【终稿】双座方向盘式沙滩车设计与研究【论文图纸】

根据建筑抗震设计规范和高层建筑混凝土结构技术规程有关要求，该工程框架剪力墙结构中剪力墙布置尽量符合以下原则.剪力墙布置与建筑使用要求相结合，既不影响使用，又能满足结构要求，剪力墙均匀布置在建筑物的周边附近楼梯间电梯间平面形状变化较大的部位，剪力墙间距不宜过大，并应符合规范要求.纵横剪力墙宜组成型型П等形式.剪力墙宜贯通建筑物全高，避免刚度突变，剪力墙开洞时，洞口基本上下对齐，大小相同.剪力墙布置时，尽量对称，基本使两向刚度接近，以减少结构的扭转效应。

本工程剪力墙数量的设置时，进行了多方案比较分析。

高层建筑混凝土结构技术规程明确规定，抗震设计的框架剪力墙结构，应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩之比的比值，确定相应的设计方法，当框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分按框架剪力墙结构的框架进行设计当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的但不大于时，按框架剪力墙结构进行设计当框架部分承受的地震倾覆力矩大该方向宽度的时，采用增设梁端水平加腋等措施，设置水平加腋后，仍需考虑梁柱偏心不利影响。

楼板均采用钢筋混凝土现浇结构，标准层楼板厚度取，屋面考虑抵抗温度应力不利影响，屋面楼板厚度取，并双层双向配筋，首层楼板作为上部结构地下结构和地基协同工作连接构件，在构造上适当加强，首层楼板厚度取，满足最小配筋率要求，并双层双向配筋。

梁板混凝土强度等级除首层为外，其余均采用。

顶层取消根柱后的大空间会议室..，如采用普通主次梁方案，横跨会议室上方框架梁需.高，影响会议室空间高度，为此进行了空心现浇平板方案和加密正放井字梁方案比较分析，顶层大会议室正放井字梁两个方向的梁并非主次关系，采用变形协调计算，采用.间隔布置井字梁，井字梁截面需高，经试算，空心现浇平板厚度需，虽然井字梁方案表面上净第页共页空多占用，但室内悬挂空调机可放置在井字梁井格内，不需另外占用结构高度，反而节省公用管线和设备占用高度左右，同时井字梁方案比空心现浇平板方案经济性能更好，综合比较，最后选用加密正放井字梁方案。

墙柱混凝土强度等级首层以下为，四层为，其余为，剪力墙厚度地下室为，五层为，其余楼层均为，剪力墙柱截面变化错开，并与墙柱混凝土强度等级变化错开，整个结构侧向刚度和承载力突化均匀，避免出现薄弱层。

主体结构采用中国建筑科学研究院多高层建筑结构三维分析与设计软件墙元模型进行分析计算，主要计算结果见表，位移指标见表结构计算振型周期表表振型周期平动分量扭转系数结构总地震倾覆力矩的但不大于时，按框架剪力墙结构进行设计，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的时，按框架剪力墙结构进行设计，其最大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用.有关资料表明，在地震力作用下，侧向刚度与剪力墙抗弯刚度并不成反比关第页共页系，在其他条件不变的情况下，剪力墙抗弯刚度增加倍，顶点位移与建筑物总高度的比值仅减少左右，因此过多增加剪力墙的数量是不经济的，在本工程设计中，以满足位移限制等总体指标作为控制剪力墙数量的标准。

当剪力墙的数量较少时，虽然位移等指标能够满足规范要求，但在中震或大震作用下，较易破坏，抗震性能较差，也是不适应的。

因此，高层建筑混凝土结构技术规程中，按振型分解反应谱法计算地震时，.调整可在振型组合以后，并满足高规关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行的。

因此，般高层建筑剪力墙数量和位置确定时，尽量满足在规定的水平力作用下，结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的但不大于为好，这样最为经济。

最终确定的剪力墙布置和结构设计方案，经计算分析，框架部分承受的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的左右，较好满足规范要求。

本工程纵横向柱网尺寸般为.，在每跨中间设双向井字梁作为次梁，这样两向框架梁受力均匀，中间框架梁截面，井字梁截面，框架梁柱中心线重合。

对于边梁，由于建筑造型要求，边梁偏于柱的外侧，其梁柱中心线不能重合，在计算时考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不力影响，以及梁的荷载对柱子的偏心影响，当不能满足梁柱偏心距小于柱截面在身平面内的刚度大强度高整体性好，在水平荷载作用下，侧向变形小，抗震性能较强，在水平力作用下，变形曲线为弯曲型，楼层越高，水平位移增长越快。

由于剪力墙结构的墙间距不能太大，平面布置不够灵活，难以满足公共建筑的使用要求此外剪力墙结构的自重也比较大，为满足要求，将底部层或几层部分剪力墙取消，用框架代替，形成框支剪力墙结构，而这种结构体系，由于底层柱的刚度小，上部剪力墙的刚度大，形成上下刚度突和地震作用影响，主要参数取值结构阻尼比取，剪力墙连梁刚度折减系数取.，由于采用现浇整体式楼盖，梁的刚度可考虑翼缘的增大影响，楼面刚度增大系数对边梁取.，对中梁，取.，框架梁梁端负弯矩调整系数取.。

高层建筑结构整体计算分析时，只考虑了主要结构构件梁柱剪力墙等的刚度，没有考虑非承重结构构件的刚度，因而计算的自振周期较实际的偏长，按这周期计算的地震力偏小，为此，应考虑非承重墙体的刚度影响，对计算的自振周期予以折减。

“高规”给出的框架剪力墙结构折减系数为，不同的折减系数对整体位移和计算内力有定的影响，因此，应根据不同的填充墙体种类和与柱连接方式，合理取值，这对工程造价也有不小的影响。

本工程周期折减系数取根据高层建筑混凝土结构技术规程的第规定，“结构平面布置应减少扭转的影响。

在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移，级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的.倍，不应大于该楼层平均值的.倍结构扭转为主的第自振周期与平动为主的第自振周期之比，级高度高层建筑不应大于.，级高度高层建筑混合结构高层建筑及本规程第章所指的复杂高层建筑不应大于.。

”从本工程计算结果可以看出，结构主振型以平动为主，扭转周期与第振型平动周期之比为.筑场地，据勘察报告揭示，拟建场地表层为人工填土，以下为般沉积的粉砂粉土和粉质粘土。

在勘察深度范围内，拟建场地土层可分为九大工程地质层，其中第层粉土夹粉砂黄色，中密，很湿。

粉砂灰色，中密密实，饱和，中压缩性，层厚，工程地质性能良好，可作为该建筑物桩端持力层，该工程采用独立承台加筏板基础，板厚为，工程桩采用高强预应力混凝土管桩，桩长，单桩竖向承载力特征值为，桩距般为.为桩径。

由于存在层第页共页.埋深地下室，基础埋置深度远满足房屋高度的的要求，建筑物计算沉降量最大值为，整体倾斜小于.，建筑物总体沉降量和整体倾斜亦满足地基规范相关要求。

结语概念设计对于高层建筑结构方案的合理经济及有效选择非常重要，不仅能考虑结构设计的合理性，而且还能充分考虑建筑的使用要求，进而满足建筑物的安全性适应性和耐久性的要求。

高层建筑办公楼内隔墙种类和连接方式对刚度影响差异性较大，应根据不同工程具体情况，选择合理的计算自振周期折减系数，这对工程设计的经济性有定的影响。

根据抗震概念设计原理，确定剪力墙数量和布置方式，计算结果表明，该十二层框架剪力墙结构高层办公楼的结构设计是经济合理的。

第页共页参考文献建筑抗震设计规范.中国建筑工业出版社，.混凝土结构设计规范，中国建筑工业出版社，.建筑结构荷载，中国建筑工业出版社，.建筑地基基础设计规范，中国建筑工业出版社，.高层建筑混凝土结构技术规程中国建筑工业出版社扭转周期与第二振型平动周期之比为.，满足规范不大于.的要求，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移与该楼层平均值之比均小于.向有效质量系数分别为.和.整体计算各指标均满足规范要求。

根据结构周期经验公式验算出此模型的周期基本符合要求，而从振型参与系数可以看出第二四五周期基本上为平动周期，其中第四周期为向平动周期，第二五周期为向的平动周期。

第三六周期平动成分较小，扭转成分较大。

从这结果可以看出本工程整体刚度和抗扭转性能较好，结构方案经济合理。

第页共页本工程柱轴压比般在.以下，在重力荷载代表值作用下，剪力墙墙肢的轴压比均小于.，满足国家现行规范对三级框架柱和二级剪力墙墙肢轴压比要求。

柱设计时，柱箍筋设置加密区，加密区范围满足以下要求.底层柱的上端和其它层柱的两端，取矩形柱截面长边尺寸柱净高和三者之最大值范围.底层柱柱根以上柱净高范围.底层柱刚性地面上下的范围.剪跨比不大于的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于的柱全高范围.二级框架角柱的全高范围。

剪力墙设置底部加强区底部加强区取下部两层和墙体总高度的二者的较大值，本工程取下部两层，并延伸至地下室底板嵌固处。

由于在重力荷载代表值作用下，剪力墙墙肢的轴压比均大于.，因此在剪力墙底部加强区及相邻的上层即三层以下位置设置约束边缘构件，其余部分设置构造边缘构件。

约束边缘构件构造满足建筑抗震设计规范和高层建筑混凝土结构技术规程相关要求。

第三章基础设计拟建工程场地位于冲积平原，场地开阔平坦，无滑坡崩坍地面坍陷等不良地质作用。

拟建场地覆盖层厚度大于，属Ⅲ类有加大柱截面尺寸。

由于柱截面尺寸太大，既不经济，又影响使用，后来增加些双向剪力墙，主要靠剪力墙承受大部分水平荷载，柱截面尺寸可大大降低。

因此最终选用框架剪力墙结构体第页共页系。

该工程框架抗震等级为三级，剪力墙抗震等级为二级。

建筑设计时，结构专业密切配合，重视平面立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济性的影响，选择规则的形体，其抗侧力的构件平面布置基本规则，侧向刚度沿竖向变化均匀，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下排至室外与化粪池或下水道 连接。

经校区内排水管网进入市政排水管网。

雨水在集水井收 集后，经排水管排入市政排水管网。

四投资估算的内容 本项目开间设增压设施。

系统按建筑防火分区 设置报警阀压力开关，水力警铃，水流指示器，闭式玻璃喷头， 末端试验装置。

在室外设有消防水泵接合器。

排水系统 建筑物排水系统采用雨水污水分流设计。

建筑物静压不足，故在屋顶水箱间设增压设施。

屋顶设 有试验消火栓。

自动喷水给水系统根据高规规定本工程除书库外， 均按中危险级设防，各层均布置快速响应喷头，系统由喷水 泵和水箱供水，并在水箱环，各层布置 消火栓，配水龙带，直径的水枪支设置于消火 栓箱内。

箱内装有启动按纽，通至消防控制中心，并能自动启 动消防水泵，保证二股水柱同时到达建筑物内任何点。

考虑 平时顶部两层升，作用面 积为平米。

消防系统 消火栓系统根据高规规定，设置了独立的消火栓 给水系统，由室外吸水井地下室水泵和屋顶的消防水箱供水。

依规范要求设两个水泵接合器。

室内管网竖向成消防用水量 消火栓用水量根据规范室内为，室外为， 竖管为，水枪为。

自动喷水用