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摘要 初步探讨空旷结构的一些特点，结构体系的选型，加强结构的构造措施以及整体分析的方法等。
关键词 空旷结构 构造措施 整体分析
剧场、报告厅、宴会厅之类的建筑由于功能上的需要，往往会造成结构布置的不合理，不规则。譬如结构内部空旷，楼板缺失很多，被开洞分开的各部分构件连接较弱，存在错层、大跨结构等情况，与普通结构相比在设计过程中有一些需要注意的问题，本文就此类建筑的结构设计做一些初步的探讨。
1. 结构体系选择与布置
大连海事大学大学生活动中心及大连普湾新区政府办公楼报告厅部分都属于这种内部空旷的结构，根据此类结构的特点，结构体系一般要选择现浇钢筋混凝土框架结构。其特点是柱网布置灵活，可以获得较大的使用空间，能够满足空间布局灵活宽敞的要求，但横向侧移刚度较小，如果不能满足相关规范要求（此类建筑侧移刚度宜较规范要求有一定富余），可以通过增设混凝土剪力墙来提高侧移刚度，改善结构抗震性能。剪力墙宜布置在上下贯通的大空间周围及楼梯间处，同时要注意结构平面刚度的均匀性，控制质量中心与刚度中心的偏心，减少地震作用下的扭转效应，形成空间刚度相对均匀的结构体。
2. 结构的构造措施
对薄弱的部位应采取一些加强的构造措施以保证结构的整体性。例如在大空间周边设置一圈截面较大的框架柱，通过上下几层截面较大的框架梁首尾相连，形成类似闭口管的结构，可以提高抗扭能力和整体性；楼面削弱部位的混凝土楼板均适当加大板厚、配筋率，并采用雙层双向配筋，保证楼层平面内刚度及连接强度，以提高楼板传递水平地震力的能力；结构各层楼面边梁、错层边梁均适当加强，角柱及错层处的框架柱也要加大截面和配筋，而且箍筋要全高加密。舞台台口大梁可根据工艺设备及结构本身需要采用数根梁的做法，尽量避免出现对抗震不利的短柱、短墙。经过这样的处理，结构整体计算的指标就会更加理想。但由于此类结构较为复杂，即使计算结果满足规范相关的要求，也不能保证结构的整体性能良好，而且实际地震情况也很复杂，这种仅在计算中满足规范要求的结构是脆弱的，所以此类结构应注重概念设计。
3. 结构分析
无论采用刚性板假定还是弹性膜假定，都不够准确，因此还应注重研究各个振型，通过分析整体扭转振型以及竖向构件的绝对层间位移来从概念上宏观把握。如果框架结构控制位移效果不理想，就要通过合理布置剪力墙增强刚度，减小位移，但剪力墙不宜布置太多，避免刚度过大。对于此类少量剪力墙的框架—剪力墙结构中的框架部分，建议按纯框架结构和框架—剪力墙结构分别计算，包络设计。
另外此类结构的屋面一般会采用钢结构，铰支于混凝土柱上。在用软件计算过程中，如果将钢结构完全按照实际情况建立到模型中，由于结构复杂，节点数多，计算效率会很低，为了进行整体控制，可以将钢结构等代为实腹钢梁，以简化结构输入，提高计算效率。如果上述这种方法计算结果不理想，振型分布较为杂乱，缺乏规律性，前几阶振型均集中在钢结构屋面的局部振动，考虑到钢结构的刚度及质量远小于下部混凝土结构，可认为顶部钢结构对主体混凝土结构抗震性能和受力情况影响很小，因此在整体分析时也可以不输入钢结构部分，单独计算钢结构部分，仅将其对主体的作用作为竖向荷载输入到混凝土模型中，这样得到的计算结构也是可取的。
4. 小结
1）此类结构内部复杂空旷，宜在框架结构基础上增设剪力墙，以控制水平刚度，提高结构整体性。但剪力墙的布置应合理、恰当，使结构体现较好的受力状态。其中框架部分宜按纯框架结构和框架—剪力墙结构分别计算，包络设计。
2）下部混凝土结构，上部钢结构的形式，在结构计算时采取合理的方式进行简化，可以分开进行计算。
参考文献
[1] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S]，北京：中国建筑工业出版社，2010。
[2] 朱炳寅. 建筑结构设计问答与分析 [M]，北京：中国建筑工业出版社，2009。
[3] 李国胜. 多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例 [M]，北京：中国建筑工业出版社，2007。
[4] 肖小凌等. 合肥大剧院结构设计 [J]，结构工程师，2007，23-2。
关键词 空旷结构 构造措施 整体分析
剧场、报告厅、宴会厅之类的建筑由于功能上的需要，往往会造成结构布置的不合理，不规则。譬如结构内部空旷，楼板缺失很多，被开洞分开的各部分构件连接较弱，存在错层、大跨结构等情况，与普通结构相比在设计过程中有一些需要注意的问题，本文就此类建筑的结构设计做一些初步的探讨。
1. 结构体系选择与布置
大连海事大学大学生活动中心及大连普湾新区政府办公楼报告厅部分都属于这种内部空旷的结构，根据此类结构的特点，结构体系一般要选择现浇钢筋混凝土框架结构。其特点是柱网布置灵活，可以获得较大的使用空间，能够满足空间布局灵活宽敞的要求，但横向侧移刚度较小，如果不能满足相关规范要求（此类建筑侧移刚度宜较规范要求有一定富余），可以通过增设混凝土剪力墙来提高侧移刚度，改善结构抗震性能。剪力墙宜布置在上下贯通的大空间周围及楼梯间处，同时要注意结构平面刚度的均匀性，控制质量中心与刚度中心的偏心，减少地震作用下的扭转效应，形成空间刚度相对均匀的结构体。
2. 结构的构造措施
对薄弱的部位应采取一些加强的构造措施以保证结构的整体性。例如在大空间周边设置一圈截面较大的框架柱，通过上下几层截面较大的框架梁首尾相连，形成类似闭口管的结构，可以提高抗扭能力和整体性；楼面削弱部位的混凝土楼板均适当加大板厚、配筋率，并采用雙层双向配筋，保证楼层平面内刚度及连接强度，以提高楼板传递水平地震力的能力；结构各层楼面边梁、错层边梁均适当加强，角柱及错层处的框架柱也要加大截面和配筋，而且箍筋要全高加密。舞台台口大梁可根据工艺设备及结构本身需要采用数根梁的做法，尽量避免出现对抗震不利的短柱、短墙。经过这样的处理，结构整体计算的指标就会更加理想。但由于此类结构较为复杂，即使计算结果满足规范相关的要求，也不能保证结构的整体性能良好，而且实际地震情况也很复杂，这种仅在计算中满足规范要求的结构是脆弱的，所以此类结构应注重概念设计。
3. 结构分析
无论采用刚性板假定还是弹性膜假定，都不够准确，因此还应注重研究各个振型，通过分析整体扭转振型以及竖向构件的绝对层间位移来从概念上宏观把握。如果框架结构控制位移效果不理想，就要通过合理布置剪力墙增强刚度，减小位移，但剪力墙不宜布置太多，避免刚度过大。对于此类少量剪力墙的框架—剪力墙结构中的框架部分，建议按纯框架结构和框架—剪力墙结构分别计算，包络设计。
另外此类结构的屋面一般会采用钢结构，铰支于混凝土柱上。在用软件计算过程中，如果将钢结构完全按照实际情况建立到模型中，由于结构复杂，节点数多，计算效率会很低，为了进行整体控制，可以将钢结构等代为实腹钢梁，以简化结构输入，提高计算效率。如果上述这种方法计算结果不理想，振型分布较为杂乱，缺乏规律性，前几阶振型均集中在钢结构屋面的局部振动，考虑到钢结构的刚度及质量远小于下部混凝土结构，可认为顶部钢结构对主体混凝土结构抗震性能和受力情况影响很小，因此在整体分析时也可以不输入钢结构部分，单独计算钢结构部分，仅将其对主体的作用作为竖向荷载输入到混凝土模型中，这样得到的计算结构也是可取的。
4. 小结
1）此类结构内部复杂空旷，宜在框架结构基础上增设剪力墙，以控制水平刚度，提高结构整体性。但剪力墙的布置应合理、恰当，使结构体现较好的受力状态。其中框架部分宜按纯框架结构和框架—剪力墙结构分别计算，包络设计。
2）下部混凝土结构，上部钢结构的形式，在结构计算时采取合理的方式进行简化，可以分开进行计算。
参考文献
[1] 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）[S]，北京：中国建筑工业出版社，2010。
[2] 朱炳寅. 建筑结构设计问答与分析 [M]，北京：中国建筑工业出版社，2009。
[3] 李国胜. 多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例 [M]，北京：中国建筑工业出版社，2007。
[4] 肖小凌等. 合肥大剧院结构设计 [J]，结构工程师，2007，23-2。