【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、建筑部門(mén)通用結(jié)構(gòu)分析以及優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)》 北京邁達(dá)斯技術(shù)有限公司編制 PUSH 《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性分析軟件》 中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制 計(jì)算模型一（SATWE） 因SATWE 和 MIDAS/GEN 輸入設(shè)置不同，為保證計(jì)算對(duì)比的有效性，對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型做如下簡(jiǎn)化（1）結(jié)構(gòu)嵌固部位為室外地面（），未輸入基礎(chǔ)梁層和半地下室。（2）斜看臺(tái)按平層結(jié)構(gòu)輸入，，混凝土樓板全部按彈性板模型輸入（彈性板6）（3）屋面輕鋼（平面交叉桁架）結(jié)構(gòu)擬雙向鋼梁輸入；區(qū)格間設(shè)斜桿模擬桁架平面支撐；控制屋面重力荷載代表值與輕鋼結(jié)構(gòu)基本一致；為模擬屋面結(jié)構(gòu)質(zhì)心高度（），鋼柱下端剛接，上端雙向鉸接。 計(jì)算模型二（MIDAS/GEN） 與計(jì)算模型一（SATWE）一致，不同之處僅在于SATWE中剪力墻開(kāi)洞處連梁按墻元計(jì)算，而MIDAS/GEN中剪力墻開(kāi)洞處連梁按梁?jiǎn)卧?jì)算。 計(jì)算模型一（SATWE）與計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）計(jì)算結(jié)果比較 結(jié)構(gòu)自震周期 振型號(hào)計(jì)算模型一（SATWE）計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）誤差振型描述1%Y向第一振型2%X向第一振型3%第一扭轉(zhuǎn)振型4%第二扭轉(zhuǎn)振型5%Y向第二振型6%X向第二振型注：2個(gè)計(jì)算模型振型模態(tài)一致多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算層號(hào)標(biāo)高地震方向計(jì)算模型一（SATWE）計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）差異屋面X5466kN5329 kN%3X5494kN4822 kN%2X8088 kN7584 kN%1X9102 kN7828 kN%屋面屋面Y4562 kN4069kN%33Y4661kN4057 kN%22Y6999 kN7076 kN+%11Y5406kN5235kN%注：%多遇地震作用下的抗震變形驗(yàn)算層號(hào)地震方向最大層間位移構(gòu)件計(jì)算模型一（SATWE）層間位移角計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）層間位移角3XK x 13軸柱1/6281/9842XJ x 9軸柱1/14311/18751XA x 18軸柱1/34571/41663YK x 13軸柱1/6281/9232YB x 11軸柱1/8331/8821YM x 18軸柱1/54141/3846注：3層K x 13軸柱，因剪力墻未升到3層，受力相當(dāng)于框架柱，其層間位移角大于1/800；小于1/550是符合規(guī)范要求的。 構(gòu)件截面 計(jì)算模型一（SATWE）與計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）構(gòu)件配筋均未超筋。 結(jié)論：由于2個(gè)程序在層重力荷載代表值取值、連梁計(jì)算模型、墻元模擬等方面存在差異，在計(jì)算結(jié)果上存在部分差異是正常的，誤差基本在10%以?xún)?nèi)。從比較結(jié)果看，按計(jì)算模型一（SATWE）設(shè)計(jì)是偏于安全的。 計(jì)算模型三（SATWE） 針對(duì)計(jì)算模型一的不足，在計(jì)算模型一的基礎(chǔ)上補(bǔ)充輸入基礎(chǔ)梁層和半地下室，斜看臺(tái)按斜梁結(jié)構(gòu)輸入， 計(jì)算模型一（SATWE）與計(jì)算模型三（SATWE） 計(jì)算結(jié)果比較（1）多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算層號(hào)標(biāo)高地震方向計(jì)算模型一（SATWE）計(jì)算模型三（SATWE）差異屋面X5466kN5819kN+%3X5494kN6051kN+%2X8088 kN8024 kN%1X9102 kN14010 kN+%屋面屋面Y4562 kN5049kN+%33Y4661kN5171kN+%22Y6999 kN6509kN+%11Y5406kN12018kN+% 注：計(jì)算模型三因輸入基礎(chǔ)梁層和地下室，并指定設(shè)置地下室，導(dǎo)致一層水平地震剪力明顯放大。結(jié)論：計(jì)算模型三在自震周期、水平地震剪力和抗震變形驗(yàn)算等方面基本相當(dāng)。且水平地震剪力偏大，其計(jì)算結(jié)果用于施工圖配筋設(shè)計(jì)偏于安全。 該計(jì)算柱底內(nèi)力結(jié)果可用于施工圖樁基設(shè)計(jì)。 斜看臺(tái)最低處，框架柱為短柱，導(dǎo)致配筋超筋，該問(wèn)題在施工圖階段解決。 計(jì)算模型四（MIDAS/GEN） 根據(jù)屋面輕鋼（平面交叉桁架）結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成果，在計(jì)算模型二的基礎(chǔ)上，將屋面平面交叉桁架模型與下部框架剪力墻結(jié)構(gòu)模型結(jié)合在一起進(jìn)行協(xié)同分析，兩者采用橡膠支座彈性連接。 計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）與計(jì)算模型四（MIDAS/GEN） 計(jì)算結(jié)果比較 （2）多遇地震作用下的水平地震剪力驗(yàn)算層號(hào)標(biāo)高地震方向計(jì)算模型二（MIDAS/GEN）計(jì)算模型四（MIDAS/GEN）差異屋面X5329 kN1321 kN%3X4822 kN4518 kN%2X7584 kN7687 kN+%1X7828 kN6954 kN%屋面屋面Y4069kN1510 kN%33Y4057 kN3042 kN%22Y7076 kN6359kN%11Y5235kN5043 kN% 注：% 結(jié)論：計(jì)算模型四在水平地震剪力和抗震變形驗(yàn)算等方面均小于計(jì)算模型二，考慮橡膠支座在水平地震作用下相當(dāng)于隔震的效果，頂層水平地震剪力大輻降低，而1~3層相對(duì)變化不大。其計(jì)算結(jié)果合理。滿(mǎn)足規(guī)范要求。 4個(gè)計(jì)算模型比較結(jié)論： 4個(gè)計(jì)算模型的自震周期接近，振型模態(tài)基本一致，其計(jì)算結(jié)果均可滿(mǎn)足規(guī)范限值要求。 施工圖階段采用水平地震剪力最大的計(jì)算模型三來(lái)對(duì)下部框架剪力墻結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足規(guī)范要求，且是偏于保守和安全的。 因篇幅所限，未對(duì)各種模型的計(jì)算參數(shù)設(shè)置和結(jié)果比對(duì)作逐個(gè)詳述，詳見(jiàn)計(jì)算書(shū)。 （PUSH） 以計(jì)算模型三為基礎(chǔ)，進(jìn)行罕遇地震作用下的薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算。 圖片從上往下分別為：X向（小震）； X向（大震）； Y向（小震）； Y向（大震） 驗(yàn)算結(jié)果均滿(mǎn)足規(guī)范要求。八、主要抗震技術(shù)措施：采用四角設(shè)有加強(qiáng)筒體的現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。有利于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。 通過(guò)屈服判別法找出結(jié)構(gòu)的薄弱部位，針對(duì)性采取加強(qiáng)措施，保證結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足規(guī)范“小震不壞，中震可修”，進(jìn)而滿(mǎn)足“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。 具體判別過(guò)程簡(jiǎn)述如下： 在小震下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（計(jì)算模型三）的基礎(chǔ)上，通過(guò)逐步增大地震作用的方法（逐步增大地震影響系數(shù)），找出構(gòu)件發(fā)生屈服的順序。 （小震）； ；（中震）逐步增加。；（構(gòu)件抗震等級(jí)取四級(jí)）；鋼材和混凝土強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值。（1）αmax=，框架柱、框架梁、墻體、連梁均不發(fā)生屈服。（2）αmax=，框架柱、框架梁、連梁均不發(fā)生屈服。個(gè)別墻體出現(xiàn)抗彎屈服，通過(guò)調(diào)整相關(guān)構(gòu)件截面尺寸，使之不發(fā)生屈服。（3）αmax=，框架柱、框架梁、連梁均不發(fā)生屈服。個(gè)別墻體出現(xiàn)抗彎屈服，施工圖階段采取增強(qiáng)措施增加其抗彎承載力，使之不發(fā)生屈服。 本工程屬多層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，四角加強(qiáng)筒體的剪力墻高寬比17/5=。參照《北京室建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》，其底部加強(qiáng)區(qū)取底部一層，墻體厚度500，高厚比約為10，通過(guò)屈服判別法分析，均不發(fā)生屈服。采用9度抗震設(shè)防。按乙類(lèi)建筑設(shè)計(jì)，規(guī)范要求應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，因此本工程參照《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》抗震等級(jí)按特一級(jí)設(shè)計(jì)，并略高于特一級(jí)的構(gòu)造要求。 具體措施如下：規(guī)范要求 本工程采用 剪力墻抗震等級(jí) 比一級(jí)更強(qiáng) 特一級(jí) 剪力墻軸壓比限值 約束邊緣構(gòu)件縱筋最小配筋率 % % 約束邊緣構(gòu)件最小配箍率特征值 4 框架柱抗震等級(jí) 特一級(jí) 特一級(jí) 框架柱壓比限值 框架柱角柱縱筋最小配筋率 % % 框架柱中邊柱縱筋最小配筋率 % % 框架柱柱段加密區(qū)最小配箍率特征值 4．屋面輕鋼（平面交叉桁架）結(jié)構(gòu)與下部框架剪力墻結(jié)構(gòu)采用橡膠支座彈性連接。避免大震下節(jié)點(diǎn)連接破壞。十、結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料選用：混凝土強(qiáng)度等級(jí)： 基礎(chǔ)墊層：C10 樁及承臺(tái)：C30 地下室擋墻及水池等：C30 抗?jié)B：P6 墻柱：C35梁板：C30 鋼筋 直徑＜10mm 為Ⅰ級(jí)鋼（HPB235鋼筋） 10mm≤直徑＜16mm為Ⅱ級(jí)鋼 （HRB335鋼筋） 直徑≥16mm為Ⅲ級(jí)鋼（HRB400鋼筋）填充墻： 177。, 強(qiáng)度等級(jí)不小于MU15，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不小于M10。 177。, 強(qiáng)度等級(jí)不小于MU5，砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于M5。第五章 給排水設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)依據(jù)建設(shè)單位提出的給排水方面的要求；建筑專(zhuān)業(yè)提供的設(shè)計(jì)圖紙；現(xiàn)行有關(guān)國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范：（1）建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500152003（2）室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500132006（3）室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500142006（4）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB500162006（5）建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范 GB501402005（6）氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB503702005（7）體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ 312003（8）虹吸式屋面雨水排水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 CECS183:2005二、 設(shè)計(jì)范圍 室內(nèi)給水排水； 消防給水； 本工程用地范圍內(nèi)的室外給排水。其中氣體滅火系統(tǒng)由專(zhuān)業(yè)公司設(shè)計(jì)并施工。三、 給水設(shè)計(jì)水源采用城市自來(lái)水為供水水源，引入一路DN150自來(lái)水管，供應(yīng)本建筑生活及消防用水。 MPa。用水量（1）冷水用水量表 名 稱(chēng)用水量標(biāo) 準(zhǔn)數(shù) 量最高日用水量(m3/d)用水時(shí)間(h)時(shí)變化系 數(shù)(Kn)最大時(shí)用水量(m3/h)備 注運(yùn)動(dòng)員淋浴50 L/1506每日兩場(chǎng)觀眾3 L/28806每日兩場(chǎng)健身房50 L/1005101訓(xùn)練館50 L/25010新聞中心20 L/5016小 計(jì)未預(yù)見(jiàn)用水量占總用水量10%總 計(jì)（2）熱水用水量表名 稱(chēng)用水量標(biāo) 準(zhǔn)數(shù) 量最高日用水量(m3/d)用水時(shí)間(h)時(shí)變化系 數(shù)(Kn)最大時(shí)用水量(m3/h)備 注運(yùn)動(dòng)員淋浴30 L/1506每日兩場(chǎng)冷水給水系統(tǒng)根據(jù)市政自來(lái)水的水壓、建筑的高度和建筑的實(shí)際情況給水系統(tǒng)采用市政給水管網(wǎng)直接供水的方式。熱水給水系統(tǒng)熱水采用太陽(yáng)能集中熱水供應(yīng)方式供應(yīng)淋浴用熱水。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)配備太陽(yáng)能集熱器板68塊, 配備一套 太陽(yáng)能強(qiáng)制循環(huán)控制系統(tǒng)，一套自動(dòng)加壓回水(一備一用)控制系統(tǒng)，一套自動(dòng)補(bǔ)水控制系統(tǒng),一套電加熱控制系統(tǒng)。冷水進(jìn)水溫度15℃,熱水出水溫度50℃.飲用水采用電開(kāi)水爐供水。四、 排水設(shè)計(jì)排水體制及排放要求采用雨污水分流的排水體制，雨水匯集后排入室外排水明溝；污水集中排至室外化糞池，經(jīng)初步處理后，排入市政污水管網(wǎng)。 污水系統(tǒng)：污水量及污水處理設(shè)施，采用化糞池處理。室內(nèi)排水為設(shè)有伸頂通氣管的排水系統(tǒng)。地下室排水地下設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)的廢水直接排至室外雨水檢查井中。 雨水排水系統(tǒng)（1）屋面雨水按十年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期考慮雨水排放量，m2，小時(shí)降雨厚度為155mm/ h。（2）屋面雨水采用壓力雨排水系統(tǒng)，屋面的雨水沿屋面經(jīng)雨水斗排入室內(nèi)雨水立管直至室外雨水管。（3）室外場(chǎng)地雨水按三年設(shè)計(jì)重現(xiàn)期考慮雨水排放量，五分鐘降雨強(qiáng)度為，小時(shí)降雨厚度為102mm/ h。室外場(chǎng)地雨水由雨水口或帶篦雨水明溝匯入室外雨水管。五、 管材室內(nèi)冷熱水管采用不銹鋼管，橡膠密封圈卡壓連接。室外給水管采用球墨鑄鐵給水管，橡膠密封圈連接