某高层塔楼结构方案计算结果对比

田立强,2010年2月6日

A、调整方案一的布置情况:
1、取消原一层在S6(N6)、S8(N8)轴墙上的大洞口,改为混凝土墙并在该墙上开1.8m宽洞口;
2、取消一层在1/S5(1/N5)、1/S9(1/N9)及公寓大堂S1(N1)轴的剪力墙,改为框支结构;
3、取消S5(N5)、S9(N9)轴剪力墙;
4、外墙体厚度调整为500mm,内部部分墙体也同样调整为500mm。
5、外墙首层及地下一、二层连梁高度调整为1800。
6、在首层及地下一、二层增加两道剪力墙(位置见下图画红线处)。

 
B、调整方案二的布置情况:
1、取消原一层在S6(N6)、S8(N8)轴墙上的大洞口,改为混凝土墙并在该墙上开1.8m宽洞口;
2、在一层S2(N2)、S3(N3)、S11(N11)、S12(N12)轴剪力墙上开1.8m洞口。
3、取消S5(N5)、S9(N9)轴剪力墙。
4、结构布置图如下:

 

C、原方案首层结构布置如下:
 
方案一的结构主要参数如下:
1、结构体系:方案一的结构体系为“框支剪力墙结构”;按规范要求,结构高度超过A级高度高层建筑的最大适用高度,属于B级高度超限高层;
2、结构位移:方案一的结构最大层间位移角为1/950,不满足规范最小1/1000的要求;
3、最大层间位移与平均层间位移的比值:方案一的结构最大层间位移与平均层间位移的比值为:X向1.28,Y向1.30;
4、首层因框支结构造成首层刚度小于上一层刚度的70%,为刚度突变的竖向不规则结构。
5、由于首层设置框支结构,形成竖向构件不连续结构。
6、结构自振周期:方案一的第一结构自振周期为3.0s(Y向平动),第二结构自振周期为2.5s(X向平动),第三结构自振周期为2.1s(Z向扭转)。
7、特别说明:在施工图阶段详细分析时根据建筑、设备、电气在墙体设置必要洞口削弱墙体刚度,可能会导致以上指标更加不利。
8、因该结构为超限结构,剪力墙结构的抗震等级由二级提高为一级,框支部分的框架为特一级,导致主体结构造价会提高20%左右。我们预计每平米增加200元左右,按住宅建筑面积为4万平米计算,约增加800万投资。

方案二的结构主要参数如下:
1、结构体系:方案二的结构体系为“剪力墙结构”;按规范要求,结构高度未超过A级高度高层建筑的最大适用高度,不属于超限高层;
2、结构位移:方案二的结构最大层间位移角为1/1200,满足规范要求;
3、最大层间位移与平均层间位移的比值:方案二的结构最大层间位移与平均层间位移的比值为X向1.24,Y向1.20;
4、结构自振周期:方案二的第一结构自振周期为2.7s(Y向平动),第二结构自振周期为2.4s(X向平动),第三结构自振周期为1.7s(Z向扭转)。

未修改的结构方案的结构主要参数如下:
1、结构体系:未修改的结构体系虽有局部框支结构,经分析仍然可以按“剪力墙结构”设计;按规范要求,结构高度未超过A级高度高层建筑的最大适用高度,不属于超限高层;
2、结构位移:修改后的结构最大层间位移角为1/1151,满足规范要求;
3、最大层间位移与平均层间位移的比值:修改后的结构最大层间位移与平均层间位移的比值为:X向1.23,Y向1.23;
4、结构自振周期:第一结构自振周期为2.74s(Y向平动),第二结构自振周期为2.4s(X向平动),第三结构自振周期为1.71s(Z向扭转)。