工程结构选型方案对比分析研究

在现代办公建筑中可以采用的结构体系是多种多样的。根据建筑高度、功能、抗震、经济性等方面综合考虑，为满足办公建筑对建筑功能的要求，结构体系考虑采用框-筒结构体系和剪力墙结构体系这两种体系进行比较分析。框-筒结构作为高层办公建筑一种较为典型的结构形式，其特点是自重较轻，平面布置较为灵活,该结构体系保证了结构的整体抗震性能，使整个结构具有必要的承载能力、刚度和延性；剪力墙结构体系的特点是侧向刚度大，空间整体性能好，但墙体多，重量大，内部空间的布置和使用不够灵活墙体较多，分布较均匀，使承重结构和维护结构达到较高程度的统一。
工程概况应开发商要求，该项目主要功能为办公写字楼，设计为高层建筑。根据业主的委托满足大空间、结构安全、经济合理要求，方案为28层综合楼，总建筑面积约25000m2，未设地下室。层高3.3m，建筑高度93.7m，结构高度92.3m。建筑平面为规则对称的井字型平面，标准层平面图。
方案（一）框-筒结构体系结构平面布置考虑有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，尽量均匀对称，减少扭转的影响，建筑平面力求简单规则，以减少震害。所以该工程在结构平面布置规则对称的同时，也考虑其刚度的对称，在矩形中部设置楼电梯井筒体，再根据建筑平面对称布置框架。框-筒体系结构平面布置图见图2。在抗震设计时，对结构纵、横两个主轴方向进行抗震设计。框架柱的截面高度和宽度均不小于300mm。在竖向非地震荷载作用下，用调幅法来考虑框架梁的塑性内力重分布，对现浇框架，调幅系数取0.8-0.9。
方案（二）剪力墙结构体系剪力墙结构一般有较好的抗震性能，设计宜符合下列要求：较长的剪力墙宜开设洞口，将一道剪力墙分成较均匀的若干墙段（包括小开洞墙及联肢墙），洞口连梁的跨高比宜大于6；墙肢截面的高度沿结构全高不应有突变；部分框支剪力墙结构的框支层，其剪力墙的截面面积不应小于相邻非框支层剪力墙截面面积的50%；框支层落地剪力墙间距不宜大于24m。剪力墙体系结构平面布置图。
结构竖向布置结构竖向布置方面，该项目高宽比H/B=3，符合抗震规范框-筒结构6度设防小于6的要求。在抗震设计中要求结构承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，变化宜均匀、连续。结构构件尺寸截面及材料。设计依据及基本参数本工程设计基准期50年，使用年限50年，安全等级为一级，地基设计等级为甲级。抗震设防烈度为6度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g，建筑抗震设防类别为丙类。由于本工程建筑场地为I类场地，按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。该工程为A级高度建筑，其结构抗震等级剪力墙和框架柱均为三级[6]。场地的特征周期Tg=0.25s，水平地震影响系数最大值αmax=0.04，放大系数β=2.25。基本风压为0.40kN/m2，地面粗糙为D类，风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定采用，楼面活荷载标准值按荷载规范取值。

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