高层住宅建筑结构体系方案对比分析
高层住宅建筑结构体系方案对比分析
摘要:为了保证高层住宅的安全与经济性,选择安全适用、经济合理的结构体系方案,就成为了结构设计人员高度重视的课题。本文结合高层住宅建筑实例,提出了框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构三种方案,并对各方案的结构性能特点和经济性进行了对比分析。结果表明采用了剪力墙结构体系具有更大的优势,为类似工程结构设计提供参考。
关键词:高层住宅;结构分析;抗震性能;经济性能
近年来,随着城市化进程的加快,城市建设用地越来越紧张,高层住宅建筑在城市建设中将会越来越多。在高层住宅建筑建设中,其中最为关键的就是结构体系的选择和结构布置,它直接关系到了整个住宅结构的安全性、适用性及经济性。对于高层住宅来说,比较常用的有以下几种结构体系方案: 框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构。本文结合工程设计实例,对上述几种结构形式的抗震性能、结构特点、经济性等进行综合分析比较,仅为类似工程的设计提供参考。
1 工程概况
某高层住宅建筑工程,首层为超市,2~18层为居民住宅,项目总建筑面积25000m2。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版) ,建筑抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15G ,设计地震分组为第二组,建筑场地类别为Ⅱ类,场地特征周期值0.40s 。
2 主要结构问题
(1)根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002表4.3.3所示:7度区L /B 不大于6.0;根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.1.1条规定,钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距:现浇式框架结构55m ,现浇式剪力墙结构45m ;
(2)建筑角部设置通窗,无法在角部布置抗侧力构件,导致结构平面局部薄弱;
(3)由于建筑使用功能需要,个别房间面积已按极限控制,导致局部横向抗侧力构件无法贯通,对结构的抗侧刚度削弱较大。
针对上述问题及建筑功能的要求,本工程将结构平面通过抗震缝分为两个部分,左侧为两个单元联体,右侧为一个单元。现以右侧一个单元为例,分别采用框架结构、框架-剪力墙结构和剪力墙结构进行方案分析。
3 框架结构方案