部分框支剪力墙结构宽扁转换梁设计分析

商群涛

【摘要】本文主要介绍部分框支剪力墙结构体系中宽扁转换梁的设计重点和方法，供同行借鉴参考。

【关键词】部分框支剪力墙结构体系;宽扁转换梁

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

1、工程概况

本工程总建筑面积约48.3万平方米。地上6栋住宅为45层，地下3层，屋面距地面高度154.5m，首层高6.5m，二层高5.8m，三层（转换层）层高10.7m，标准层及避难层标高均为3.1m。本项目建筑功能为高层住宅，转换层以下的裙房为商业，地下室为车库及配套设施。

2、主要设计参数

本项目抗震设防类别塔楼为标准设防类（丙类），裙房为重点设防类（乙类），抗震设防烈度为7度，剪力墙底部加强区为特一级，非底部加强区为一级，框支框架为特一级。

50年一遇基本风压为0.8kN/m2，地面粗糙度类别为C类，风荷载体型系数1.4。

阻尼比等参数按规范取值。

3、超限类型及抗震性能目标

根據《广东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则》（粤建市〔2016〕20号）规定，塔楼为超B级高度的超限高层，含扭转不规则、楼板不连续、平面凹凸不规则、竖向构件不连续共4条不规则项。

本工程采用基于性能的抗震设计方法，选定塔楼的抗震性能目标均为C级。

4、结构体系分析

塔楼结构体系为部分框支剪力墙结构体系，转换层层的结构布置见图1。

塔楼转换层位于第3层（第4层楼面），每个转换层将两个塔楼连成一体，形成双塔，核心筒均为落地剪力墙。地下室顶板开洞少，刚度较完整，采用普通梁板式布置，故将塔楼的嵌固端设置在地下室顶板处。

框支框架由框支柱、框支梁组成，框支柱采用圆柱，框支柱直径为2200～2500mm，框支梁高度为3000mm，部分框支梁设置了钢骨或抗剪钢板，钢骨截面为H型2000x400x40x40，抗剪钢板不带翼缘，为保证上部剪力墙的钢筋锚固长度，钢骨或钢板顶与框支梁顶的距离不小于800mm。

剪力墙分为上部（转换层以上）剪力墙和落地剪力墙，转换层上部均为剪力墙结构，根据指标及构件计算，剪力墙底部为300mm，300mm墙的延伸长度根据计算确定，落地剪力墙从基础顶延伸至转换框架顶部，其中上部塔楼核心筒延伸下来的位置墙厚为800mm，其余加强位置的墙厚为1000mm。

5、设计要点

5.1 主要的框支梁承载力验算

鉴于框支梁受力复杂性，采用各性能目标构件计算加实体分析复核的方式分析设计，主要实体分析详见图2，主要构件分析详见表1。并对不同工况、不同性能目标下构件分别计算，并根据计算结果包络设计。

5.2楼板应力分析

本项目塔楼楼板性能目标为中震作用下不屈服。采用YJK-A进行中震作用下的楼板应力分析，根据应力结果对楼板配筋进行校核。

计算结果表明，各层楼板在中震作用下，除极少部分洞口边角外，大部分楼板的应力最大值均小于C30混凝土抗拉强度标准值2.01Mpa，所以洞口边采取加大板厚（130mm厚，部分150mm厚），设置拉通筋（0.25%配筋率）的方式进行加强。

5.3其他分析说明

此外，本项目还对“抗连续倒塌”、“施工阶段分析”、“钢节点分析”等方面进行了详细分析，并对小震、中震、大震分别进行了静、动力下的弹（塑）性验算，验证了项目可行性并为施工图设计提供设计依据。

小结：

通过计算分析，由于采取了合理的结构布置，并针对薄弱部位采取了相应的加强措施，使得结构具有良好的抗震性能，满足既定的性能目标。

参考文献：

[1] DBJ15-92-2013广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》

[2] Midas Gen、Midas FEA技术手册