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商业办公大厦结构的设计研究 　　摘要：本文重点介绍了某商业办公大厦工程结构设计的选型和计算方法，并对设计中遇到的问题进行处理分析，可供参考。 　　关键词：商业办公大厦；结构；设计 　　中图分类号：TU318 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）03-（页码）-页数 　　1.基本概况 　　本工程是一座集酒店和办公为一体的综合性大楼，建筑面积19320m2，地上总层数20层，群房5层，建筑总高度82m。本工程的结构安全等级二级，结构设计使用年限为50年。根据《建筑抗震设计规范》GB50011，本地区抗震设防烈度6度，设计地震基本加速度0.05g，设计地震分组为第一组。因本工程的商业面积约为10290m2，根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223，属于重点设防类别，建筑抗震设防类别为乙类。 　　2.结构选型 　　本工程的平面像长方形，开间8.4m，进深32.1m，四跨。主体呈“Z”形。群房层高5.8m，主楼层高4.8m。结构体系采用框架--剪力墙结构，楼板采用普通现浇钢筋混凝土梁板。乙类建筑应按提高一度确定抗震等级（内力调整和构造措施），所以剪力墙的抗震等级为二级，框架的抗震等级为二级。由于建筑使用功能的限制，剪力墙布置时，在规范允许的前提下，尽量把剪力墙布置在主楼的周边，这样即有利于建筑抗震，减少建筑的扭转效应，又能最大限度的不影响建筑的使用功能。布置楼面梁时，考虑到开发商装修时的具体情况，加大了梁上的设计荷载。 　　3.设计计算参数 　　其他设计参数主要依据现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010），《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）和《钢结构设计规范》（GB50017-2003）采用。 　　4.主体结构计算与分析 　　主体结构内力分析采用高层建筑空间有限元分析与设计软件SATWE。分析计算时，定义为2层地下室，框架―剪力墙结构，竖向荷载计算按模拟施工3加荷计算，计算周期比和位移比时对全楼强制采用刚性楼板假定（注：计算构件内力时为不强制采用刚性楼板假定），振型组合方法采用CQC耦联，地震烈度为6度，场地类别为3类，考虑偶然偏心作用（计算构件内力时按考虑双向地震扭转效应进行了复核）。经过分析与计算。X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值均大于1.0，地下室和底层的剪切刚度比大于2.0，满足嵌固要求。楼层抗剪承载力及承载力比值除5.8m层高向4.80m层高过渡时为0.91外（高规中规定抗震设计的A级高度的高层建筑要求受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%），其他各层均大于1.0。周期比为0.847，前三个振型的数据如下： 　　底层框架柱地震倾覆弯矩百分比如下： 　　底层框架柱地震剪力百分比如下： 　　各工况下：X方向最大值层间位移角：1/2543；Y方向最大值层间位移角：1/1452；最大位移与层平均位移的比值：1.38。最大一个中柱的设计轴力为22705 KN。 　　5.设计中特殊问题的处理 　　通过上述的计算分析，有几点需要注意： 　　第一点：底层柱倾覆弯矩百分比已经接近50%，此数据不够理想。但底层柱剪力百分比为X向14.53%，Y向15.57%。底层柱承担剪力百分比的理想范围在15%～50%之间，本工程基本在此范围内。故倾覆弯矩百分比基本可以接受。考虑到底层Y向的柱倾覆弯矩百分比已达到48.63%，因此框架的抗震等级严格按照7度要求确定抗震等级。 　　第二点：Y方向最大值层间位移角 1/1452，满足1/800的限值。而最大位移与层平均位移的比值达到1.38，已经接近超限高层专项审查限值1.40。因此有条件的前提下宜调整剪力墙，降低此项比值。但经过和建筑协商未果，故只能采取增强两山墙处剪力墙之间连梁的刚度，减小中间框架的刚度来适当提高整体的抗扭刚度。 　　第三点：梁高问题。垂直向的框架主梁较高，最高的主梁高达1200mm。为了减低梁高，设计人员提出了两种方案。第一种方案，采用无粘结预应力梁，这样就带来楼面的混凝土等级要提高到C40，楼面板的构造配筋率和温度配筋率也要相应提高，对混凝土的温度收缩不利，而且造价有一定的增加，另外无粘结预应力的施工对整个施工工期周期有一定的影响。衡量利弊之后，此方案没有采纳。第二种方案，主梁梁高达1200mm，主要是8.4m开间中间的次梁荷载大部分都传到了垂直向的框架主梁上。故用调整内力的传递途径，来达到减小主梁的目的。 首先加高水平向的主梁梁高（包括外墙处的主梁），减小原先水平向的次梁梁高，使8.4m开间中间的次梁荷载大部分通过水平向的