摘要： 本文簡要介紹了大連瑞鑫房地產旅順水師營十三號地塊28#樓工程的設計與計算過程，對本工程的基礎設計，結構體系，計算分析進行了闡述。
關鍵詞：結構體系，框架剪力墻，結構計算
Abstract: This paper briefly introduces the design and calculation process of 28 # building project of No.13 land in Lvshun navy camp by Dalian Ruixin real estate Co. Ltd., and explains the foundation design, structure system, calculation analysis of this project.
Keywords: structure system; the frame shear wall; structure calculation
中圖分類號:TU973+.19文獻標識碼：A 文章編號：
一、工程概述
大連瑞鑫房地產旅順水師營十三號地塊28#樓位于大連市旅順口區(qū)水師營街道，建筑面積4640.06 m2,，地下車庫和半地下車庫各一層，地上八層，該住宅樓總高度26.90m，地下車庫層高3.0m，半地下車庫2.6m，地上各層層高均為3.0m。
二、結構體系及截面設計
根據建筑功能要求和平面布置特點，本工程結構采用框架-剪力墻結構，建筑結構安全等級二級，設計使用年限50年。抗震等級:框架:三級;剪力墻：二級。 抗震設防烈度為7度,設計基本加速度值為0.1g，所屬地震分組為第二組。電梯井道，水暖井為剪力墻，建筑物東西兩側在A~C軸之間布置剪力墻。本工程計算軟件為PKPM CAD結構計算軟件2010版。
1.荷載的取值：基本雪壓： 0.4KN/ m2;
基本風壓：0.65KN/ m2;
屋面均布活荷載標準值: 機房：7.0 KN/ m2;樓面：2.0 KN/ m2;樓梯：3.5 KN/ m2;懸挑陽臺：2.5KN/ m2;屋面：0.5 KN/ m2。
2.材料選用：
(1)混凝土：C30;基礎墊層: C15。:圈梁、過梁及構造柱采用C25混凝土。
(2)鋼筋：熱軋鋼筋HPB300(),HRB400()。
(3)填充墻：非承重填充墻采用輕集料混凝土空心砌塊;其強度等級不低于MU3.5(外墻不
低于MU5.0)，砂漿強度等級不低于Mb5。
3.主要受力構件截面尺寸:
(1) 擋土墻墻厚250mm，剪力墻墻厚200mm。通過PKPM軟件中SATWE的計算，底層墻肢底截面的軸壓比滿足《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011-2010中6.4.5條的規(guī)定，軸壓比不大于0.3，墻肢兩端設置構造邊緣構件。根據6.1.10規(guī)定，抗震墻底部加強部位為地下一層至地上一層的范圍。
(2)柱截面尺寸：初步按400X400mm設計。
(3)標準層梁布置見圖二。
(4)板：根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2010第3.6.3條，地下室頂板厚度為160mm。半地下室板厚120mm，地下及半地下室采用雙層雙向配筋。一~七層板厚100mm，其中圖三中標注的樓板①板厚為110mm。八層及機房層板厚均為120mm，雙層雙向配筋。
三、結構計算
1建立模型：根據建筑圖及初步設計的主要構件截面尺寸在PKPM結構軟件的PMCAD中建立模型。注意：填充墻上荷載加到梁上時，計算墻荷載應是層高減去梁高。在設計參數的地震信息中，根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》4.3.17規(guī)定，框架-剪力墻結構周期折減系數取0.7~0.8。.
2模型計算
(1) 在PKPM結構軟件板施工圖中，計算參數的選取：樓板負彎矩調幅系數取0.8，裂縫按0.3mm控制，地下室頂板按0.20mm控制。(混凝土結構設計規(guī)范GB 50010-2010中表3.4.5結構構件的裂縫控制等級及最大裂縫寬度的限制)。在樓板計算中，裂縫和撓度均滿足規(guī)范要求。
(2) 在SATWE分析與設計參數補充定義中：
a. 在計算結構的位移比時，要選“對所有樓層采用剛性板假定”，在計算結構的內力和配筋時，則宜不選。
b. 恒活荷載計算信息：選模擬施工加載3。
c. 地震信息中：考慮偶然偏心，結構位移比大于1.2時，需要考慮雙向地震作用。如果偶然偏心和雙向地震作用同時選取時，PKPM軟件程序兩者取大值。
d. 活荷信息：柱 墻設計時活荷載折減。
e. 調整信息：連梁剛度折減系數取0.7。根據《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》8.1.4規(guī)定，經軟件計算，Vf<0.2V0,需要對各層框架總剪力進行調整。
(3) 在分析結果圖形和文本顯示中：在邊緣構件信息修改中，將邊緣構件設置成構造邊緣構件。
3.對計算結果的分析及調整
(1)軸壓比：柱(墻)軸壓比N/(fcA)指柱(墻)軸壓力設計值與柱(墻)的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比。它是影響墻柱抗震性能的主要因素之一，為了使柱墻具有很好的延性和耗能能力，規(guī)范采取的措施之一就是限制軸壓比。
查看: 混凝土構件配筋，《建筑抗震設計規(guī)范》6.3.6和6.4.2，《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》6.4.2和7.2.13對墻肢和柱均有相應限值要求。軸壓比不滿足時需增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強度。
經SATWE計算，地下室及半地下室部分框架柱軸壓比大于0.85，不滿足《建筑抗震設計規(guī)范》6.3.6的規(guī)定，需要加大柱的截面尺寸。
當墻肢的軸壓比雖未超過上表中限值，但又數值較大時，可在墻肢邊緣應力較大的部位設置邊緣構件，以提高墻肢端部混凝土極限壓應變，改善剪力墻的延性，見《建筑抗震設計規(guī)范》6.4.5和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》7.2.14的規(guī)定。PKPM程序對底部加強部位及其上一層所有墻肢端部均按約束邊緣構件考慮。
(2)周期比：周期比即結構扭轉為主的第一自振周期(也稱第一扭振周期)Tt與平動為主的第一自振周期(也稱第一側振周期)T1的比值。周期比主要控制結構扭轉效應，減小扭轉對結構產生的不利影響，使結構的抗扭剛度不能太弱。
查看:WZQ.OUT 。
周期、地震力與振型輸出文件
(VSS求解器)
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考慮扭轉耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X,Y 方向的平動系數、扭轉系數
振型號 周 期 轉 角 平動系數 (X+Y) 扭轉系數
1 0.9482 179.92 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01
2 0.7631 90.04 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00
3 0.5888 26.21 0.01 ( 0.01+0.01 ) 0.99
4 0.2622 0.10 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01
5 0.1935 90.21 0.96 ( 0.00+0.96 ) 0.04
調整標準：《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》3.4.5。周期比不滿足要求時，說明結構的扭轉剛度相對于側移剛度較小，結構扭轉效應過大。調整原則是加強結構外圍墻、柱或梁的剛度，適當削弱結構中間墻、柱的剛度。
本工程在建筑物東西兩側A~C軸之間布置剪力墻，經計算周期比為0.62，小于0.9，滿足規(guī)范要求。
結構的第一、第二振型宜為平動，扭轉周期宜出現在第三振型及以后。見《建筑抗震設計規(guī)范》3.5.3條3款及條文說明“結構在兩個主軸方向的動力特性(周期和振型)宜相近”。
(3) 剪重比：剪重比即最小地震剪力系數λ，主要是控制各樓層最小地震剪力。《建筑抗震設計規(guī)范》5.2.5和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》4.3.12規(guī)定，抗震驗算時，結構任一樓層的水平地震剪力不應小于最小地震剪力系數λ。查看:WZQ.OUT，滿足規(guī)范要求。
(4) 剛度比：剛度比指結構豎向不同樓層的側向剛度的比值(也稱層剛度比)，該值主要為了控制高層結構的豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。
查看:WMASS.OUT，剛度比滿足《建筑抗震設計規(guī)范》3.4.3-2和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》3.5.2的要求。
(5) 剛重比：結構的側向剛度與重力荷載設計值之比稱為剛重比。查看:WMASS.OUT：結構整體穩(wěn)定驗算結果
X向剛重比 EJd/GH**2= 8.67
Y向剛重比 EJd/GH**2= 12.68
該結構剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗算
該結構剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考慮重力二階效應
(6)位移比：即樓層豎向構件的最大水平位移與平均水平位移的比值。查看:WDISP.OUT
調整標準:抗規(guī)3.4.4，5.5.1，高規(guī) 3.4.5,，3.7.3.
對于計算結果的判讀，應注意以下幾點：
a.若位移比(層間位移比)超過1.2，則需要在總信息參數設置中考慮雙向地震作用;
b.驗算位移比需要考慮偶然偏心作用，驗算層間位移角則不需要考慮偶然偏心
c.驗算位移比應選擇強制剛性樓板假定，但當凸凹不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型，當平面不對稱時尚應計及扭轉影響
d.最大層間位移、位移比是在剛性樓板假設下的控制參數。構件設計與位移信息不是在同一條件下的結果(即構件設計可以采用彈性樓板計算，而位移計算必須在剛性樓板假設下獲得)，故可先采用剛性樓板算出位移，而后采用彈性樓板進行構件分析。
四、基礎設計
根據地質部門提供的地質報告，工程場地土層依次為耕土，含碎石粉質粘土，全風化板巖，強風化板巖，中風化板巖，本工程基礎采用人工挖孔灌注樁，樁端持力層為強風化板巖，樁端極限端阻力標準值為6000Kpa(不考慮樁側摩阻)。根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002中8.5.5計算，采用樁徑為0.8m，擴大頭為1.2m，樁長為6~7米，樁端嵌入巖層均不少于0.5m，樁身混凝土強度等級C30。
以上主要介紹了大連瑞鑫房地產旅順水師營十三號地塊28#樓工程的設計與計算過程，本文不足之處還望批評指正。
參考文獻
1.《建筑結構荷載規(guī)范》 GB50009-2001(2006年版) 中國建筑工業(yè)出版社，2006
2.《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010 中國建筑工業(yè)出版社，2011
3.《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010 中國建筑工業(yè)出版社，2010
4.《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002 中國建筑工業(yè)出版社，2002
5.《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3 -2010中國建筑工業(yè)出版社，2011
6.《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ 94-2008 中國建筑工業(yè)出版社，2008
