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| 撰稿：宗彬彬 | ||||
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〔摘要〕維綠大廈為一典型的帶斜柱建筑，通過對其參觀學習與研究，將所獲得的知識運用于正處于設計階段的帶斜柱建筑觀汶閣中。 〔關鍵詞〕斜柱、結構設計、抗震措施 一、引言 近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，常規的方方正正的盒子形建筑已經不能滿足人們對于建筑美感的追求，建筑物的體型越來越復雜。其中斜柱建筑以其新穎的建筑立面造型和獨特的視覺沖擊，深受建筑師的追捧，越來越多的建筑中出現了這種結構形式。這加大了結構設計的難度。 2016年5月24日單位組織到常州調研學習綠色建筑，其中江蘇常州武進綠色建筑研發中心的維綠大廈是比較典型的帶斜柱建筑，調研之前先尋找了一些維綠大廈的工程設計材料，對其有了一定的了解，待參觀時有針對性地去查看結構布置，以取得較好的調研學習效果。為目前在處于設計階段的帶斜柱建筑觀汶閣積累一些工程經驗。 二、維綠大廈工程概況 維綠大廈位于江蘇省常州市武進區，該工程設計使用年限50年，結構安全等級二級，工程設防類別為標準設防類（丙類），抗震設防烈度7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第一組，場地類別Ⅲ類，特征周期0.45s。采用框架剪力墻結構。結構主屋面高度36.6m（9層），整體結構形體成V字形，南北立面與地面成80度角，上寬下窄，建筑效果圖和剖面圖如下圖。 |
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三、維綠大廈因帶斜柱而增加的結構設計內容 1、結構設計分析 維綠大廈南北側邊柱均采用斜柱，結構形式為框架-剪力墻結構。結構整體計算時選用兩種空間分析程序（SATWE和PMSAP），采用考慮扭轉耦聯的振型分解反應譜法進行計算，分析比較多遇地震下結構設計參數，確保程序計算的準確性。 維綠大廈局部樓層大面積開洞，在整體模型計算中取消全樓強制性剛性樓板假定，按實際狀況對全樓面采用彈性樓板應力分析，以考慮樓板剛度對水平位移的影響。采用PMSAP進行結構復核，在多遇地震下計算樓板的應力并將地震作用效應與其他荷載效應進行基本組合，看得出的應力值是否超過混凝土抗拉強度應力值。 相對于直柱，斜柱存在一定的傾斜角度，對柱頂和柱底相連的樓面梁板會產生一定的水平推力，使樓板平面內產生較大的變形。因此，需要對斜柱及與之相連的水平構件的受力特征和內力進行詳細分析。對薄弱部位采取一定的加強措施。 2、抗震構造措施 維綠大廈結構設計中采取的抗震加強措施：1）斜柱抗震等級提高一級；2）斜柱的縱向鋼筋配筋率提高10%，并將柱箍筋做全高箍筋加密處理；3）局部大開洞區域周邊樓板加厚至150mm，并按配筋率0.25%雙層雙向貫通式配筋，以提高樓面結構的整體剛度。 3、立面的細部構造處理 斜柱之間的填充墻體，因有一定的角度，不能采用普通磚砌體而選用構造柱加拉梁和掛板的形式。 |
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通過對維綠大廈的參觀學習與研究，對帶斜柱建筑的結構設計積累了一定的工程經驗。 四、觀汶閣工程概況 觀汶閣項目位于山東省泰安市泰山區邱家店鎮，該工程設計使用年限50年，結構安全等級二級，工程設防類別為標準設防類（丙類），抗震設防烈度7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第二組，場地類別Ⅱ類，特征周期0.40s。采用框架剪力墻結構。結構主屋面高度67.05m（9層），1~3層展廳部分外墻按8.5度內收，4~9層觀光塔部分按5.7度內收，上窄下寬，建筑效果圖如下圖。 |
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| 圖五 觀汶閣建筑效果圖 | ||||
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五、觀汶閣因帶斜柱而擬增加的結構設計內容 |
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圖六 觀汶閣PMCAD整體模型誤差在可接受范圍之內。
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| [個人簡歷]：宗彬彬，男，學士學位，高級工程師，國家一級注冊結構工程師。現在江蘇省城市規劃設計研究院從事結構設計工作。 |
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