高层建筑转换层结构技术经济比较研究

来源 :浙江大学建筑工程学院 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuxuan423
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实际工程中转换层结构形式主要有:梁式转换结构、桁架式转换结构、空腹桁架转换结构、箱型转換结构、斜柱转換结构、宽扁梁转换结构等,各种转换结构形式,无论从力学性能上,还是从经济和功能上均有所不同,合理选择转换结构的形式,对于保证设计质量、缩短设计周期、降低工程造价、提高结构的综合性能具有重要的实际意义。本文选择了底部三层大空间带转换层的框支剪力墙结构为研究对象,利用SATWE三维空间有限元分析软件,对带上述6种转換层的框支剪力墙高层建筑结构在转換跨度6.6m X7.5m-10.5 m X15.0m下建立102个计算模型进行整体计算对比分析,得到转换结构体系的力学性能参数和在不同跨度下的经济技术指标,并从抗震性能和综合效益上,提出转换结构体系在各跨度下的优选方案,最后选择一个工程实例进行计算分析以验证优选方案的可行性。计算结果表明,在低烈度区、低位转换,柱网较规则,轴网跨度在6.6m X7.5m以内时,普通混凝土梁式转换与箱型转换、斜柱转换、预应力筋混凝土梁式转换相比,在工程造价上差异较小,抗震力学性能上也能较好满足规范要求,结合其它一些因素,在六度区、跨度不大时适宜采用普通混凝土梁式转换。当跨度进一步加大,斜柱转换、箱型转换在力学性能和工程造价上具有明显的优势。若转换层梁上为柱或短肢墙结构,能满足建筑功能情况下,则可优先选择斜柱转换;若转换层同时兼作设备层可优先选择箱型转换。当跨度接近15米时,成本最低的是预应力筋混凝土梁式转换,且其综合性能比其它形式转换具有更大的优越性。在不同跨度转换层结构体系中,型钢混凝土梁式转换其造价要比其他转换形式高得多,但其抗震性能有着较大的优势,适宜在高位、高烈度区、体型复杂结构中采用。计算表明,宽扁梁转换其综合性能介于型钢混凝土转换和其它转换形式之间,在高位、高烈度区宽扁梁转换用于托墙、托柱转换,与普通钢筋混凝土梁式转换相比,可显著提高结构的抗震性能。
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