文档介绍：厚板转换层结构设计的探讨
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作者:摘 要:随着建筑功能多样化的方向发展, 尤其是沿街的高层建筑和商住楼, 建筑功能往往要求上部是中、小柱网, 下部为大空间。为了满, 剪切变形很重要。PKPM系列中的SlabCAD程序所采用的板单元为基于Mindlin假设的中厚板通用八节点等参单元, 计算精度较高。
。经过SATWE的整体计算,得出以下几点:①底部为大空间的高层建筑, 其结构的薄弱层在转换层的附近几层, 设计时应使转换板上、~;②在地震作用下, 带厚板转换层的高层建筑结构, 其总体受力特征与底层大空间剪力墙结构相似。在转换板处, 剪力有较大的突变, 与转换板连接的上下部构件处会产生应力集中, 设计时应加强构造措施;③设计时应重点验算转换层附近几层构件的承载力和层间位移角。
。将SATWE的整体数据转入到SlabCAD 程序中, 截取的层模型包括转换层的楼板、梁、柱、剪力墙和上层的柱、剪力墙, 其中转换层的梁、柱、剪力墙对楼板的约束作用通过其单元刚度在总刚度矩阵中直接反
映出来, 上层的柱、剪力墙对楼板的约束作用通过SATWE分析的柱、剪力墙底内力和节点位移放映出来。转换板的单元尺寸控制在1米以内, 共计4840个节点和1140个中厚板单元。
本工程转换板以1~11 轴为例, 转换板挠度见图1。由转换板的挠度等值线图可以看出,转换板的挠度很小,这说明转换板在平面内、外有很大的刚度。也说明此计算方法合理,数据结果符合工程实际情况。
图1转换板挠度等值线图(mm)
。由弯矩等值线图可以看出,在以柱为支座处的转换板的位置均为负值,且绝对值很大,只分布于支座周围的一定小范围内;在剪力墙支座处沿着剪力墙长度方向呈两端绝对值大而中间小的不均匀分布;在核心筒附近双向弯矩向井筒的角部位置集中;转换板的正弯矩分布范围较大,在上部结构荷载作用大或跨度大的位置弯矩值就大,但正弯矩值与相应的负弯矩的绝对值相比要小。在下部结构轴线,即柱上板带位置上弯矩分布与连续梁的弯矩分布类似;在上部结构剪力墙线荷载作用处弯矩变化小,整个板的弯矩分布与无梁楼盖的弯矩分布类似。挠度的极值点一般都对应着X向和Y向的极值点,这与实际情况是一致的,亦证明计算方法是合理、正确的。
三、转换层厚板的结构设计分析
同时转换板的强度也直接影响着整个建筑物的安全。根据计算结果,转换层上、下层刚度变化很大,形成结构的薄弱层,这显然是非常不利抗震设计的。针对以上情况,在本工程中采取了以下结构设计优化措施:
。转换层厚板属于大体积混凝土。若采用一次性浇筑,模板支承难度较大;若采用通天支撑,即从地下室设置支撑,直到转换厚板层底部来支撑模板,其人力、物力消耗太大,也不可取;若采用以厚板相邻下层为支撑底板,以支撑转换层底部模板的方法,转换板自重、加上相邻下层自重和施工荷载等,该层所承受的总荷载是巨大的,势必造成该层楼面构件梁板截面加大。这样,不仅会使工程造价增加太多,而且也会影响建筑在下一层的有效空间。因此,我们采用