重庆帝豪丽都结构设计

赵 华 陈庆玉 陈庆会 陈庆福

中煤科工集团重庆设计研究院有限公司，重庆市400000

摘要：部分框支-剪力墙结构是商住楼普遍采用的结构型式，存在上下刚度突变和竖向构件不连续。通过对上部剪力墙、框支层采取可靠措施，确保了结构安全的同时，取得了明显的经济效益，可供设计框支—剪力墙结构参考。超长转换层，通过设置后浇带，掺加混凝土微膨胀剂、纤维后，可以达到不设缝。

关键词：部分框支—剪力墙结构；剪力墙；框支层；超长结构；后浇带

重庆帝豪丽都位于江北区五黄路，由2幢地下3层、裙房5层、转换层以上15层的公寓组成。地下室为车库，一层为大堂及会所，二至五层为办公楼，六至二十层为跃层式公寓。

业主要求公寓设计做到房间内基本不露梁、柱。裙房为车库、大堂、会所、写字间，要求具有大空间，可任意分隔。根据以上要求，结构型式确定为部分框支—剪力墙体系。按6度抗震设防，Ⅰ类场地。

由于部分框支—剪力墙结构竖向刚度突变，抗侧力构件不连续，传力复杂，在地震作用下框支层将产生很大的内力和塑性变形，抗震性能差，易造成震害；转换层应力复杂，材料耗用量大，自重大，施工复杂，造价高，因此部分框支剪力墙结构设计难度较大。建筑方案确定后，为改善抗震性能，减轻自重并节约投资，本工程结构设计采取以下措施。

1 上部剪力墙技术措施

（1）减轻结构自重

减轻结构自重，可直接减少混凝土用量，同时减小竖向荷载和水平地震作用，减小结构内力，可提高经济性，特别是基础和转换层的混凝土和钢材用量。

1）楼板

楼板量大面广，减小楼板厚度即为每平方米建筑面积所减少的混凝土量。采用把楼板厚度控制在满足板的厚度与计算跨度要求的比值，并满足防火和预埋管线要求的较小值即100㎜，以取得最低的混凝土消耗。

2） 剪力墙

剪力墙采用高强高性能混凝土，在满足轴压比及承载力要求的前提下，尽量减小剪力墙截面高度，可减小混凝土用量，同时弱化上部剪力墙的刚度，降低结构刚度突变的程度。填充墙体采用轻质隔墙，减轻自重，厚度外墙采用200，内墙100mm。

（2）减小转换层上部结构刚度

部分框支—剪力墙结构其上部剪力墙刚度偏大，而下部转换层以下接近框架结构，刚度较小，因此存在刚度突变，应弱化上部剪力墙刚度，使结构上下刚度尽量接近，以改善结构的抗震性能。

1） 加大剪力墙间距，减小界面高度

剪力墙采用大开间布置，一方面降低结构刚度，充分利用结构强度，另一方面可提供改造成大空间的可能性。剪力墙尽量隔开间设置，无法隔开间设置的减短剪力墙长度，减少进深方向剪力墙数量，不但减少混凝土用量，亦减小刚度。

2）剪力墙开结构洞

较长的墙体开结构洞口，洞口用轻质填充墙体填充，可有效减小剪力墙结构的刚度。

3） 加大转换层上一层的楼层的层高

部分框支—剪力墙结构应控制转换层上下层的剪切刚度比。加大转换层上一层楼层层高，能直接改善剪切刚度比。一般转换层下部为大空间，层高较大，转换层以上是公寓，层高较小，造成剪切刚度比较大。本工程利用公寓为夹层式结构的特点，将夹层直接支承于转换层上，与上部剪力墙结构脱开，这样层高由2.2米变为4.8米，可直接减小上下层剪切刚度比的差距。转换层上面为住宅，住宅卫生间需要降低标高，而转换层要求在同一标高上，为此，转换层整体降到卫生间标高上，同时减少转换层层高，增加转换层上一层层高，更有利于减小转换层上下层的剪切刚度比。

2 框支层设计

本工程下部裙房及车库要求大开间，基本为7.8米×7.8米柱网，上部公寓要求不露梁、柱，剪力墙每开间设置，进深方向受上部公寓体型影响，大部分墙体亦未直接落在框支柱上，剪力墙的内力只能通过转换梁传给框支柱。

（1） 减轻转换层自重

尽管上部剪力墙布置复杂，本工程从减轻自重出发，仍采用梁板系转换，未采用厚板转换，梁截面最高2米，一般为1.5—1.8米，梁宽0.5—0.6米，部分0.8米。

（2） 加强梁的抗扭刚度

尽管上部公寓有厨房、卫生间，建筑需要降低板面标高，但转换大梁受力复杂，梁的扭矩大，本工程按照国家规范，转换层梁板不降低标高，转换层板厚取200㎜。

（3） 加强转换梁与核心筒的连接

转换梁与核心筒连接处梁负弯矩大，核心筒剪力墙存在平面外受力，同时钢筋锚固长度也较难满足要求，且转换梁断面与核心筒墙体壁厚300㎜亦不协调，故采用在核心筒四角设置端柱，同时设置边框梁的方式，加强框支梁与核心筒剪力墙的连接。

3 框支层以下结构设计

（1）增加落地剪力墙的数量及刚度

本工程建筑功能要求大空间，不能设置更多的落地剪力墙，故在不影响功能的情况下，在电梯和楼梯间四角加设端柱，墙体厚度加厚为300㎜，以增加框支层下部结构的刚度和抗侧力。

（2） 框支柱采用芯柱，加大箍筋配箍量，提高抗震性能

为提高框支柱抗震性能，提高其延性，框支柱内部设400×400芯柱，箍筋直径采用12㎜。

（3） 加强地下室顶板刚度

地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，将上部结构的地震剪力传递到全部地下室结构，地下室顶板刚度应加强。地下室顶板厚度取180㎜，采用双层双向配筋。

4 超长结构设计

本工程裙房尺寸为92.7米×66.9米，长度超过规范设缝长度较多，但考虑到使用方便，本工程未设置伸缩缝。根据建筑物实际形状，在两幢公寓之间设置施工后浇带，待60天后再连接。裙房梁板混凝土掺混凝土微膨胀剂，转换层梁板混凝土除掺混凝土微膨胀剂外，还掺纤维。裙房以下板配筋采用双层双向配筋。

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