结构布置情况、结构设计等进行了分析和探讨。     

转换梁截面尺寸改变对框支剪力墙结构抗震性能的影响

为了更好地分析转换梁截面尺寸的改变对框支剪力墙结构抗震性能的影响,利用结构分析软件PKPM建立了不同尺寸的转换梁,通过振型分解反应谱法研究了框支剪力墙结构的动力特性与抗震性能。结果表明:对于带梁式转换层的框支剪力墙结构,在满足建筑结构抗震要求的前提下,应尽量减小转换梁的截面尺寸。     

结构设计中框支转换与一般转换的差异探讨

当采用框支剪力墙且仅为少量的局部转换时,虽然也会使结构的楼层竖向刚度发生较大变化,传力不直接,转换构件应力复杂,甚至结构竖向不规则,产生薄弱层等,但由于转换层上下层刚度变化比部分框支-剪力墙结构的要小,故转换层位置可根据上下层刚度比适当放宽,特别是对梁托柱的局部转换,转换层位置更可放宽.     

结构设计中框支转换与一般转换的差异探讨

当采用框支剪力墙且仅为少量的局部转换时,虽然也会使结构的楼层竖向刚度发生较大变化,传力不直接,转换构件应力复杂,甚至结构竖向不规则,产生薄弱层等,但由于转换层上下层刚度变化比部分框支-剪力墙结构的要小,故转换层位置可根据上下层刚度比适当放宽,特别是对梁托柱的局部转换,转换层位置更可放宽.     

超限高层框支剪力墙结构的抗震性能分析

框支剪力墙结构容易在底部形成大空间,可以满足变化多样的使用要求。但框支剪力墙结构易在底部形成薄弱层,不利于抗震。以云南某在建带高位转换层超限高层框支剪力墙结构为具体研究对象。首先,采用通用有限元程序ANSYS对该结构的抗震性能进行较为细致的数值模拟分析;接着,对该结构进行抗震性能综合分析;并采用弹塑性需求谱的改进能力谱方法对结构抗震性能进行评估。最后,通过改变转换层上、下刚度比以及转换层高度的方式,讨论了框支层相对刚度及位置对结构整体抗震性能的影响。以期为此类型建筑设计的改进提供参考建议。     

大跨度桁架转换结构弹塑性分析

转换结构是一种新型结构形式,现阶段框支转换结构框支剪力墙结构和剪力墙结构两种结构形式中应用较多。桁架转换结构在国内应用还比较少见,相关应用研究也较少,基于实际工程的桁架转换结构研究更不多见。桁架转换结构主要应用在跨度较大承担上部竖向构件传递荷载较大的结构中。利用有限元计算软件分析该结构不同抗震性能水准下桁架转换层的承载能力是否能够满足不同抗震性能水准要求。利用Push-over分析方法探究结构整体弹塑性,研究结构在推覆过程中的结构整体响应,得出结构位移以及塑性铰出现的过程。利用ABAQUS有限元分析软件对大跨度桁架转换层中的复杂节点进行弹塑性分析,建立两种不同节点形式的子模型,并研究其在地震作用下的应力变化以及在荷载逐步增大情况下各个构件的屈服过程。     

转换层设置位置对框支剪力墙结构抗震性能影响的研究

随着人们对建筑功能布置与建筑空间利用的要求的日益提高,对框支剪力墙结构转换层的设置位置也提出了更高的标准,而采用传统的结构设计思路与方法已不能满足此类建筑的结构抗震设计要求。在PKPM抗震设计模块应用的基础上,按照高层建筑抗震设计规范的要求,引用转换层位于高位的框支剪力墙实际工程项目案例,对结构的自振周期、楼层位移及层间位移角等数据进行了分析研究,明确了框支剪力墙结构在地震作用下,结构的自振周期随着转换层设置高度的上升而逐渐降低,框支剪力墙底部剪力随之增大,结构的整体性及结构的抗震性能逐渐下降。     

高位转换超限高层结构设计

本文介绍福清裕荣汇城市广场5A#住宅楼高位转换超限建筑(地上共二十八层,转换层位于第五层楼面)结构抗震设计,本工程为框支剪力墙结构体系,通过框支框架采用型钢混凝土构件等有效加强措施,使得本工程达到"小震不坏、中震可修、大震不倒"抗震性能目标。     

转换层设置高度对框支剪力墙结构抗震性能的影响

通过对一幢高121.5m的高层建筑在不同层次设有结构转换层的空间分析的结果,详细论述了转换层设置高度的提高对框支剪力墙结构抗震性能的不利影响,并提出转换层位置较高的框支剪力墙结构的抗震设计概念,供高层建筑结构设置转换层时参考.     

框支剪力墙结构的设计与分析

通过对框支剪力墙高层结构主要设计的介绍,重点讨论了结构选型、分析计算。并针对抗侧移构件在高层建筑设计中的重要作用进行了讨论。为减少转换层刚度突变给结构抗震带来的不利影响,设计中合理调整了转换层及各层的构件布置及尺寸,并采取各种抗震构造措施来改善结构的抗震性能。     

高层建筑中高位箱形转换层结构的抗震设计

本文介绍了一幢带高位箱形转换层的高层建筑结构的抗震设计过程,重点分析了高边坡处理、箱形转换层的计算与设计,以及关键构件（悬臂转换梁、框支梁柱和剪力墙底部加强部位）的抗震构造加强措施,供同类高层建筑结构设计时参考。