预应力厚板转换层在高层建筑中的应用

预应力厚板转换层　在高层建筑中的应用　邓磊机械工业第五设计研究院＝所３００１　９Ｏ　厚扳ｌ　力升布．并且是施工所段控制大　本文着重介耀７在厚板转按层中施加颀虚力　的曲妻性。通过对带犀槌转毒亳层南层建筑的　理诗分肝．论述７愤庄力厚掘转棱屠的量力　体积混凝土收缩拉应力和裂缝的有效手　加。此外。在相同额率的策动力激励　Ｆ，竖向动力反应随板厚的增加而增　加。当板厚达到一定厚度时．厚扳平面内、　外的刚度对结构的整俸动力特性的影响变　化不大。　２．５．厚板转换层中除了弯曲应力外．　还有薄膜应力。详细的分析表明，随着　转换板一ｋ楼层数的增加，嗥板薄膜应力　变化较大，也较复杂，应将厚板转换层　及其上、下部结构作为一个整体来加以　分析　特点扣痘疗状态，井叶高屉建筑设计提出了　几点建议。　高县建筑；蔼庄力ｃ厚扳转较层　段，由ｔ－－引人高强钢材替换部分普通钢　筋．与同类非预应力转换层结构用钢量　丰目比，大量节省钢材　由于在转换厚板结　构上施加预应力，可以改善结构受力性　能，减少挠度．所以可以降低扳厚．提　高综合效益。　引言　随着经济的发腱，高层建筑正朝体　型复杂，多功能方向发展。建筑功能往　往要求　郫为中小柱嘲、多墙体的结构　２　带厚板转换层高层建筑理论特点　２．Ｉ．带厚板转换层的高层建筑，由于　厚板上　下结构类型各异、轴线政向错　位　厚板楼层处动力响应大．对其除按　３、预应力厚板转换层的应用实例　３．１工程概况　形式以满足布置住宅、旅馆及办公用房　的使用要求，而下部则必须为太空间，　少墙体以用作商场、餐厅或公共娱乐场　所。　述建筑功能要求与结构受力合理　的布置要求正好相反　高层建筑的下部　结构受力很大，上邬受力较小，正常合　振型分解反应谱法进行计算外．特别需　要用时程分析法进行计算。　２．２．对厚板转换层进行竖向荷载作用　下内力分析时，应考虑整体弯曲和局部　弯曲两部分数应。前者，除了对结构进　行整体分析外，还应取厚板及其上郭２～　３层、下部２层作为子结构进行细致的有　限元分析　局部弯曲的分析是必要的，　康乐广场高层商住楼为大底盘．双　塔＋框支剪力墙结构。二层擂房．两幢塔　楼地面以Ｌ均为２５层，塔顶高度为８３．８ｍ，　总建筑面积达４．９万ｍ　。二层地下室，地　理的布置应为下部结构柱网密，墙多．　而上部结掏柱阐大，墙少　这样．结构　的正常布置与建筑功能之间就产生了矛　盾。为解决这一矛盾，预应力厚板转换　层是・种较好的选择　下一层是停车场及锅炉房、空调机房．地　下二层为籍形基础，作为居民的储藏间及　给水泵房　地上一・层为商业用房、自行车　库及堂配电室。地上二层为屋顶花园厦商　场。从地上二层以下至箱形基础因建筑功　能的需要均采用大拄网（８．４　ｘ　７．ｏ）ｍ和　【８．４　ｘ　６．０）ｍ框架剪力墙结构。第三层　达符合结构的实际情况。　２．３．通过对模型的精确建模以及动力　分析可知＋两个方向的第一振型．剪力　墙以弯曲为主．框架柱以剪｝刀为主。振　１　预应力技术在厚板转换层中的必要　型曲线在厚板转换层处Ｈ　现较大变化，　性　且振型曲线曲反弯点，转换层上、下部　的振型曲线具有某种的成分。转换　预应力技术作为建筑行业的一项新技　术，已广泛用于高层建筑，大跨结构、　基础工程，道路桥梁等土木工程的各个　铜城。同样．预应力技术很适合转换层　板自身平面内　外的振型在莳一卜几阶振型　中保持剐体特性，故在抗震政抗风计算中，　楼板为预应力厚板转换层。自该屡以上至　２５层为住宅标准层，采用纯剪力墙结构。　转换层以下的柱网轴线与转换层以上的剪　力墙体系轴线是双向错位的．且上下层的　结构类型也不同＋所以厚板转换是一种十　般可不考虑转换板自身平面内、外的变　形。在转换层结构中分布着一些以骧向为　一这类跨度和受力大　挠度控制及抗冲切　问题突出的特殊结构。在厚板转换层中　施加预应力可以明显提高结构的抗裂、　抗冲切能力，并且方便施工，提高混凝　土浇筑质量，还能降低地震反应，调整　主的振型，这些振型对犁板转换层结构的　分理想的选择，实现了结构的三维转换。　３．２预应力厚板转换屠结构设计　厚扳的厚度一般可取最大柱距的ｌ／　３　１／５．本工程最大柱距为８．４ｍ，由于采用　了预威力厚扳转换层，提高了混凝土的　抗冲切能力．所以扳厚取值ｊ．７３ｍ，为柱　距的４／４．８５　计算结果显示其第一振型　竖向地震作用有明显的影响　２．４．对于ｌ带厚板转换县的高层建筑，　板厚是影响结构动力反应的一个重要周　素　随着板厚的增加，结构的频率增　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｔ１＝Ｉ．１２秒．最大层间位移为０．６ｍｍ．陌端　最大位移１　３．ｔｍｉｔｔ．均在较台理范围内　时．转换板仍－『视为刚性转换屠，其局　部变形对结构整体变形的影响在５％以　内。建议庄预应力转换　板中以产生０．　７～１．０Ｍｐａ的有效预应力为控制目标　在　降低转换层厚度的同时对厚板施加预应　力，可以有效地控制厚板中局部裂缝的　：．４上接第　８页　在板下部滑柱子纵横轴线处均设置暗　粱．板上部有剪力墙直接作用的沿墙长　度方向也设置暗鬃，所有桨宽均取１．５ｍ，　暗粱高度均与板厚桐同，最后对厚板进　行局部应力分析　采ｆｆ１实体三维单元有　限元分析，再用ＳＵＰＥＲ—ＳＡＰ９１结构有　限元分析程序，井将厚板截面高度方向分　为三层，合理划分计算单元。计算表明板　的开裂区主要集中在支承柱边缘和顶扳的　上部剪力墙周围　在板的四角、中筒四角　对于吨脉冲信号，保证宽度足昭　ＰＬＣ响应．而且宽度宽不容易受干扰，我　们可以在程序中加以过滤．不达到一定　宽度的脉冲信号不接收．从而滤去干扰　信号。　出现和开展，提高板的耐久性和整体　性一Ｉｆ以减少普通钢筋用量．便于施　工，提高质量。　吨脉冲信号在虚拟链斗中隔多长时间　移动一次好呢？因为要接收吨脉冲信号　４．３．一般来说，带有转换层的结构必　定是竖向结构形式与结构布置有变化，　沿竖向变化不规则的复杂结构。在考虑　竖向构件布置耐，应尽量使转换层上下　剐度接近，刚度比ｙ不应大干２，故实际　一的．所以这时间必须比吨脉冲信号宽度　要短＋这样才保证不会丢失吨脉冲信　号。在实际中．经检测吨脉冲信号宽度　般在０．２３秒左右，所以我们把吨脉冲信　处本设计均设置抗裂钢筋。通过抗弯强度　验算配置板的纵向钢筋，本工程板面和板　鹿实际钢筋均为书２５＠１　５０。板面和板底　预应力筋的配置按商线布束，根据计算结　号左移的时阃间隔定在０．２秒左右，这样　就保证来了吨脉冲信号都能检测到　根　据不同的带宽．皮带额定输送量在　１０００　１２００ｔ／ｈ之间，由于受到系统其它　设备影响，实际生产中输送量一般在　８００＂１０００ｔ／ｈ，所以产生一个吨脉冲信号　需要３秒以上，而左移时间０．２ｓ，所以犁　煤器在虚拟链斗中的定位即使差几个数据　位误差也不大．这里关键是犁煤器起落　：要太频繁，在实际中，一般起落２‘３　次，所以　差是很小的。　１．４Ａ用情况　本厂的ＰＬ　Ｃ系统是西门子的Ｓ　５　１　１５Ｕ，上位机采用ＩＮＴＯＵＣＨ软件，我　工程中尽量将上部剪力墙贯通下来．并　在主体四角设剪力墙，形成下部较大的　整体剐度和抗扭刚度，又经分析计算结　果可知．水平剐度突变处结构位移最　大，自然是应力集中区，也就是结构的　果重点布置在受力较大的暗粱上下．预应　力筋采用ｌ８６０缎高强低松弛钢绞线　ｊＩ５，　张拉控制应力０．７ｆｐｔｋ　波纹管采用　５５，四　束钢绞线锚具采用ＱＭ１５　４。预应力筋为　直线布置，端部可向上下偏移以满足局部　承压及施工方便。　厚板转换屠的预应力筋配置：Ｘ方向　平均每０．７ｍ厚板卜下层备布一束，每束　４　ｊ１５．Ｙ方向平均每０．８ｍ厚板上下层各　薄弱环节．必须加强其构造措施，提高　其延性。　４．４．在上郫结构布置满足规范要求前　提下，应采取大开间剪力墙．剪力墙上开　嗣、减少剪力墙厚度等措施来减少　部刚　布一束，每柬４　Ｊ１５。在转换板上施加预　应力，可以改善结构受力性能，减少挠度　和板截面高度，提高板的抗裂性　通过板　中有效预应力产生的平均压力为２．　７７６Ｍｐａ，小干５．０　Ｍ１３ａ．可以控｛Ｉｉｆ裂缝的　发展，从而提高了转换扳的耐久性。　度，以避免由于转换层上部刚度过大而引　起为剐度协调而使转换层下部墙柱截面过　大的举动　转换层以上的剪力墙之间连梁　尽可能减小高度，窗台以上可用砌块填充，　用钢筋拉结。　４．５．厚板冲切和剪切问题是非常重要　们的各种报表就是采用此计量数据，无　论准确性和效率都是以前不能榴比的　当然也存在一定误差问题，但这是皮带　的误差引起的，如果保证皮带秤精确，　此方法是绝对可行的。　的，为提高板的抗冲切能力，厚板转换　层在墙下．柱与柱之间均应设暗梁　４、带厚板转换层高层建筑的设计建　议　４．１．由理论分析可知，由于厚板转换　ｆ　５、结论　采用了预应力技术的转换层　板，　充分考虑了施工的可行性井有可靠的理论　依据，获得较高的经济效益。为现代高层　建筑上、下部结构柱网．轴线双向交错的　结构形式提供了一个有效的解决办法。　２结语　实现以上计量的方法有多种．尤其　现在ＰＬＣ功能越来越强．采用从蛄直接跟　皮带秤通讯得到数据最为准确　但即使　层处集中了很大的质量与刚度．地震反应　较强烈，对转换屡的上　下各一层结构应　加强．以减轻结构＿措建筑高度的抗推和抗　扭刚度突变一建筑物底部也须加强。　４．２．厚板转换层的板厚是一十鞍为敏　感的指标。在保证安垒的前提下合理降低　板匣可以减小转换层处的水平地震作用，　改善结构受力性能，节约钢筋与混凝土用　量，降低成本，减小施工及大体积混凝土　温控和保养上的困难　目前，国内外对承　托层敦为２５～３０层的厚扳转换层，一般板　厚取２．２～２．５ｍ，经理论分折研究将板厚降　低ｌ０～Ｉ５％，不会导致结构整体破坏形态　的质的变化，当板厚与扳跨之比大于１／５　如此，对于分炉计量还得用类似上述的　方浩实现。不管采用什幺方法，在保证　精度的情况下，我们认为还是尽量用现　有的设备，不需要增加额外设备，不要　涉压太专业的技术就能实现为晟佳。